Die Leistung und Anwendung fester Isoliermaterialien
2021-10-26
Es gibt viele feste Dämmstoffe wie z FR4-Blatt, 3240 Epoxidharzplatte und 3026 Phenol-Baumwoll-Laminatplatte.
1. Die wichtigsten Eigenschaften fester Dämmstoffe
1. Isolationswiderstand
1) Leckstrom
Obwohl der spezifische Widerstand des Isoliermaterials sehr hoch ist, fließt unter Einwirkung einer bestimmten Spannung immer ein kleiner Strom. Dieser Strom wird Leckstrom genannt. Der Leckstrom besteht aus zwei Teilen: Ein Teil fließt durch das Innere des Isoliermaterials und der andere Teil fließt entlang der Isolierung. Die Oberfläche des Materials fließt.
2) Oberflächenwiderstand und Volumenwiderstand
Bei gleichem Isoliermaterial nimmt der Durchgangswiderstandswert mit steigender Temperatur ab; der Oberflächenwiderstandswert nimmt mit zunehmendem Schmutz auf der Oberfläche ab; Wenn das Isoliermaterial feucht ist, verringern sich sowohl der Durchgangswiderstandswert als auch der Oberflächenwiderstandswert.
2. Durchschlagsfestigkeit
Unter Einwirkung elektrischer Feldstärken ab einem bestimmten Wert werden Isoliermaterialien beschädigt und verlieren ihre Isolierleistung. Dieses Phänomen wird als Zusammenbruch bezeichnet. Die elektrische Feldstärke beim Durchschlag des Isoliermaterials wird als Durchschlagsstärke bezeichnet und hat die Einheit kV/mm.
Die Aufteilung der Dämmstoffe kann unterteilt werden in:
1) Stromausfall
Unter der Wirkung eines starken elektrischen Feldes bewegen sich die geladenen Teilchen im Inneren des Dielektrikums heftig, was zu einer Kollisionsionisation führt, die Molekülstruktur zerstört, die Leitfähigkeit erhöht und schließlich zusammenbricht.
2) Thermischer Zusammenbruch
Unter Einwirkung eines starken elektrischen Feldes entsteht im Inneren des Dielektrikums aufgrund von dielektrischen Verlusten Wärme. Wenn es nicht rechtzeitig abgeführt werden kann, steigt die Innentemperatur des Dielektrikums, was zum Zusammenbruch der Molekülstruktur und zum Zusammenbruch führt.
3) Entladungszusammenbruch
Unter der Wirkung eines starken elektrischen Feldes unterliegen die im Dielektrikum enthaltenen Blasen zunächst einer Kollisionsionisation und Entladung, und die Verunreinigungen werden durch die Erwärmung des elektrischen Feldes ebenfalls verdampft, was zu Blasen führt, sodass sich die Blasenentladung weiter entwickelt, was zum Zusammenbruch von führt das gesamte Isoliermaterial.
3. Hitzebeständigkeit
Während des Betriebs elektrischer Geräte arbeiten deren Isoliermaterialien lange Zeit unter heißen Bedingungen, daher müssen die ausgewählten Isoliermaterialien eine gewisse Hitzebeständigkeit aufweisen. Da der Hauptfaktor für die Alterung von Isoliermaterialien die Temperatur ist, wird entsprechend der Wärmebeständigkeit verschiedener Isoliermaterialien die maximale Temperatur während des Gebrauchs angegeben, um die Lebensdauer elektrischer Produkte sicherzustellen, übermäßig hohe Temperaturen während des Gebrauchs zu vermeiden und die Isolierung zu beschleunigen Materialalterung.
Elektroisolierstoffe werden entsprechend ihrer zulässigen Höchsttemperatur in sieben Hitzebeständigkeitsklassen eingeteilt:
1) Y-Klasse
Die Grenztemperatur beträgt 90°C. Zu den wichtigsten Dämmstoffen gehören natürliche Textilien wie Holz, Baumwolle, Papier und Fasern, aber auch Textilien auf Basis von Celluloseacetat und Polyamid sowie thermisch leicht zersetzbare Kunststoffe mit niedrigem Schmelzpunkt.
