Εφαρμογή μονωτών εποξειδικής ρητίνης σε ηλεκτρικό εξοπλισμό

Εφαρμογή μονωτών εποξειδικής ρητίνης σε ηλεκτρικό εξοπλισμό

Τα τελευταία χρόνια, μονωτήρες με εποξική ρητίνη ως διηλεκτρικό έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, όπως δακτύλιοι, μονωτές στήριξης, κιβώτια επαφής, μονωτικοί κύλινδροι και πόλοι από εποξειδική ρητίνη σε τριφασικούς διακόπτες εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής τάσης. Στήλες κ.λπ., ας μιλήσουμε για μερικές από τις προσωπικές μου απόψεις με βάση τα προβλήματα μόνωσης που παρουσιάζονται κατά την εφαρμογή αυτών των μονωτικών μερών από εποξική ρητίνη.

1. Παραγωγή μόνωσης εποξειδικής ρητίνης
Τα υλικά εποξειδικής ρητίνης έχουν μια σειρά από εξαιρετικά πλεονεκτήματα σε οργανικά μονωτικά υλικά, όπως υψηλή συνοχή, ισχυρή πρόσφυση, καλή ευελιξία, εξαιρετικές ιδιότητες θερμικής σκλήρυνσης και σταθερή αντοχή στη χημική διάβρωση. Διαδικασία κατασκευής γέλης πίεσης οξυγόνου (διαδικασία APG), χύτευση υπό κενό σε διάφορα στερεά υλικά. Τα μονωτικά μέρη εποξειδικής ρητίνης που κατασκευάζονται έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής μηχανικής αντοχής, ισχυρής αντίστασης τόξου, υψηλής συμπαγοποίησης, λείας επιφάνειας, καλής αντοχής στο κρύο, καλής αντοχής στη θερμότητα, καλής απόδοσης ηλεκτρικής μόνωσης κ.λπ. Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία και παίζει κυρίως ρόλος στήριξης και μόνωσης. Οι φυσικές, μηχανικές, ηλεκτρικές και θερμικές ιδιότητες της μόνωσης εποξειδικής ρητίνης για 3,6 έως 40,5 kV φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.
Οι εποξειδικές ρητίνες χρησιμοποιούνται μαζί με πρόσθετα για την απόκτηση της αξίας εφαρμογής. Τα πρόσθετα μπορούν να επιλεγούν για διαφορετικούς σκοπούς. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα πρόσθετα περιλαμβάνουν τις ακόλουθες κατηγορίες: ① σκληρυντικό. ② τροποποιητής. ③ Γέμισμα. ④ λεπτότερο. ⑤Άλλοι. Μεταξύ αυτών, ο παράγοντας σκλήρυνσης είναι ένα απαραίτητο πρόσθετο, είτε χρησιμοποιείται ως κόλλα, είτε ως επίστρωση είτε ως χύτευση, πρέπει να προστεθεί, διαφορετικά η εποξειδική ρητίνη δεν μπορεί να ωριμάσει. Λόγω διαφορετικών χρήσεων, ιδιοτήτων και απαιτήσεων, υπάρχουν επίσης διαφορετικές απαιτήσεις για εποξειδικές ρητίνες και πρόσθετα, όπως σκληρυντικά, τροποποιητές, πληρωτικά και αραιωτικά.
Στη διαδικασία κατασκευής των μονωτικών εξαρτημάτων, η ποιότητα των πρώτων υλών όπως η εποξειδική ρητίνη, το καλούπι, το καλούπι, η θερμοκρασία θέρμανσης, η πίεση έκχυσης και ο χρόνος σκλήρυνσης έχουν μεγάλη επίδραση στην ποιότητα του τελικού προϊόντος του μονωτικού εξαρτήματα. Επομένως, ο κατασκευαστής έχει μια τυποποιημένη διαδικασία. Διαδικασία για τη διασφάλιση του ποιοτικού ελέγχου των μονωτικών εξαρτημάτων.

