Aplicació d'aïllants de resina epoxi en equips elèctrics

Aplicació d'aïllants de resina epoxi en equips elèctrics

En els últims anys, els aïllants amb resina epoxi com a dielèctric s'han utilitzat àmpliament a la indústria elèctrica, com ara casquilles, aïllants de suport, caixes de contacte, cilindres aïllants i pals fets de resina epoxi en aparells de commutació d'alta tensió de CA trifàsica. Columnes, etc., parlem d'algunes de les meves opinions personals a partir dels problemes d'aïllament que es produeixen durant l'aplicació d'aquestes peces d'aïllament de resina epoxi.

1. Producció d'aïllament de resina epoxi
Els materials de resina epoxi tenen una sèrie d'avantatges excepcionals en materials aïllants orgànics, com ara una alta cohesió, una forta adhesió, una bona flexibilitat, excel·lents propietats de curat tèrmic i una resistència química estable a la corrosió. Procés de fabricació de gel a pressió d'oxigen (procés APG), fosa al buit en diversos materials sòlids. Les peces aïllants de resina epoxi fetes tenen els avantatges d'una alta resistència mecànica, una forta resistència a l'arc, una gran compacitat, una superfície llisa, una bona resistència al fred, una bona resistència a la calor, un bon rendiment d'aïllament elèctric, etc. S'utilitza àmpliament a la indústria i juga principalment el paper de suport i aïllament. Les propietats físiques, mecàniques, elèctriques i tèrmiques de l'aïllament de resina epoxi per a 3,6 a 40,5 kV es mostren a la taula següent.
Les resines epoxi s'utilitzen juntament amb additius per obtenir el valor d'aplicació. Els additius es poden seleccionar segons diferents propòsits. Els additius d'ús habitual inclouen les categories següents: ① agent de curat. ② modificador. ③ Farciment. ④ més prim. ⑤ Altres. Entre ells, l'agent de curat és un additiu indispensable, tant si s'utilitza com a adhesiu, recobriment o colable, cal afegir-lo, en cas contrari, la resina epoxi no es pot curar. A causa dels diferents usos, propietats i requisits, també hi ha diferents requisits per a les resines epoxi i additius com ara agents de curat, modificadors, farcits i diluents.
En el procés de fabricació de peces aïllants, la qualitat de les matèries primeres com la resina epoxi, el motlle, el motlle, la temperatura d'escalfament, la pressió d'abocament i el temps de curat tenen un gran impacte en la qualitat del producte acabat de l'aïllant. parts. Per tant, el fabricant té un procés estandarditzat. Procés per garantir el control de qualitat de les peces aïllants.