2) Note A
Die Grenztemperatur beträgt 105°C. Die wichtigsten Isoliermaterialien sind Y-Materialien, die in Mineralöl verarbeitet werden, Y-Materialien, die mit Öl oder Oleoresin-Verbindungskleber imprägniert sind, emaillierter Draht, Filtergewebe, Asphaltfarbe usw.
3) Klasse E
Die Grenztemperatur beträgt 120 °C, und die Hauptisoliermaterialien sind Polyesterfolie und Materialverbund der Güteklasse A, Glasgewebe, Harzfarbe auf Ölbasis, hitzebeständiger Lackdraht aus Vinylacetat usw.
4) Klasse B
Die Grenztemperatur beträgt 130℃. Die wichtigsten Isoliermaterialien sind Polyesterfolie, Glimmer, Glasfaser, Asbest und andere Produkte, die mit einer geeigneten Harzbindung imprägniert und überzogen sind, sowie Polyester-Lackdraht.
5) F-Klasse
Die Grenztemperatur beträgt 155℃, und die Hauptisoliermaterialien sind Glimmerplattenprodukte, die mit organischen Fasermaterialien, Glasfasern und Asbest, glaslackiertem Stoff usw. verstärkt sind.
6) Klasse H
Die Grenztemperatur beträgt 180℃, und die Hauptisoliermaterialien sind mit oder ohne Glimmer verstärkte Produkte, die mit anorganischen Materialien, verdickten Materialien der Klasse F, organischer Silikonfarbe, organischem Silikonkautschuk usw. verstärkt sind.
7) Klasse C
Die Grenztemperatur liegt über 180℃, und die wichtigsten Isoliermaterialien umfassen anorganische Mineralien, die keine organischen Bindemittel und Imprägniermittel verwenden, wie Quarz, Asbest, Glimmer, Glas und Elektroporzellanmaterialien.
4. Mechanische Festigkeit
Entsprechend den spezifischen Anforderungen verschiedener Dämmstoffe werden unterschiedliche Festigkeitskennzahlen wie Zug-, Druck-, Biege-, Scher-, Reiß- und Schlagfestigkeit festgelegt. Verschiedene Dämmstoffe sollten auch unterschiedliche Leistungskennzahlen aufweisen. Wie Permeabilität, Ölbeständigkeit, Dehnung, Schrumpfung, Lösungsmittelbeständigkeit und Lichtbogenbeständigkeit.
5. Alterung von Dämmstoffen
Während des Betriebs der Isoliermaterialien in Elektrogeräten kommt es aufgrund verschiedener Ursachen wie Elektrizität und Wärme zu einer Reihe irreversibler chemischer und physikalischer Veränderungen, die zu einer Verschlechterung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften führen und diese irreversible Veränderung zur Alterung führt. Die Ursachen des Alterns sind:
1) Es kommt zum Austritt niedermolekularer flüchtiger Bestandteile im Dielektrikum.
2) Depolymerisation und oxidatives Cracken erzeugen unter Einwirkung von Wärme und Sauerstoff freie Radikale, um die Reaktion auszulösen.
3) Beim thermischen Cracken entstehen Schadstoffe, Chlorwasserstoff hat eine katalytische Wirkung auf bestimmte Materialien.
4) Hydrolyse. Unter Einwirkung von Wärme reagiert Feuchtigkeit mit Isoliermaterialien und führt zu einer Hydrolyse.
5) Die Molekülkette polymerisiert weiter, wodurch das Isoliermaterial spröde wird.
Zweitens die Anwendung fester Isoliermaterialien
1. Isolierfarbe
Isolierfarben können in Tauchfarben, Deckfarben und Silikon-Stahlblechfarben unterteilt werden.
