Epoksihartsieristeiden käyttö voimalaitteissa

Epoksihartsieristeiden käyttö voimalaitteissa

Viime vuosina epoksihartsia eristeenä sisältäviä eristeitä on käytetty laajalti sähköteollisuudessa, kuten holkkeja, tukieristimiä, kosketinrasioita, eristyssylintereitä ja epoksihartsista valmistettuja pylväitä kolmivaiheisissa AC-korkeajännitekojeistoissa. Pylväät jne., puhutaanpa joistakin henkilökohtaisista näkemyksistäni, jotka perustuvat eristysongelmiin, joita esiintyy näiden epoksihartsieristeosien levittämisen aikana.

1. Epoksihartsieristeen valmistus
Epoksihartsimateriaaleilla on useita erinomaisia ​​etuja orgaanisissa eristysmateriaaleissa, kuten korkea koheesio, vahva tarttuvuus, hyvä joustavuus, erinomaiset lämpökovettumisominaisuudet ja vakaa kemiallinen korroosionkestävyys. Happipainegeelin valmistusprosessi (APG-prosessi), tyhjiövalu erilaisiin kiinteisiin materiaaleihin. Valmistettujen epoksihartsieristysosien etuna on korkea mekaaninen lujuus, vahva kaarenkestävyys, korkea tiiviys, sileä pinta, hyvä kylmäkestävyys, hyvä lämmönkestävyys, hyvä sähköeristyskyky jne. Sitä käytetään laajalti teollisuudessa ja se toimii pääasiassa tuki ja eristys. Epoksihartsieristeen fysikaaliset, mekaaniset, sähköiset ja lämpöominaisuudet 3,6–40,5 kV jännitteelle on esitetty alla olevassa taulukossa.
Epoksihartseja käytetään yhdessä lisäaineiden kanssa käyttöarvon saavuttamiseksi. Lisäaineet voidaan valita eri käyttötarkoituksiin. Yleisesti käytettyjä lisäaineita ovat seuraavat luokat: ① kovetusaine. ② muuntaja. ③ Täyttö. ④ ohuempi. ⑤ Muut. Niistä kovete on välttämätön lisäaine, käytettiinpä sitä liimana, pinnoitteena tai valuna, se on lisättävä, muuten epoksihartsia ei voida kovettaa. Erilaisista käyttötavoista, ominaisuuksista ja vaatimuksista johtuen myös epoksihartseille ja lisäaineille, kuten koveteille, modifiointiaineille, täyteaineille ja laimentimille, asetetaan erilaisia ​​vaatimuksia.
Eristysosien valmistusprosessissa raaka-aineiden, kuten epoksihartsin, muotin, muotin, lämmityslämpötilan, kaatopaineen ja kovettumisajan laadulla on suuri vaikutus eristeen valmiin tuotteen laatuun. osat. Siksi valmistajalla on standardoitu prosessi. Prosessi, jolla varmistetaan eristysosien laadunvalvonta.

