Zastosowanie izolatorów z żywicy epoksydowej w urządzeniach elektroenergetycznych
W ostatnich latach w energetyce szeroko stosowane są izolatory z żywicą epoksydową jako dielektrykiem, takie jak przepusty, izolatory wsporcze, skrzynki stykowe, cylindry izolacyjne i słupy wykonane z żywicy epoksydowej w rozdzielnicach trójfazowego wysokiego napięcia prądu przemiennego. Kolumny itp. Porozmawiajmy o niektórych moich osobistych poglądach opartych na problemach z izolacją, które pojawiają się podczas nakładania tych części izolacyjnych z żywicy epoksydowej.
1. Produkcja izolacji z żywicy epoksydowej
Materiały z żywicy epoksydowej mają szereg wyjątkowych zalet w przypadku organicznych materiałów izolacyjnych, takich jak wysoka spójność, silna przyczepność, dobra elastyczność, doskonałe właściwości utwardzania termicznego i stabilna odporność na korozję chemiczną. Proces wytwarzania żelu pod ciśnieniem tlenu (proces APG), odlewanie próżniowe do różnych materiałów stałych. Wykonane części izolacyjne z żywicy epoksydowej mają zalety wysokiej wytrzymałości mechanicznej, dużej odporności na łuk, dużej zwartości, gładkiej powierzchni, dobrej odporności na zimno, dobrej odporności na ciepło, dobrej izolacji elektrycznej itp. Jest szeroko stosowany w przemyśle i odgrywa głównie rolę rola wsparcia i izolacji. Właściwości fizyczne, mechaniczne, elektryczne i termiczne izolacji z żywicy epoksydowej dla napięć od 3,6 do 40,5 kV przedstawiono w poniższej tabeli.
Żywice epoksydowe stosuje się razem z dodatkami w celu uzyskania wartości aplikacyjnej. Dodatki można wybierać w zależności od różnych celów. Powszechnie stosowane dodatki obejmują następujące kategorie: ① utwardzacz. ② modyfikator. ③ Napełnianie. ④ cieńszy. ⑤Inni. Wśród nich utwardzacz jest niezbędnym dodatkiem, niezależnie od tego, czy jest stosowany jako klej, powłoka czy odlew, należy go dodać, w przeciwnym razie żywicy epoksydowej nie można utwardzić. Ze względu na różne zastosowania, właściwości i wymagania, istnieją również różne wymagania dotyczące żywic epoksydowych i dodatków, takich jak utwardzacze, modyfikatory, wypełniacze i rozcieńczalniki.
W procesie produkcyjnym części izolacyjnych jakość surowców, takich jak żywica epoksydowa, forma, forma, temperatura ogrzewania, ciśnienie zalewania i czas utwardzania mają ogromny wpływ na jakość gotowego produktu izolacyjnego Części. Dlatego producent ma ustandaryzowany proces. Proces zapewniający kontrolę jakości części izolacyjnych.
2. Mechanizm rozkładu i schemat optymalizacji izolacji z żywicy epoksydowej
Izolacja z żywicy epoksydowej jest ośrodkiem stałym, a natężenie pola przebicia ciała stałego jest wyższe niż w przypadku ośrodka ciekłego i gazowego. solidny rozkład medium
Cechą charakterystyczną jest to, że natężenie pola przebicia ma duży związek z czasem działania napięcia. Ogólnie rzecz biorąc, przebicie czasu działania t Tak zwany biegun solidnie uszczelniony odnosi się do niezależnego elementu składającego się z przerywacza próżni i/lub połączenia przewodzącego oraz jego zacisków zapakowanych w stały materiał izolacyjny. Ponieważ jego stałe materiały izolacyjne to głównie żywica epoksydowa, mocny kauczuk silikonowy i klej itp., Zewnętrzna powierzchnia przerywacza próżniowego jest hermetyzowana kolejno od dołu do góry, zgodnie z procesem stałego uszczelniania. Na obwodzie głównego obwodu utworzony jest biegun. W procesie produkcyjnym słup powinien zapewniać, że wydajność przerywacza próżniowego nie ulegnie zmniejszeniu lub utracie, a jego powierzchnia powinna być płaska i gładka oraz nie powinno być na niej luzów, zanieczyszczeń, pęcherzyków ani porów obniżających właściwości elektryczne i mechaniczne i nie powinno być żadnych defektów, takich jak pęknięcia. . Mimo to odsetek odrzutów produktów z solidnie uszczelnionymi biegunami 40,5 kV jest nadal stosunkowo wysoki, a straty spowodowane uszkodzeniem przerywacza próżniowego powodują ból głowy w wielu zakładach produkcyjnych. Powodem jest to, że wskaźnik odrzuceń wynika głównie z faktu, że słup nie może spełnić wymagań izolacyjnych. Na przykład podczas testu izolacji pod napięciem wytrzymywanym przy częstotliwości sieciowej 95 kV i częstotliwości 1 min podczas testu występuje dźwięk wyładowania lub zjawisko przebicia wewnątrz izolacji.
