Застосування ізоляторів з епоксидної смоли в енергетичному обладнанні

Застосування ізоляторів з епоксидної смоли в енергетичному обладнанні

В останні роки ізолятори з епоксидною смолою як діелектрик широко використовуються в електроенергетиці, такі як втулки, опорні ізолятори, контактні коробки, ізоляційні циліндри та полюси з епоксидної смоли на трифазних розподільних пристроях змінного струму високої напруги. Колони тощо, давайте поговоримо про деякі з моїх особистих поглядів на основі проблем ізоляції, які виникають під час нанесення цих ізоляційних деталей із епоксидної смоли.

1. Виробництво ізоляції з епоксидної смоли
Матеріали з епоксидної смоли мають низку видатних переваг серед органічних ізоляційних матеріалів, таких як висока когезія, сильна адгезія, хороша гнучкість, відмінні властивості термічного затвердіння та стабільна стійкість до хімічної корозії. Процес виробництва гелю під тиском кисню (процес APG), вакуумне лиття в різні тверді матеріали. Вироблені ізоляційні деталі з епоксидної смоли мають такі переваги, як висока механічна міцність, сильна стійкість до дуги, висока компактність, гладка поверхня, хороша холодостійкість, хороша термостійкість, хороші електроізоляційні характеристики тощо. Він широко використовується в промисловості та головним чином грає роль опори та ізоляції. Фізичні, механічні, електричні та теплові властивості ізоляції з епоксидної смоли для напруги від 3,6 до 40,5 кВ наведено в таблиці нижче.
Епоксидні смоли використовуються разом з добавками, щоб отримати практичну цінність. Добавки можна підбирати відповідно до різних цілей. До загальновживаних добавок належать такі категорії: ① затверджувач. ② модифікатор. ③ Наповнення. ④ тонше. ⑤Інші. Серед них затверджувач є незамінною добавкою, незалежно від того, чи використовується він як клей, покриття чи заливка, його потрібно додавати, інакше епоксидну смолу неможливо затвердіти. Через різне використання, властивості та вимоги існують також різні вимоги до епоксидних смол і добавок, таких як затверджувачі, модифікатори, наповнювачі та розчинники.
У процесі виробництва ізоляційних деталей якість сировини, такої як епоксидна смола, прес-форма, форма, температура нагріву, тиск заливки та час затвердіння, мають великий вплив на якість готового продукту ізоляції. частин. Тому виробник має стандартизований процес. Процес забезпечення контролю якості ізоляційних частин.

