Performanse i primjena čvrstih izolacijskih materijala
2021-10-26
Postoji mnogo čvrstih izolacijskih materijala kao npr FR4 list, 3240 List od epoksidne smole, I 3026 Laminatni list od fenolne pamučne tkanine.
Prvo Glavna svojstva čvrstih izolacijskih materijala
1. Otpor izolacije
1) Struja curenja
Iako je otpornost izolacionog materijala vrlo visoka, uvijek postoji mala struja koja teče pod djelovanjem određenog napona. Ova struja se naziva struja curenja. Struja curenja se sastoji od dva dijela, jedan dio teče kroz unutrašnjost izolacijskog materijala, a drugi dio duž izolacije. Površina materijala teče.
2) Površinski otpor i zapreminski otpor
Za isti izolacijski materijal, vrijednost volumnog otpora će se smanjiti s povećanjem temperature; vrijednost površinskog otpora će se smanjiti s prljavštinom na površini; kada je izolacijski materijal vlažan, vrijednost volumnog otpora i vrijednost površinskog otpora će se smanjiti.
2. Snaga loma
Izolacijski materijali će se oštetiti i izgubiti svoje izolacijske performanse pod djelovanjem jačine električnog polja većeg od određene vrijednosti. Ovaj fenomen se naziva slom. Jačina električnog polja kada se izolacijski materijal pokvari naziva se probojnom snagom, a jedinica je kV/mm.
Raspad izolacijskih materijala može se podijeliti na:
1) Električni kvar
Pod djelovanjem jakog električnog polja, nabijene čestice unutar dielektrika se silovito kreću, uzrokujući ionizaciju sudara, uništavajući molekularnu strukturu, povećavajući provodljivost i konačno razbijanje.
2) Termički slom
Pod djelovanjem jakog električnog polja, toplina se stvara unutar dielektrika zbog dielektričnog gubitka. Ako se ne može raspršiti na vrijeme, unutarnja temperatura dielektrika će porasti, što će dovesti do sloma molekularne strukture i sloma.
3) Slom pražnjenja
Pod djelovanjem jakog električnog polja, mjehurići sadržani u dielektriku prvo podliježu ionizaciji sudara i pražnjenju, a nečistoće također isparavaju zagrijavanjem električnog polja, što rezultira mjehuriće, pa se pražnjenje mjehurića dalje razvija, što dovodi do raspada cijeli izolacijski materijal.
3. Otpornost na toplinu
Tokom rada električne opreme, njeni izolacijski materijali rade dugo u toplim uvjetima, tako da odabrani izolacijski materijali moraju imati određeni stupanj otpornosti na toplinu. Budući da je glavni faktor koji uzrokuje starenje izolacijskih materijala temperatura, prema toplinskoj otpornosti različitih izolacijskih materijala, maksimalna temperatura tijekom upotrebe je određena kako bi se osigurao vijek trajanja električnih proizvoda i izbjegle previsoke temperature tokom upotrebe i ubrzala izolacija. Starenje materijala.
Materijali za električnu izolaciju podijeljeni su u sedam stupnjeva otpornosti na toplinu prema njihovoj dopuštenoj maksimalnoj temperaturi:
1) Y razred
Granična temperatura je 90°C. Glavni izolacijski materijali uključuju prirodni tekstil kao što su drvo, pamuk, papir i vlakna, kao i tekstil na bazi celuloznog acetata i poliamida, te plastike koje se lako termički raspadaju i imaju nisku tačku.
2) Ocjena A
Granična temperatura je 105°C. Glavni izolacijski materijali su materijali razreda Y koji rade u mineralnom ulju, materijali razreda Y impregnirani ljepilom u ulju ili oleosmolnoj smjesi, emajlirana žica, filterska tkanina, asfaltna boja itd.
3) Klasa E
Granična temperatura je 120 ℃, a glavni izolacijski materijali su poliesterski film i kompozitni materijal A klase, staklena tkanina, boja smole na bazi ulja, emajlirana žica otporna na toplotu od vinil acetata itd.
4) Ocena B
Granična temperatura je 130℃. Glavni izolacijski materijali su poliesterska folija, liskun, staklena vlakna, azbest i drugi proizvodi koji su impregnirani i premazani odgovarajućim vezivanjem smole, te poliestersko emajlirana žica.
5) F razred
Granična temperatura je 155℃, a glavni izolacijski materijali su proizvodi od liskuna ojačani materijalima od organskih vlakana, staklenim vlaknima i azbestom, staklenim lakiranim platnom itd.
6) Klasa H
Granična temperatura je 180 ℃, a glavni izolacijski materijali su ojačani ili bez proizvoda od liskuna ojačanih neorganskim materijalima, zadebljanim materijalima F razreda, silikonskom organskom bojom, silikonskom organskom gumom itd.
7) Razred C
Granična temperatura je iznad 180℃, a glavni izolacijski materijali uključuju anorganske minerale koji ne koriste nikakva organska veziva i impregnacije, kao što su kvarc, azbest, liskun, staklo i električni porculanski materijali.