Z zasady izolacji wysokonapięciowej wiemy, że proces rozkładu elektrycznego ośrodka stałego jest podobny do procesu rozkładu gazu. Lawina elektronowa powstaje w wyniku jonizacji uderzeniowej. Kiedy lawina elektronów jest wystarczająco silna, struktura sieci dielektrycznej ulega zniszczeniu i następuje awaria. W przypadku kilku materiałów izolacyjnych stosowanych w słupach z uszczelnieniem stałym, najwyższe napięcie, jakie może wytrzymać grubość jednostki przed przebiciem, to znaczy naturalne natężenie pola przebicia, jest stosunkowo wysokie, zwłaszcza Eb żywicy epoksydowej ≈ 20 kV/mm. Jednak równomierność pola elektrycznego ma duży wpływ na właściwości izolacyjne ośrodka stałego. Jeżeli wewnątrz panuje zbyt silne pole elektryczne, nawet jeśli materiał izolacyjny ma wystarczającą grubość i margines izolacji, zarówno próba napięcia wytrzymywanego, jak i próba wyładowania niezupełnego przechodzą z fabryki pozytywnie. Po pewnym okresie eksploatacji nadal często mogą występować awarie izolacji. Działanie lokalnego pola elektrycznego jest zbyt silne, podobnie jak przy rozdzieraniu papieru, nadmiernie skoncentrowane naprężenia zostaną przyłożone do każdego punktu działania po kolei, w wyniku czego siła znacznie mniejsza niż wytrzymałość papieru na rozciąganie może rozerwać cały papier papier. Kiedy lokalnie zbyt silne pole elektryczne działa na materiał izolacyjny w izolacji organicznej, powoduje to efekt „stożka dziury”, w wyniku czego materiał izolacyjny ulega stopniowemu rozkładowi. Jednak na wczesnym etapie nie tylko konwencjonalne testy napięcia wytrzymywanego przy częstotliwości sieciowej i testów wyładowań niezupełnych nie mogły wykryć tego ukrytego niebezpieczeństwa, ale także nie ma metody jego wykrywania i może to zagwarantować jedynie proces produkcyjny. Dlatego krawędzie górnej i dolnej linii wychodzącej solidnie uszczelnionego bieguna muszą być przełączone w łuk kołowy, a promień powinien być jak największy, aby zoptymalizować rozkład pola elektrycznego. Podczas procesu produkcji słupa, w przypadku mediów stałych, takich jak żywica epoksydowa i guma silikonowa, ze względu na skumulowany wpływ różnicy powierzchni lub objętości na przebicie, natężenie pola przebicia może być inne, a pole przebicia o dużej powierzchnia lub objętość mogą być inne. Dlatego podłoże stałe, takie jak żywica epoksydowa, należy równomiernie wymieszać za pomocą sprzętu mieszającego przed kapsułkowaniem i utwardzaniem, aby kontrolować rozproszenie natężenia pola.
Jednocześnie, ponieważ medium stałe nie jest izolacją samoregenerującą się, słup poddawany jest wielokrotnym napięciom probierczym. Jeśli medium stałe ulegnie częściowemu uszkodzeniu pod wpływem każdego napięcia testowego, pod wpływem kumulacji i wielu napięć testowych, to częściowe uszkodzenie ulegnie rozszerzeniu i ostatecznie doprowadzi do uszkodzenia bieguna. Dlatego też margines izolacji bieguna powinien być większy, aby uniknąć uszkodzenia bieguna pod wpływem określonego napięcia testowego.
Ponadto szczeliny powietrzne utworzone przez słabą przyczepność różnych mediów stałych w kolumnie bieguna lub pęcherzyki powietrza w samym ośrodku stałym, pod działaniem napięcia, szczelina powietrzna lub szczelina powietrzna jest większa niż w ciele stałym średnie ze względu na większe natężenie pola w szczelinie powietrznej lub pęcherzyku. Lub siła pola przebicia pęcherzyków jest znacznie niższa niż w przypadku ciał stałych. Dlatego w pęcherzykach w ośrodku stałym słupa wystąpią wyładowania częściowe lub wyładowania przebicia w szczelinach powietrznych. Aby rozwiązać ten problem izolacji, oczywiste jest zapobieganie tworzeniu się szczelin powietrznych lub pęcherzyków: ① Powierzchnię klejenia można traktować jako jednolitą matową powierzchnię (powierzchnia przerywacza próżni) lub powierzchnię wgłębienia (powierzchnia kauczuku silikonowego) i stosować rozsądny klej, który skutecznie połączy powierzchnię klejenia. ② Aby zapewnić izolację ośrodka stałego, można zastosować doskonałe surowce i sprzęt do nalewania.
3 Test izolacji z żywicy epoksydowej
Ogólnie rzecz biorąc, obowiązkowymi elementami badania typu, które należy wykonać w przypadku części izolacyjnych wykonanych z żywicy epoksydowej, są:
1) Kontrola wyglądu lub prześwietlenia rentgenowskiego, kontrola rozmiaru.
2) Test środowiskowy, taki jak test cyklu zimnego i ciepłego, test wibracji mechanicznych i test wytrzymałości mechanicznej itp.
3) Test izolacji, taki jak test wyładowania niezupełnego, test napięcia wytrzymywanego przy częstotliwości sieciowej itp.
4. Wniosek
Podsumowując, obecnie, gdy izolacja z żywicy epoksydowej jest szeroko stosowana, powinniśmy dokładnie zastosować właściwości izolacyjne żywicy epoksydowej z aspektów procesu produkcji części izolacyjnych z żywicy epoksydowej i projektu optymalizacji pola elektrycznego w urządzeniach energetycznych w celu wytworzenia części izolacyjnych z żywicy epoksydowej. Zastosowanie w sprzęcie elektroenergetycznym jest doskonalsze.
Czas publikacji: 25 stycznia 2022 r