کاربرد عایق های رزین اپوکسی در تجهیزات برق

کاربرد عایق های رزین اپوکسی در تجهیزات برق

در سال های اخیر عایق هایی با رزین اپوکسی به عنوان دی الکتریک به طور گسترده در صنعت برق مورد استفاده قرار گرفته اند، مانند بوشینگ ها، عایق های نگهدارنده، جعبه های تماسی، سیلندرهای عایق و قطب های ساخته شده از رزین اپوکسی بر روی تابلو برق سه فاز AC. ستون ها و غیره، اجازه دهید در مورد برخی از دیدگاه های شخصی من بر اساس مشکلات عایق کاری که در هنگام استفاده از این قطعات عایق رزین اپوکسی ایجاد می شود صحبت کنیم.

1. تولید عایق رزین اپوکسی
مواد رزین اپوکسی دارای یک سری مزایای برجسته در مواد عایق آلی هستند، مانند چسبندگی بالا، چسبندگی قوی، انعطاف پذیری خوب، خواص حرارتی عالی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی پایدار. فرآیند تولید ژل فشار اکسیژن (فرایند APG)، ریخته‌گری خلاء به مواد جامد مختلف. قطعات عایق رزین اپوکسی ساخته شده دارای مزایای استحکام مکانیکی بالا، مقاومت قوس قوی، فشردگی بالا، سطح صاف، مقاومت خوب در برابر سرما، مقاومت در برابر حرارت خوب، عملکرد عایق الکتریکی خوب و غیره است. نقش پشتیبانی و عایق خواص فیزیکی، مکانیکی، الکتریکی و حرارتی عایق رزین اپوکسی برای 3.6 تا 40.5 کیلو ولت در جدول زیر نشان داده شده است.
رزین های اپوکسی همراه با مواد افزودنی برای به دست آوردن ارزش کاربردی استفاده می شوند. افزودنی ها را می توان با توجه به اهداف مختلف انتخاب کرد. مواد افزودنی رایج شامل دسته های زیر است: ① عامل پخت. ② اصلاح کننده. ③ پر کردن. ④ نازک تر. ⑤دیگران در میان آنها، عامل پخت یک افزودنی ضروری است، چه به عنوان چسب، چه پوشش یا ریخته گری استفاده شود، باید اضافه شود، در غیر این صورت رزین اپوکسی قابل پخت نیست. با توجه به کاربردها، خواص و الزامات مختلف، نیازهای متفاوتی نیز برای رزین های اپوکسی و افزودنی ها مانند عوامل پخت، اصلاح کننده ها، پرکننده ها و رقیق کننده ها وجود دارد.
در فرآیند ساخت قطعات عایق، کیفیت مواد اولیه مانند رزین اپوکسی، قالب، قالب، دمای حرارت، فشار ریختن و زمان پخت تاثیر زیادی بر کیفیت محصول نهایی عایق دارد. قطعات. بنابراین، سازنده یک فرآیند استاندارد دارد. فرآیند اطمینان از کنترل کیفیت قطعات عایق.