2. Механізм руйнування та схема оптимізації ізоляції з епоксидної смоли
Ізоляція з епоксидної смоли є твердим середовищем, і напруженість поля пробою твердої речовини вища, ніж у рідкого та газового середовища. тверда середня пробій
Характерним є те, що напруженість поля пробою має великий зв'язок з часом дії напруги. Взагалі кажучи, пробій часу дії t Так званий суцільний герметичний полюс відноситься до незалежного компонента, що складається з вакуумного переривача та/або провідного з’єднання та його клем, упакованих у твердий ізоляційний матеріал. Оскільки його твердими ізоляційними матеріалами є в основному епоксидна смола, потужна силіконова гума та клей тощо, зовнішня поверхня вакуумного переривника інкапсулюється по черзі знизу вгору відповідно до процесу твердого ущільнення. На периферії основного контуру утворюється стовп. У процесі виробництва полюс повинен гарантувати, що продуктивність вакуумного переривника не буде знижена або втрачена, а його поверхня повинна бути плоскою та гладкою, і не повинно бути пухкості, домішок, бульбашок або пор, які погіршують електричні та механічні властивості , і не повинно бути дефектів, таких як тріщини. . Незважаючи на це, відсоток браку 40,5 кВ суцільногерметизованих полюсів все ще є відносно високим, а втрати, спричинені пошкодженням вакуумного переривача, є головним болем для багатьох виробничих підрозділів. Причина полягає в тому, що відсоток відмов головним чином пов’язаний з тим, що опора не відповідає вимогам ізоляції. Наприклад, під час випробування ізоляції на витримувану напругу 95 кВ за 1 хвилину під час випробування всередині ізоляції спостерігається звук розряду або явище пробою.
З принципу ізоляції високої напруги ми знаємо, що процес електричного пробою твердого середовища подібний до процесу руйнування газу. Електронна лавина утворюється ударною іонізацією. Коли електронна лавина досить сильна, структура діелектричної решітки руйнується і виникає пробій. Для кількох ізоляційних матеріалів, що використовуються в суцільногерметичному стовпі, найвища напруга, яку може витримати товщина блоку до пробою, тобто власна напруженість поля пробою, є відносно високою, особливо Eb епоксидної смоли ≈ 20 кВ/мм. Однак однорідність електричного поля має великий вплив на ізоляційні властивості твердого середовища. Якщо всередині є надто сильне електричне поле, навіть якщо ізоляційний матеріал має достатню товщину та запас ізоляції, випробування на витримувану напругу та випробування на частковий розряд проходять під час виходу з заводу. Після періоду експлуатації можуть часто виникати руйнування ізоляції. Вплив локального електричного поля є надто сильним, як і при розриві паперу, надто зосереджена напруга буде прикладатися до кожної точки дії по черзі, і в результаті сила, набагато менша ніж міцність на розрив паперу, може розірвати весь папір. папір. Коли локально надто сильне електричне поле діє на ізоляційний матеріал в органічній ізоляції, це спричинить ефект «конусної дірки», так що ізоляційний матеріал поступово руйнується. Однак на ранній стадії випробування на звичайну витримувану напругу промислової частоти та випробування на частковий розряд не могли виявити цю приховану небезпеку, але також не було методу виявлення, щоб її виявити, і це може бути гарантовано лише виробничим процесом. Таким чином, краї верхньої та нижньої вихідних ліній суцільногерметичного полюса повинні проходити по дузі кола, а радіус має бути якомога більшим, щоб оптимізувати розподіл електричного поля. Під час виробничого процесу полюса, для твердих середовищ, таких як епоксидна смола та потужна силіконова гума, через кумулятивний вплив різниці площі або об’єму на пробій напруженість поля пробою може бути різною, а поле пробою великого площа або об'єм можуть відрізнятися. Таким чином, тверде середовище, таке як епоксидна смола, необхідно рівномірно змішати за допомогою змішувального обладнання перед інкапсуляцією та затвердінням, щоб контролювати дисперсію напруженості поля.
У той же час, оскільки тверде середовище є ізоляцією, що не самовідновлюється, полюс піддається численним тестовим напругам. Якщо тверде середовище частково пошкоджується під кожною випробувальною напругою, під кумулятивним ефектом і кількома випробувальними напругами, це часткове пошкодження буде розширюватися і в кінцевому підсумку призведе до поломки полюса. Тому запас ізоляції полюса повинен бути більшим, щоб уникнути пошкодження полюса вказаною випробувальною напругою.
Крім того, повітряні зазори, утворені поганою адгезією різних твердих середовищ у полюсному стовпі або повітряними бульбашками в самому твердому середовищі, під дією напруги повітряний зазор або повітряний зазор вище, ніж у твердому середній через вищу напруженість поля в повітряному зазорі або бульбашці. Або напруженість поля пробою бульбашок набагато нижча, ніж у твердих тіл. Тому будуть часткові розряди в бульбашках у твердому середовищі полюса або пробивні розряди в повітряних проміжках. Щоб вирішити цю проблему ізоляції, очевидно, щоб запобігти утворенню повітряних проміжків або бульбашок: ① Поверхню склеювання можна розглядати як рівномірну матову поверхню (поверхня вакуумного переривника) або поверхню ямки (поверхня силіконової гуми), і використовувати розумний клей для ефективного скріплення склеюваної поверхні. ②Для забезпечення ізоляції твердого середовища можна використовувати чудову сировину та розливне обладнання.

3 Випробування ізоляції з епоксидної смоли
Загалом, обов’язкові елементи випробування типу, які слід виконати для ізоляційних частин, виготовлених з епоксидної смоли, такі:
1) Зовнішній вигляд або рентгенівський огляд, перевірка розміру.
2) Випробування навколишнього середовища, такі як випробування циклу холоду та тепла, випробування на механічну вібрацію та випробування на механічну міцність тощо.
3) Випробування ізоляції, такі як випробування часткового розряду, випробування витримуваної напруги промислової частоти тощо.

4 Висновок
Підсумовуючи, сьогодні, коли ізоляція з епоксидної смоли широко використовується, ми повинні точно застосовувати властивості ізоляції з епоксидної смоли з аспектів процесу виробництва деталей ізоляції з епоксидної смоли та дизайну оптимізації електричного поля в енергетичному обладнанні для виготовлення деталей ізоляції з епоксидної смоли. Більш досконале застосування в енергетичному обладнанні.