יישום של מבודדי שרף אפוקסי בציוד חשמל

יישום של מבודדי שרף אפוקסי בציוד חשמל

בשנים האחרונות, מבודדים עם שרף אפוקסי כדיאלקטרי נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית החשמל, כגון תותבים, מבודדים תומכים, קופסאות מגע, צילינדרים מבודדים ועמודים עשויים שרף אפוקסי על מתג AC תלת פאזי במתח גבוה. עמודות וכו', בואו נדבר על כמה מהשקפות האישיות שלי על סמך בעיות הבידוד המתרחשות במהלך היישום של חלקי בידוד שרף אפוקסי אלו.

1. ייצור בידוד שרף אפוקסי
לחומרי שרף אפוקסי יש שורה של יתרונות בולטים בחומרי בידוד אורגניים, כגון לכידות גבוהה, הידבקות חזקה, גמישות טובה, תכונות ריפוי תרמיות מצוינות ועמידות בפני קורוזיה כימית יציבה. תהליך ייצור ג'ל בלחץ חמצן (תהליך APG), יציקה בוואקום לחומרים מוצקים שונים. לחלקי בידוד שרף אפוקסי המיוצרים יש יתרונות של חוזק מכני גבוה, עמידות בקשת חזקה, קומפקטיות גבוהה, משטח חלק, עמידות בפני קור טובה, עמידות טובה בחום, ביצועי בידוד חשמלי טובים וכו'. הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשייה ובעיקר משחק תפקיד התמיכה והבידוד. התכונות הפיזיקליות, המכניות, החשמליות והתרמיות של בידוד שרף אפוקסי עבור 3.6 עד 40.5 קילו וולט מוצגות בטבלה שלהלן.
שרפי אפוקסי משמשים יחד עם תוספים כדי להשיג ערך יישום. ניתן לבחור תוספים לפי מטרות שונות. התוספים הנפוצים כוללים את הקטגוריות הבאות: ① חומר ריפוי. ② משנה. ③ מילוי. ④ דק יותר. ⑤ אחרים. ביניהם, חומר המרפא הוא תוסף הכרחי, בין אם הוא משמש כדבק, ציפוי או יציקה, יש להוסיף אותו, אחרת לא ניתן לרפא את שרף האפוקסי. בשל שימושים, תכונות ודרישות שונות, קיימות גם דרישות שונות לשרף אפוקסי ולתוספים כגון חומרי ריפוי, חומרי שינוי, חומרי מילוי ומדללים.
בתהליך הייצור של חלקי בידוד, לאיכות חומרי הגלם כמו שרף אפוקסי, התבנית, התבנית, טמפרטורת החימום, לחץ היציקה וזמן האשפרה השפעה רבה על איכות המוצר המוגמר של הבידוד. חלקים. לכן, ליצרן יש תהליך סטנדרטי. תהליך להבטחת בקרת האיכות של חלקי בידוד.