1) Tauchfarbe
Wird hauptsächlich zum Imprägnieren von Motoren, elektrischen Spulen und Isolierteilen verwendet, um Lücken und Mikroporen zu füllen und deren elektrische und mechanische Eigenschaften zu verbessern. Üblicherweise werden Alkyd-Tauchfarben und Melamin-Alkyd-Tauchfarben verwendet. Bei beiden handelt es sich um Einbrennlacke, die beide eine gute Ölbeständigkeit und Lichtbogenbeständigkeit aufweisen und deren Lackfilm glatt und glänzend ist.
2) Lack abdecken
Es gibt zwei Arten von Lacken und Emails, die zum Beschichten von Spulen und Isolierteilen nach der Tauchbehandlung verwendet werden und auf der Oberfläche einen kontinuierlichen und gleichmäßigen Lackfilm als isolierende Schutzschicht bilden, um mechanische Schäden sowie atmosphärische, Schmieröl- und chemische Schäden zu verhindern Erosion von Arzneimitteln.
2. Isolierpapier
Isolierpapier ist ein Isoliermaterial in Verbindung mit Papier und Öl. Das umwickelte Kabelpapier wird getrocknet und unter Vakuum mit Kabelöl imprägniert, um eine Öl-Papier-Verbundisolationsstruktur zu bilden. Kabelpapier besteht aus Holzfasern, die über hohe elektrische Eigenschaften, chemische Stabilität und mechanische Festigkeit verfügen. Die neue Art von Polypropylen-Holzfaserpapier zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften eines geringen dielektrischen Verlusts aus.
3. Isolierschicht aus kunststoffisoliertem Kabel
Die Isolationsschicht des kunststoffisolierten Kabels ist eine extrudierte Isolierung. Bei der Extrusionsisolierung werden Kunststoffe, Gummi und andere hochmolekulare Polymere mit Extrusionsprozessgeräten fest auf den Leiter gedrückt, um eine gleichmäßige Isolationsschichtstruktur zu bilden. Zu den häufig verwendeten extrudierten Isoliermaterialien gehören Polyvinylchlorid, Polyethylen, vernetztes Polyethylen und Ethylen-Propylen-Kautschuk.
1) Polyvinylchlorid (PVC)
Polyvinylchlorid hat gute elektrische Eigenschaften und mechanische Festigkeit, ist säure-, alkali- und ölbeständig, nicht brennbar und weist eine gute Prozessleistung auf. Der Nachteil besteht darin, dass der Wärmewiderstand gering, der Isolationswiderstand gering und der dielektrische Verlust groß ist.
2) Polyethylen (PE)
Polyethylen hat hervorragende elektrische Eigenschaften und einen geringen dielektrischen Verlust. Die Zugabe einer geeigneten Menge an Additiven kann die Koronabeständigkeit, die Hitzebeständigkeit und die mechanische Festigkeit von Polyethylen verbessern und die Eigenschaften von Spannungsrissen in der Umgebung verbessern.
3) Vernetztes Polyethylen
Vernetztes Polyethylen hat eine gute Hitzebeständigkeit, weist jedoch eine schlechte Korona- und freie Entladungsbeständigkeit auf. Das Kabel aus vernetztem Polyethylen hat einen höheren zulässigen Temperaturanstieg und eine größere zulässige Strombelastbarkeit. Es ist für verschiedene Spannungen geeignet, kann für die Verlegung mit hohem Gefälle verwendet werden und ist einfach zu installieren und zu warten.
4) Ethylen-Propylen-Kautschuk (XLPE)
Gummiisolierung ist flexibel, leicht zu biegen und elastisch, weist jedoch eine schlechte Koronabeständigkeit, Ozonbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Ölbeständigkeit auf. Gummiisolierte Kabel können in extrem kalten Klimazonen verwendet werden und eignen sich für Stromkreise, die mehrfach demontiert wurden. Sie können jedoch nur als Niederspannungskabel verwendet werden und sind nicht für fest verlegte Stromkreise geeignet.