2. Epoksihartsieristeen hajoamismekanismi ja optimointikaavio
Epoksihartsieriste on kiinteä väliaine, ja kiinteän aineen hajoamiskentänvoimakkuus on suurempi kuin nestemäisen ja kaasun väliaineen. kiinteä keskipitkä hajoaminen
Ominaisuus on, että läpilyöntikentän voimakkuudella on suuri suhde jännitteen vaikutusajan kanssa. Yleisesti ottaen toiminta-ajan t Ns. solid-sealed napa tarkoittaa itsenäistä komponenttia, joka koostuu tyhjökatkaisijasta ja/tai johtavasta liitännästä ja sen liittimistä, jotka on pakattu kiinteään eristemateriaaliin. Koska sen kiinteät eristysmateriaalit ovat pääasiassa epoksihartsia, tehosilikonikumia ja liimaa jne., tyhjiökatkaisimen ulkopinta kapseloidaan vuorotellen alhaalta ylöspäin kiinteän tiivistysprosessin mukaisesti. Pääpiirin kehälle muodostetaan napa. Tuotantoprosessissa pylvään tulee varmistaa, että tyhjökatkaisimen suorituskyky ei heikkene tai menetä, ja sen pinnan tulee olla tasainen ja sileä, eikä siinä saa olla löysyyttä, epäpuhtauksia, kuplia tai huokosia, jotka heikentävät sähköisiä ja mekaanisia ominaisuuksia. , eikä siinä saa olla vikoja, kuten halkeamia. . Tästä huolimatta 40,5 kV umpitiivisteisten pylvästuotteiden hylkäysnopeus on edelleen suhteellisen korkea ja tyhjökatkaisijan vaurioitumisen aiheuttama menetys on päänsärky monille tuotantoyksiköille. Syynä on se, että hylkäysaste johtuu pääasiassa siitä, että pylväs ei täytä eristysvaatimuksia. Esimerkiksi 95 kV 1 min tehotaajuuden kestävyysjännitteen eristyskokeessa eristeen sisällä kokeen aikana esiintyy purkausääni tai murtumisilmiö.
Korkeajänniteeristyksen periaatteesta tiedämme, että kiinteän väliaineen sähköinen hajoamisprosessi on samanlainen kuin kaasun. Elektronivyöry muodostuu iskuionisaatiosta. Kun elektronivyöry on riittävän voimakas, dielektrinen hilarakenne tuhoutuu ja aiheuttaa hajoamisen. Useilla umpitiivistetyssä navassa käytetyillä eristysmateriaaleilla suurin jännite, jonka yksikön paksuus voi kestää ennen rikkoutumista, eli luontainen läpilyöntikentän voimakkuus, on suhteellisen korkea, erityisesti epoksihartsin Eb ≈ 20 kV/mm. Sähkökentän tasaisuus vaikuttaa kuitenkin suuresti kiinteän väliaineen eristysominaisuuksiin. Jos sisällä on liian voimakas sähkökenttä, vaikka eristemateriaalin paksuus ja eristysmarginaali olisivat riittävät, niin kestävyysjännitekoe että osapurkauskoe läpäisevät tehtaalta lähtiessä. Jonkin käyttöjakson jälkeen eristysvaurioita voi silti esiintyä usein. Paikallisen sähkökentän vaikutus on liian voimakas, aivan kuten paperin repeytyessä, liiallisesti keskittynyt jännitys kohdistuu jokaiseen toimintapisteeseen vuorotellen, ja seurauksena on, että paperin vetolujuutta paljon pienempi voima voi repiä koko paperin. paperi. Kun paikallisesti liian voimakas sähkökenttä vaikuttaa orgaanisen eristeen eristemateriaaliin, syntyy se "kartioreikä"-ilmiö, jolloin eristemateriaali hajoaa vähitellen. Alkuvaiheessa ei kuitenkaan vain tavanomaiset tehotaajuuden kestojännite- ja osittaisen purkauksen testit pystyneet havaitsemaan tätä piilevää vaaraa, vaan myös sen havaitsemiseen ei ole tunnistusmenetelmää, ja se voidaan taata vain valmistusprosessilla. Siksi kiinteästi suljetun navan ylemmän ja alemman lähtevän linjan reunat on siirrettävä ympyräkaareen ja säteen tulee olla mahdollisimman suuri sähkökentän jakautumisen optimoimiseksi. Pylvään tuotantoprosessin aikana kiinteillä väliaineilla, kuten epoksihartsilla ja tehosilikonikumilla, pinta-alan tai tilavuuseron kumulatiivisen vaikutuksen vuoksi rikkoontumiseen, läpilyöntikentän voimakkuus voi olla erilainen ja suuren kentän läpilyöntikenttä. alue tai tilavuus voi olla erilainen. Siksi kiinteä väliaine, kuten epoksihartsi, on sekoitettava tasaisesti sekoituslaitteistolla ennen kapselointia ja kovettumista kentänvoimakkuuden hajaantumisen säätelemiseksi.
Samaan aikaan, koska kiinteä väliaine ei ole itsestään palautuva eristys, napaan kohdistuu useita testijännitteitä. Jos kiinteä väliaine vaurioituu osittain jokaisen testijännitteen, kumulatiivisen vaikutuksen ja useiden testijännitteiden alaisena, tämä osittainen vaurio laajenee ja johtaa lopulta navan rikkoutumiseen. Sen vuoksi pylvään eristysmarginaali tulee suunnitella suuremmiksi, jotta vältetään pylvään vaurioituminen määritetyn testijännitteen takia.
Lisäksi ilmaraot, jotka muodostuvat erilaisten kiinteiden väliaineiden huonosta tarttumisesta napapylvääseen tai itse kiinteässä väliaineessa olevista ilmakuplista jännitteen vaikutuksesta, ilmarako tai ilmaväli ovat suurempia kuin kiinteässä aineessa. keskitasoa ilmavälin tai kuplan suuremman kentänvoimakkuuden vuoksi. Tai kuplien hajoamiskentänvoimakkuus on paljon pienempi kuin kiinteiden aineiden. Siksi pylvään kiinteässä väliaineessa olevissa kuplissa esiintyy osittaisia ​​purkauksia tai ilmarakoissa hajoamispurkauksia. Tämän eristysongelman ratkaisemiseksi on ilmeistä estää ilmarakojen tai kuplien muodostuminen: ① Liimauspinta voidaan käsitellä yhtenäisenä mattapintana (tyhjiön katkaisijan pinta) tai kuoppapintana (silikonikumipinta) ja kohtuullinen liima liimaamaan tehokkaasti liimauspinnan. ② Erinomaisia ​​raaka-aineita ja kaatolaitteita voidaan käyttää varmistamaan kiinteän väliaineen eristys.

3 Epoksihartsieristyksen testi
Yleensä pakolliset tyyppitestit, jotka tulisi tehdä epoksihartsista valmistetuille eristysosille, ovat:
1) Ulkonäkö tai röntgentarkastus, koon tarkastus.
2) Ympäristötesti, kuten kylmä- ja lämpösyklitesti, mekaaninen tärinätesti ja mekaaninen lujuustesti jne.
3) Eristystesti, kuten osittainen purkaustesti, tehotaajuuden kestojännitetesti jne.

4. Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että nykyään, kun epoksihartsieristettä käytetään laajalti, meidän tulisi soveltaa tarkasti epoksihartsieristysominaisuuksia epoksihartsieristysosien valmistusprosessin ja sähkökentän optimoinnin suunnittelun näkökulmasta voimalaitteissa epoksihartsieristysosien valmistamiseksi. Sovellus voimalaitteissa on täydellisempi.