2. مکانیسم شکست و طرح بهینه سازی عایق رزین اپوکسی
عایق رزین اپوکسی یک محیط جامد است و قدرت میدان شکست جامد بالاتر از محیط مایع و گاز است. شکست متوسط ​​جامد
مشخصه این است که قدرت میدان شکست رابطه زیادی با زمان عمل ولتاژ دارد. به طور کلی، شکست زمان عمل t قطب موسوم به مهر و موم جامد به یک جزء مستقل متشکل از یک قطع کننده خلاء و/یا یک اتصال رسانا و پایانه های آن بسته بندی شده با یک ماده عایق جامد اشاره دارد. از آنجایی که مواد عایق جامد آن عمدتا رزین اپوکسی، لاستیک سیلیکون قدرت و چسب و غیره است، سطح خارجی قطع کننده خلاء به نوبه خود از پایین به بالا مطابق با فرآیند آب بندی جامد محصور می شود. یک قطب در حاشیه مدار اصلی تشکیل شده است. در فرآیند تولید، قطب باید اطمینان حاصل کند که عملکرد قطع کننده خلاء کاهش نمی یابد یا از بین نمی رود و سطح آن باید صاف و صاف باشد و هیچ گونه شلی، ناخالصی، حباب یا منافذی که باعث کاهش خواص الکتریکی و مکانیکی می شود وجود نداشته باشد. ، و هیچ گونه نقصی مانند ترک نداشته باشد. . با وجود این، نرخ دفع محصولات قطبی مهر و موم جامد 40.5 کیلوولت هنوز نسبتاً بالا است و تلفات ناشی از آسیب قطع کننده خلاء برای بسیاری از واحدهای تولیدی سردرد است. دلیل آن این است که میزان رد عمدتاً به این دلیل است که قطب نمی تواند الزامات عایق را برآورده کند. به عنوان مثال، در تست عایق ولتاژ مقاومت با فرکانس توان 95 کیلوولت 1 دقیقه، صدای تخلیه یا پدیده خرابی در داخل عایق در حین آزمایش وجود دارد.
از اصل عایق ولتاژ بالا، می دانیم که فرآیند شکست الکتریکی یک محیط جامد شبیه به یک گاز است. بهمن الکترونی از یونیزاسیون ضربه تشکیل می شود. هنگامی که بهمن الکترونی به اندازه کافی قوی باشد، ساختار شبکه دی الکتریک از بین می رود و شکست ایجاد می شود. برای چندین ماده عایق مورد استفاده در قطب مهر و موم شده، بالاترین ولتاژی که ضخامت واحد می تواند قبل از شکست تحمل کند، یعنی قدرت میدان شکست ذاتی، نسبتاً زیاد است، به خصوص Eb رزین اپوکسی ≈ 20 کیلو ولت بر میلی متر. با این حال، یکنواختی میدان الکتریکی تأثیر زیادی بر خواص عایق محیط جامد دارد. اگر یک میدان الکتریکی بیش از حد قوی در داخل وجود داشته باشد، حتی اگر ماده عایق دارای ضخامت و حاشیه عایق کافی باشد، هم تست ولتاژ مقاومت و هم آزمایش تخلیه جزئی هنگام خروج از کارخانه با موفقیت پشت سر گذاشته می‌شوند. پس از مدتی کارکرد، خرابی عایق همچنان ممکن است اغلب رخ دهد. اثر میدان الکتریکی محلی بیش از حد قوی است، درست مانند پاره شدن کاغذ، تنش بیش از حد متمرکز به نوبه خود به هر نقطه عمل اعمال می شود و نتیجه این است که نیروی بسیار کمتر از استحکام کششی کاغذ می تواند کل کاغذ را پاره کند. کاغذ. هنگامی که یک میدان الکتریکی بسیار قوی محلی بر روی مواد عایق در عایق آلی اثر می‌گذارد، یک اثر "حفره مخروطی" ایجاد می‌کند، به طوری که مواد عایق به تدریج شکسته می‌شوند. با این حال، در مرحله اولیه، نه تنها تست های تست ولتاژ و تخلیه جزئی فرکانس توان معمولی نتوانست این خطر پنهان را تشخیص دهد، بلکه هیچ روش تشخیصی برای تشخیص آن وجود ندارد و تنها با فرآیند ساخت می توان آن را تضمین کرد. بنابراین، لبه‌های خطوط خروجی بالا و پایین قطب مهر و موم شده باید در یک قوس دایره‌ای جابجا شوند و شعاع باید تا حد امکان بزرگ باشد تا توزیع میدان الکتریکی بهینه شود. در طول فرآیند تولید قطب، برای محیط های جامد مانند رزین اپوکسی و لاستیک سیلیکون قدرت، به دلیل اثر تجمعی سطح یا اختلاف حجم بر روی شکست، قدرت میدان شکست ممکن است متفاوت باشد و میدان شکست یک بزرگ باشد. مساحت یا حجم ممکن است متفاوت باشد. بنابراین، محیط جامد مانند رزین اپوکسی باید به طور یکنواخت با مخلوط کردن تجهیزات قبل از کپسوله شدن و پخت، مخلوط شود تا پراکندگی قدرت میدان کنترل شود.
در عین حال، از آنجایی که محیط جامد عایق غیر خودبازیابی است، قطب تحت ولتاژهای آزمایشی متعدد قرار می گیرد. اگر محیط جامد تحت هر ولتاژ آزمایشی، تحت تأثیر تجمعی و ولتاژهای آزمایشی متعدد، تا حدی آسیب ببیند، این آسیب جزئی گسترش یافته و در نهایت منجر به شکست قطب می شود. بنابراین، حاشیه عایق قطب باید بزرگتر طراحی شود تا از آسیب دیدن قطب توسط ولتاژ تست مشخص شده جلوگیری شود.
علاوه بر این، شکاف‌های هوایی که از چسبندگی ضعیف مواد جامد مختلف در ستون قطب یا حباب‌های هوا در خود محیط جامد تشکیل می‌شوند، تحت تأثیر ولتاژ، شکاف هوا یا شکاف هوا بیشتر از آن در جامد است. متوسط ​​به دلیل قدرت میدان بالاتر در شکاف هوا یا حباب. یا قدرت میدان شکست حباب ها بسیار کمتر از مواد جامد است. بنابراین، تخلیه های جزئی در حباب ها در محیط جامد قطب یا تخلیه های شکست در شکاف های هوا وجود خواهد داشت. برای حل این مشکل عایق، جلوگیری از ایجاد شکاف یا حباب هوا بدیهی است: ① سطح اتصال را می توان به عنوان یک سطح مات یکنواخت (سطح قطع کننده خلاء) یا یک سطح گودال (سطح لاستیک سیلیکونی) در نظر گرفت و استفاده کرد. یک چسب مناسب برای چسباندن موثر سطح اتصال. ②برای اطمینان از عایق بودن محیط جامد می توان از مواد اولیه عالی و تجهیزات ریختن استفاده کرد.

3 تست عایق رزین اپوکسی
به طور کلی موارد آزمایش نوع اجباری که باید برای عایق بندی قطعات ساخته شده از رزین اپوکسی انجام شود عبارتند از:
1) ظاهر یا بازرسی اشعه ایکس، بازرسی اندازه.
2) تست محیطی مانند تست چرخه سرما و گرما، تست ارتعاش مکانیکی و تست مقاومت مکانیکی و غیره.
3) آزمایش عایق، مانند آزمایش تخلیه جزئی، تست ولتاژ مقاومت در برابر فرکانس قدرت و غیره.

4. نتیجه گیری
به طور خلاصه، امروزه که عایق رزین اپوکسی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، باید خواص عایق رزین اپوکسی را از جنبه های فرآیند ساخت قطعات عایق رزین اپوکسی و طراحی بهینه سازی میدان الکتریکی در تجهیزات قدرت برای ساخت قطعات عایق رزین اپوکسی به طور دقیق اعمال کنیم. کاربرد در تجهیزات قدرت کامل تر است.