黄骅市鸿鑫绝缘材料科技有限公司

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绝缘板材料的基本性能及参数是什么?

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        随着机电工业向高电压、大容量等方面的发展,对绝缘板结构的质量和可靠性提出了越来越高的要求。而绝缘结构的制造关键在于绝缘材料的合理选择和应用。要使绝缘结构的性能满足于各方面的要求,首先必颏确保绝缘材料的性能达到实际应用要求绝缘材料在应用方面的性能归纳起来包括电机化热环境以及经济性等方面的性能。(1)绝缘材料的介电性能绝缘材料的介电性能通常用介质极化、介质电导、介质损耗和介电强度四个基本性能来表征;其相应的特性参数为相对介电常数(er)、绝缘电阻率(p、p),介质损耗角正切(tan)以及介电强度(E),在电力设备中除电容器绝缘材料因要求介质储藏能量而需要较高介电常数外,其他用途的绝缘板材料均不要求高介电常数,而是要求能耐受运行中的电压并具有足够的寿命。对一般电力设备所用绝缘材料而言,电气性能要求是介电强度,而其他性能则处于从属地位,但是也必须指出,这些其他性能特别是它们对于各种条件的变化,能反映出绝缘状态是否良好,因而也一定程度地联系着绝缘材料或结构的介电强度,因此,有机地、综合地研究这些性能以及对各种条件的变化,对于全面的了解绝缘性能是十分必要的,这在工程上也是十分有用的。例如大型电机绝缘,其介电强度是最重要的电气性能,但是耐压试验是一种破坏性试验,不能轻率进行,其试验电压值也不宜过高,人们常以非破坏性试验如测量绝缘电阻、绕组的电容和介质损耗以及它们对温度、湿度、电压和电压作用时间等因素的函数关系来评价绝缘质量,从而可以在进行耐压试验以前对其介电强度先作一定的判断,关于绝缘板性能的相关性方面的试验研究,近年来已有很大发展,电力部门对于电气设备经常性、预防性试验中,也广泛地采用测量绝缘电阻、电容和介质损耗以及局部放电的方法来校验绝缘质量,预防绝缘故障。由于材料成分,制造工艺、测试条件差别很大,即便同一种材料的性能也有很大差别,表列数值仅作一般参考,其中介电强度E以平均击穿场强表示,一般而言,有机固体非极性材料的相对介电常数较低,体积电阻率较高,介质损耗较低,耐热性较低(聚四氟乙烯例外),吸湿性亦较小;极性材料则相反,如为多孔性(如纤维材料)则吸湿性很大。材料的介电强度一般决定于其致密程度和均匀程度,如材料纯净均一性良好则击穿场强较高。例如纸的介电强度很低,经过真空干燥和浸渍消除了空隙,介电强度即可提高数十倍。上述介电性能外,绝缘材料的耐弧性,耐电痕性和耐电晕性也是很重要的电气性能对于耐受长期电压的介电强度有极重要的关系,近年来其试验研究也有很大发展。2)绝缘材料的力学性能材料的力学性能主要包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等强度拉伸和压缩模量、伸长率以及某些较不易下定义的性能如耐磨性、可绕性、抗撕裂性等,在很多情况下,绝缘材料的力学性能直接影响着其应用性能,例如聚酯(涤纶)薄膜在低压电机绝缘中的大量应用,是它的力学性能比其他薄膜材料均优越的缘故。人们希望电机用绝缘板材料具有足够的机械强度,但并不希望过硬而致难以包绕。3)绝缘材料的热性能固体绝缘材料的热性能如耐热性和导热性,在中小型电机中常起主要作用。电机在运行过程中因不断消耗能量而发热,因此电机内部的绝缘材料长期在热态下工作,使其逐渐老化而降低甚至完全丧失应具有的电气性能和机械强度,电机就因此而损坏,因此,用的绝缘材料必须具有良好的耐热性能。电机的使用温度、尺寸、重量和术经济指标常因绝缘材料的耐热性和导热性的改进而改进。4)绝缘材料的化学及其他性能绝缘材料对环境条件的稳定性和相容性,在某些情况下也可以成为决定其性能及应用的重要因素。例如是否有日光照射?是否有紫外光、X射线或原子能辐射?有无有害的化学物,如酸、碱或有吉气体臭氧、氯、氟等?有无溶剂或高湿度?各材料之间有无相互侵蚀作用?这些都是可能危害绝缘材料的环境条件,例如,电力机车经常运行,在启动、加速等复杂的情况下,使得电机的使用环境恶劣,动态工况复杂,主要体现在高温、振动及腐蚀性强等,因此要求电机用绝缘材料在高温、湿热的恶劣环境下具有较高的抗氧化和抗腐蚀性能。值得指出的是,在实际应用中除了性能满足要求外,还需要考虑绝缘材料对周围环境是否有危害作用,如有毒、易燃、易爆,有腐蚀性等。氯化联苯在几年前还被认为是一种颇为“理想”的电容器浸渍剂,其化学稳定性更是一个突出的优点,可是现在因其对人体有毒,而且因为其化学稳定性,在自然界极难分解,而逐渐造成环境污染和公害,人们不得不重新评价其优越性。为保障人民健康,我国已停止使用,目前世界各国正研究无毒浸渍剂以取代之。在直流电或低频电压作用下,绝缘的耐受电解的性能也是十分重要的近年代,人们对于绝缘板材料的阻燃性提出了高的要求,以保障安全。在大批生产中,经济性是极为重要的因素。材料的来源是否充足,价格是否低廉,储运是否方便,以及绝缘工艺是否简便都是需要考虑的。绝缘材料的各项性能并非是孤立而是互相关联的,例如机电性能常和温度有关,而电气性能又常因机械负荷而受影响,因此,综合平衡地考虑材料性能和评价材料是选择和应用材料的首要条件,这要求绝缘技术人员能将有关介质的理论知识应用于实际绝缘结构设计中。

     绝缘板(3240环氧树脂板)

2018年7月26日
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