2. מנגנון פירוק וערכת אופטימיזציה של בידוד שרף אפוקסי
בידוד שרף אפוקסי הוא תווך מוצק, וחוזק שדה הפירוק של מוצק גבוה מזה של מדיום נוזלי וגז. התמוטטות בינונית מוצקה
המאפיין הוא שלעוצמת שדה התמוטטות יש קשר נהדר עם זמן פעולת המתח. באופן כללי, התמוטטות זמן הפעולה t המוט הנקרא אטום מוצק מתייחס לרכיב עצמאי המורכב מפסק ואקום ו/או חיבור מוליך והמסופים שלו ארוזים בחומר מבודד מוצק. מכיוון שחומרי הבידוד המוצקים שלו הם בעיקר שרף אפוקסי, גומי סיליקון כוח ודבק וכו', המשטח החיצוני של מפסק הוואקום עטוף בתורו מלמטה למעלה בהתאם לתהליך האיטום המוצק. מוט נוצר על הפריפריה של המעגל הראשי. בתהליך הייצור, המוט צריך להבטיח שביצועי מפסק הוואקום לא יופחתו או יאבדו, ועל פני השטח שלו להיות שטוחים וחלקים, ושלא יהיו רפיון, זיהומים, בועות או נקבוביות המפחיתים את התכונות החשמליות והמכניות. , ולא אמורים להיות פגמים כגון סדקים. . למרות זאת, שיעור הדחייה של מוצרי עמודים אטומים מוצקים 40.5 קילו-וולט עדיין גבוה יחסית, וההפסד הנגרם מהנזק של מפסק הוואקום מהווה כאב ראש עבור יחידות ייצור רבות. הסיבה היא ששיעור הדחייה נובע בעיקר מכך שהעמוד אינו יכול לעמוד בדרישות הבידוד. לדוגמה, בבדיקת בידוד מתח של תדר 95 קילו וולט 1 דקות, ישנה קול פריקה או תופעת התמוטטות בתוך הבידוד במהלך הבדיקה.
מעיקרון הבידוד במתח גבוה, אנו יודעים שתהליך הפירוק החשמלי של תווך מוצק דומה לזה של גז. מפולת האלקטרונים נוצרת על ידי יינון פגיעה. כאשר מפולת האלקטרונים חזקה מספיק, מבנה הסריג הדיאלקטרי נהרס וההתמוטטות נגרמת. עבור מספר חומרי בידוד המשמשים בעמוד האטום המוצק, המתח הגבוה ביותר שעובי היחידה יכול לעמוד בו לפני התמוטטות, כלומר חוזק שדה הפירוק המובנה, הוא גבוה יחסית, במיוחד Eb של שרף אפוקסי ≈ 20 קילו וולט/מ"מ. עם זאת, לאחידות השדה החשמלי יש השפעה רבה על תכונות הבידוד של המדיום המוצק. אם יש בפנים שדה חשמלי חזק מדי, גם אם לחומר הבידוד יש עובי ושולי בידוד מספיקים, גם מבחן העמידות במתח וגם מבחן הפריקה החלקית עוברים ביציאה מהמפעל. לאחר תקופת פעולה, תקלות בבידוד עדיין עלולות להתרחש לעתים קרובות. ההשפעה של השדה החשמלי המקומי חזקה מדי, בדיוק כמו קריעת נייר, הלחץ המרוכז מדי יופעל על כל נקודת פעולה בתורה, והתוצאה היא שהכוח הקטן בהרבה מחוזק המתיחה של הנייר יכול לקרוע את כולו עיתון. כאשר שדה חשמלי חזק מדי מקומית פועל על חומר הבידוד בבידוד האורגני, הוא יפיק אפקט של "חור חרוט", כך שהחומר המבודד יתפרק בהדרגה. עם זאת, בשלב המוקדם, לא רק בדיקות עמידה במתח של תדר החשמל והפריקה החלקית לא יכלו לזהות סכנה נסתרת זו, אלא גם אין שיטת זיהוי לגילויה, וניתן להבטיח אותה רק בתהליך הייצור. לכן, הקצוות של הקווים היוצאים העליונים והתחתונים של המוט האטום המוצק חייבים להיות מועברים בקשת מעגלית, והרדיוס צריך להיות גדול ככל האפשר כדי לייעל את חלוקת השדה החשמלי. במהלך תהליך הייצור של המוט, עבור מדיה מוצקה כגון שרף אפוקסי וגומי סיליקון כוח, בשל ההשפעה המצטברת של השטח או הפרש הנפח על התמוטטות, עוצמת שדה ההתמוטטות עשויה להיות שונה, ושדה התמוטטות של שדה גדול השטח או הנפח עשויים להיות שונים. לכן, יש לערבב את המדיום המוצק כגון שרף אפוקסי באופן שווה על ידי ערבוב ציוד לפני עטיפה ואשפרה, כדי לשלוט בפיזור חוזק השדה.
יחד עם זאת, מכיוון שהמדיום המוצק הוא בידוד שאינו מתאושש עצמי, המוט נתון למתחי בדיקה מרובים. אם המדיום המוצק ניזוק חלקית תחת כל מתח בדיקה, תחת האפקט המצטבר ומתחי בדיקה מרובים, הנזק החלקי הזה יתרחב ובסופו של דבר יוביל להתמוטטות הקוטב. לכן, יש לתכנן את שולי הבידוד של המוט להיות גדולים יותר כדי למנוע נזק למוט על ידי מתח הבדיקה שצוין.
בנוסף, מרווחי האוויר הנוצרים מהיצמדות לקויה של אמצעים מוצקים שונים בעמוד הקוטב או בועות האוויר בתווך המוצק עצמו, תחת פעולת המתח, מרווח האוויר או מרווח האוויר גבוהים יותר מאשר במוצק. בינוני בשל חוזק השדה הגבוה יותר במרווח האוויר או הבועה. או שעוצמת שדה הפירוק של בועות נמוכה בהרבה מזו של מוצקים. לכן, יהיו פריקות חלקיות בבועות בתווך המוצק של המוט או פריקות התמוטטות במרווחי האוויר. כדי לפתור בעיית בידוד זו, ברור למנוע היווצרות של פערי אוויר או בועות: ① ניתן להתייחס למשטח ההדבקה כמשטח מט אחיד (משטח של מפסק ואקום) או משטח בור (משטח של גומי סיליקון), ושימוש דבק סביר לחיבור יעיל של משטח ההדבקה. ② ניתן להשתמש בחומרי גלם מעולים ובציוד מזיגה כדי להבטיח את הבידוד של המדיום המוצק.

3 בדיקה של בידוד שרף אפוקסי
באופן כללי, פריטי בדיקת הסוג החובה שיש לבצע עבור חלקי בידוד העשויים משרף אפוקסי הם:
1) בדיקת מראה או רנטגן, בדיקת גודל.
2) מבחן סביבתי, כגון מבחן מחזור קור וחום, מבחן רטט מכני ומבחן חוזק מכני וכו '.
3) בדיקת בידוד, כגון בדיקת פריקה חלקית, בדיקת מתח עמידה בתדר החשמל וכו'.

4. מסקנה
לסיכום, כיום, כאשר נעשה שימוש נרחב בבידוד שרף אפוקסי, עלינו ליישם במדויק תכונות בידוד שרף אפוקסי מההיבטים של תהליך ייצור חלקי בידוד שרף אפוקסי ותכנון אופטימיזציה של שדות חשמליים בציוד חשמל לייצור חלקי בידוד שרף אפוקסי. היישום בציוד כוח מושלם יותר.