2. Mecanisme d'avaria i esquema d'optimització de l'aïllament de resina epoxi
L'aïllament de resina epoxi és un medi sòlid i la intensitat del camp de ruptura del sòlid és superior a la del medi líquid i gasós. ruptura del mitjà sòlid
La característica és que la intensitat del camp de ruptura té una gran relació amb el temps d'acció de la tensió. En termes generals, la ruptura del temps d'acció t L'anomenat pal segellat sòlid es refereix a un component independent compost per un interruptor al buit i/o una connexió conductora i els seus terminals empaquetats amb un material aïllant sòlid. Com que els seus materials aïllants sòlids són principalment resina epoxi, cautxú de silicona elèctrica i adhesiu, etc., la superfície exterior de l'interruptor al buit s'encapsula al seu torn de baix a dalt segons el procés de segellat sòlid. A la perifèria del circuit principal es forma un pol. En el procés de producció, el pal ha d'assegurar-se que el rendiment de l'interruptor al buit no es redueixi ni es perd, i la seva superfície ha de ser plana i llisa, i no ha d'haver soltes, impureses, bombolles o porus que redueixin les propietats elèctriques i mecàniques. , i no hi hauria d'haver defectes com ara esquerdes. . Malgrat això, la taxa de rebuig dels productes de pols segellats sòlids de 40,5 kV encara és relativament alta i la pèrdua causada pel dany de l'interruptor al buit és un maldecap per a moltes unitats de fabricació. El motiu és que la taxa de rebuig es deu principalment al fet que el pal no pot complir els requisits d'aïllament. Per exemple, a la prova d'aïllament de tensió de resistència a la freqüència de potència de 95 kV 1 min, hi ha un so de descàrrega o un fenomen de ruptura dins de l'aïllament durant la prova.
Pel principi d'aïllament d'alta tensió, sabem que el procés de ruptura elèctrica d'un medi sòlid és similar al d'un gas. L'allau d'electrons es forma per ionització per impacte. Quan l'allau d'electrons és prou forta, l'estructura de la xarxa dielèctrica es destrueix i es produeix la ruptura. Per a diversos materials aïllants utilitzats al pal segellat sòlid, la tensió més alta que pot suportar el gruix de la unitat abans de la ruptura, és a dir, la força de camp de ruptura inherent, és relativament alta, especialment l'Eb de la resina epoxi ≈ 20 kV/mm. Tanmateix, la uniformitat del camp elèctric té una gran influència en les propietats aïllants del medi sòlid. Si hi ha un camp elèctric excessivament fort a l'interior, fins i tot si el material aïllant té un gruix i un marge d'aïllament suficients, tant la prova de tensió de resistència com la prova de descàrrega parcial es superen en sortir de la fàbrica. Després d'un període de funcionament, les avaries d'aïllament encara poden ocórrer amb freqüència. L'efecte del camp elèctric local és massa fort, igual que el paper esquinçat, la tensió excessivament concentrada s'aplicarà a cada punt d'acció al seu torn, i el resultat és que la força molt inferior a la resistència a la tracció del paper pot esquinçar-ho tot. paper. Quan un camp elèctric localment massa fort actua sobre el material aïllant de l'aïllament orgànic, produirà un efecte de "forat de con", de manera que el material aïllant es descompon gradualment. Tanmateix, en les primeres fases, no només les proves de tensió de resistència a la freqüència d'alimentació convencional i les proves de descàrrega parcial no van poder detectar aquest perill ocult, sinó que tampoc hi ha cap mètode de detecció per detectar-lo, i només es pot garantir amb el procés de fabricació. Per tant, les vores de les línies de sortida superior i inferior del pal segellat sòlid s'han de fer una transició en un arc circular i el radi ha de ser el més gran possible per optimitzar la distribució del camp elèctric. Durant el procés de producció del pal, per a mitjans sòlids com la resina epoxi i el cautxú de silicona de potència, a causa de l'efecte acumulat de l'àrea o la diferència de volum sobre la ruptura, la força del camp de ruptura pot ser diferent i el camp de ruptura d'un gran l'àrea o el volum poden ser diferents. Per tant, el medi sòlid, com ara la resina epoxi, s'ha de barrejar uniformement mitjançant l'equip de barreja abans de l'encapsulació i el curat, per controlar la dispersió de la força del camp.
Al mateix temps, com que el medi sòlid és un aïllament que no es recupera automàticament, el pol està sotmès a múltiples tensions de prova. Si el medi sòlid està parcialment danyat sota cada tensió de prova, sota l'efecte acumulat i múltiples tensions de prova, aquest dany parcial s'ampliarà i, finalment, provocarà una ruptura del pol. Per tant, el marge d'aïllament del pal s'ha de dissenyar perquè sigui més gran per evitar danys al pal per la tensió de prova especificada.
A més, els buits d'aire formats per la mala adhesió de diversos medis sòlids a la columna del pol o les bombolles d'aire en el propi medi sòlid, sota l'acció de la tensió, l'espai d'aire o el buit d'aire és més alt que el del sòlid. mitjà a causa de la major intensitat de camp a l'espai d'aire o bombolla. O la intensitat del camp de descomposició de les bombolles és molt inferior a la dels sòlids. Per tant, hi haurà descàrregues parcials a les bombolles del medi sòlid del pal o descàrregues per ruptura en els buits d'aire. Per resoldre aquest problema d'aïllament, és obvi evitar la formació de buits d'aire o bombolles: ① La superfície d'unió es pot tractar com una superfície mat uniforme (superfície de l'interruptor al buit) o ​​una superfície de fossa (superfície de cautxú de silicona) i ús. un adhesiu raonable per unir eficaçment la superfície d'unió. ②Es poden utilitzar excel·lents matèries primeres i equips d'abocament per garantir l'aïllament del medi sòlid.

3 Prova d'aïllament de resina epoxi
En general, les proves de tipus obligatòries que s'han de fer per a les peces aïllants fetes de resina epoxi són:
1) Inspecció d'aparença o raigs X, inspecció de mida.
2) Prova ambiental, com ara prova de cicle de fred i calor, prova de vibració mecànica i prova de resistència mecànica, etc.
3) Prova d'aïllament, com ara prova de descàrrega parcial, prova de tensió de resistència a la freqüència elèctrica, etc.

4 Conclusió
En resum, avui en dia, quan l'aïllament de resina epoxi s'utilitza àmpliament, hauríem d'aplicar amb precisió les propietats d'aïllament de resina epoxi des dels aspectes del procés de fabricació de peces d'aïllament de resina epoxi i el disseny d'optimització de camp elèctric en equips elèctrics per fer peces d'aïllament de resina epoxi. L'aplicació en equips elèctrics és més perfecta.