4. Mehanička čvrstoća
U skladu sa specifičnim zahtjevima različitih izolacijskih materijala, određuju se različiti indeksi čvrstoće kao što su vlačna, tlačna, savojna, otpornost na smicanje, kidanje i udar. Razni izolacijski materijali također trebaju imati različite indekse performansi. Kao što su propusnost, otpornost na ulje, istezanje, skupljanje, otpornost na rastvarače i otpornost na luk.
5. Starenje izolacijskih materijala
U toku rada izolacionih materijala u električnoj opremi dolazi do niza nepovratnih hemijskih i fizičkih promena usled različitih razloga kao što su struja i toplota, što rezultira pogoršanjem električnih i mehaničkih svojstava, a ta nepovratna promena postaje starenje. Uzroci starenja su:
1) Postoji izlazak niskomolekularnih isparljivih komponenti u dielektrik.
2) Depolimerizacija i oksidativno pucanje, pod dejstvom toplote i kiseonika, stvaraju slobodne radikale koji iniciraju reakciju.
3) Termičko pucanje, koje proizvodi štetne materije, hlorovodonik ima katalitičko dejstvo na određene materijale.
4) Hidroliza. Pod dejstvom toplote, vlaga reaguje sa izolacionim materijalima i izaziva hidrolizu.
5) Molekularni lanac nastavlja polimerizirati, uzrokujući da izolacijski materijal postane krhak.
Drugo, primjena čvrstih izolacijskih materijala
1. Izolaciona boja
Izolaciona boja se može podijeliti na boju za potapanje, boju za pokrivanje i boju za lim od silikonskog čelika.
1) Boja za potapanje
Uglavnom se koristi za impregniranje motora, električnih zavojnica i izolacijskih dijelova za popunjavanje praznina i mikropora i poboljšanje njihovih električnih i mehaničkih svojstava. Obično se koriste alkidna boja za potapanje i melamin alkidna boja za potapanje. Obje su boje za pečenje, koje imaju dobru otpornost na ulje i luk, a film boje je gladak i sjajan.
2) Pokrivna boja
Postoje dvije vrste lakova i emajla, koji se koriste za premazivanje zavojnica i izolacijskih dijelova nakon tretmana potapanjem, te formiraju neprekidan i ujednačen film boje na površini kao izolacijski zaštitni sloj za sprječavanje mehaničkih oštećenja i atmosferskih, mazivih i kemijskih utjecaja. erozija lijekova.
2. Izolacioni papir
Izolacijski papir je izolacijski materijal u kombinaciji s papirom i uljem. Umotani kablovski papir se suši i impregnira kablovskim uljem pod vakuumom kako bi se formirala kompozitna izolaciona struktura uljanog papira. Kabelski papir se sastoji od drvenih vlakana, koja imaju visoka električna svojstva, hemijsku stabilnost i mehaničku čvrstoću. Novi tip papira od polipropilenskih drvenih vlakana ima odlične karakteristike niskog dielektričnog gubitka.
3. Izolacijski sloj plastično izoliranog kabla
Izolacijski sloj plastično izoliranog kabela je ekstrudirana izolacija. Ekstruzijska izolacija je čvrsto stiskanje plastike, gume i drugih visokomolekularnih polimera na vodiču pomoću opreme za proces ekstruzije kako bi se formirala ujednačena struktura izolacijskog sloja. Uobičajeni ekstrudirani izolacijski materijali uključuju polivinil hlorid, polietilen, umreženi polietilen i etilen-propilensku gumu.
1) polivinil hlorid (PVC)
Polivinil hlorid ima dobra električna svojstva i mehaničku čvrstoću, otporan je na kiseline, lužine i ulja, nezapaljiv i ima dobre procesne performanse. Nedostatak je što je otpornost na toplinu mala, otpor izolacije mali, a dielektrični gubici veliki.
2) polietilen (PE)
Polietilen ima odlična električna svojstva i niske dielektrične gubitke. Dodavanje odgovarajuće količine aditiva može poboljšati otpornost na koronu, otpornost na toplinu i mehaničku čvrstoću polietilena, te poboljšati svojstva pucanja pod stresom iz okoline.
3) Umreženi polietilen
Umreženi polietilen ima dobru otpornost na toplotu, ali ima slabu otpornost na koronu i slobodno pražnjenje. Umreženi polietilenski kabl ima veći dozvoljeni porast temperature i veću dozvoljenu nosivost struje. Pogodan je za različite napone, može se koristiti za polaganje visokog pada i jednostavan je za ugradnju i održavanje.
4) Etilen propilen guma (XLPE)
Gumena izolacija je fleksibilna, lako se savija i elastična, ali ima slabu otpornost na koronu, otpornost na ozon, otpornost na toplinu i otpornost na ulje. Kablovi izolovani gumom mogu se koristiti u teškim hladnim klimatskim uslovima i pogodni su za strujne krugove koji su više puta rastavljeni, ali se mogu koristiti samo kao niskonaponski kablovi i nisu prikladni za fiksna kola.