2. Μηχανισμός διάσπασης και σχήμα βελτιστοποίησης μόνωσης εποξειδικής ρητίνης
Η μόνωση εποξειδικής ρητίνης είναι ένα στερεό μέσο και η ένταση του πεδίου διάσπασης του στερεού είναι υψηλότερη από εκείνη του υγρού και αερίου μέσου. διάσπαση στερεού μέσου
Το χαρακτηριστικό είναι ότι η ένταση του πεδίου διάσπασης έχει μεγάλη σχέση με το χρόνο δράσης της τάσης. Σε γενικές γραμμές, η κατανομή του χρόνου δράσης t Ο λεγόμενος στερεο-σφραγισμένος πόλος αναφέρεται σε ένα ανεξάρτητο εξάρτημα που αποτελείται από διακόπτη κενού ή/και αγώγιμη σύνδεση και τους ακροδέκτες του συσκευασμένους με στερεό μονωτικό υλικό. Δεδομένου ότι τα στερεά μονωτικά υλικά του είναι κυρίως εποξειδική ρητίνη, ελαστικό σιλικόνης ισχύος και κόλλα κ.λπ., η εξωτερική επιφάνεια του διακόπτη κενού ενθυλακώνεται με τη σειρά του από κάτω προς τα πάνω σύμφωνα με τη διαδικασία στερεάς στεγανοποίησης. Ένας πόλος σχηματίζεται στην περιφέρεια του κύριου κυκλώματος. Κατά τη διαδικασία παραγωγής, ο πόλος θα πρέπει να διασφαλίζει ότι η απόδοση του διακόπτη κενού δεν θα μειωθεί ή θα χαθεί και η επιφάνειά του θα πρέπει να είναι επίπεδη και λεία και να μην υπάρχει χαλαρότητα, ακαθαρσίες, φυσαλίδες ή πόροι που μειώνουν τις ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες , και δεν πρέπει να υπάρχουν ελαττώματα όπως ρωγμές. . Παρόλα αυτά, ο ρυθμός απόρριψης των προϊόντων στερεού σφραγισμένου πόλου 40,5 kV εξακολουθεί να είναι σχετικά υψηλός και η απώλεια που προκαλείται από τη βλάβη του διακόπτη κενού είναι πονοκέφαλος για πολλές μονάδες παραγωγής. Ο λόγος είναι ότι το ποσοστό απόρριψης οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι ο στύλος δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις μόνωσης. Για παράδειγμα, στη δοκιμή μόνωσης τάσης αντοχής σε συχνότητα ισχύος 95 kV 1 λεπτό, υπάρχει ήχος εκφόρτισης ή φαινόμενο βλάβης στο εσωτερικό της μόνωσης κατά τη διάρκεια της δοκιμής.
Από την αρχή της μόνωσης υψηλής τάσης, γνωρίζουμε ότι η διαδικασία ηλεκτρικής διάσπασης ενός στερεού μέσου είναι παρόμοια με αυτή ενός αερίου. Η χιονοστιβάδα ηλεκτρονίων σχηματίζεται από ιονισμό κρούσης. Όταν η χιονοστιβάδα ηλεκτρονίων είναι αρκετά ισχυρή, η δομή του διηλεκτρικού πλέγματος καταστρέφεται και προκαλείται η διάσπαση. Για πολλά μονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται στον στεγανοποιημένο πόλο, η υψηλότερη τάση που μπορεί να αντέξει το πάχος της μονάδας πριν από τη διάσπαση, δηλαδή η εγγενής ισχύς του πεδίου διάσπασης, είναι σχετικά υψηλή, ειδικά το Eb εποξειδικής ρητίνης ≈ 20 kV/mm. Ωστόσο, η ομοιομορφία του ηλεκτρικού πεδίου έχει μεγάλη επίδραση στις μονωτικές ιδιότητες του στερεού μέσου. Εάν υπάρχει υπερβολικά ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο μέσα, ακόμα κι αν το μονωτικό υλικό έχει επαρκές πάχος και περιθώριο μόνωσης, τόσο η δοκιμή τάσης αντοχής όσο και η δοκιμή μερικής εκφόρτισης περνούν κατά την έξοδο από το εργοστάσιο. Μετά από μια περίοδο λειτουργίας, οι βλάβες της μόνωσης ενδέχεται να εξακολουθούν να συμβαίνουν συχνά. Η επίδραση του τοπικού ηλεκτρικού πεδίου είναι πολύ ισχυρή, ακριβώς όπως το σκίσιμο του χαρτιού, η υπερβολικά συγκεντρωμένη πίεση θα εφαρμοστεί σε κάθε σημείο δράσης με τη σειρά του και το αποτέλεσμα είναι ότι η δύναμη πολύ μικρότερη από την αντοχή εφελκυσμού του χαρτιού μπορεί να σκίσει ολόκληρο χαρτί. Όταν ένα τοπικά πολύ ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο δρα στο μονωτικό υλικό στην οργανική μόνωση, θα δημιουργήσει ένα φαινόμενο «τρύπας κώνου», έτσι ώστε το μονωτικό υλικό σταδιακά να διασπαστεί. Ωστόσο, στο αρχικό στάδιο, όχι μόνο οι δοκιμές δοκιμής τάσης αντοχής συμβατικής συχνότητας ισχύος και μερικής εκφόρτισης δεν μπορούσαν να ανιχνεύσουν αυτόν τον κρυφό κίνδυνο, αλλά επίσης δεν υπάρχει μέθοδος ανίχνευσης για τον εντοπισμό του και μπορεί να εγγυηθεί μόνο από τη διαδικασία κατασκευής. Επομένως, οι άκρες των άνω και κάτω εξερχόμενων γραμμών του σφραγισμένου πόλου πρέπει να μετατοπίζονται σε κυκλικό τόξο και η ακτίνα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη για να βελτιστοποιηθεί η κατανομή του ηλεκτρικού πεδίου. Κατά τη διαδικασία παραγωγής του στύλου, για στερεά μέσα όπως εποξική ρητίνη και ελαστικό σιλικόνης ισχύος, λόγω της σωρευτικής επίδρασης της διαφοράς επιφάνειας ή όγκου στη διάσπαση, η ένταση του πεδίου διάσπασης μπορεί να είναι διαφορετική και το πεδίο διάσπασης μεγάλου η περιοχή ή ο όγκος μπορεί να διαφέρουν. Επομένως, το στερεό μέσο, ​​όπως η εποξειδική ρητίνη, πρέπει να αναμιγνύεται ομοιόμορφα με ανάμιξη εξοπλισμού πριν από την ενθυλάκωση και τη σκλήρυνση, έτσι ώστε να ελέγχεται η διασπορά της έντασης του πεδίου.
Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι το στερεό μέσο είναι μόνωση χωρίς αυτο-ανάκτηση, ο πόλος υπόκειται σε πολλαπλές τάσεις δοκιμής. Εάν το στερεό μέσο υποστεί μερική ζημιά κάτω από κάθε τάση δοκιμής, υπό το σωρευτικό αποτέλεσμα και τις πολλαπλές τάσεις δοκιμής, αυτή η μερική ζημιά θα επεκταθεί και τελικά θα οδηγήσει σε διάσπαση του πόλου. Επομένως, το περιθώριο μόνωσης του πόλου θα πρέπει να σχεδιαστεί ώστε να είναι μεγαλύτερο για να αποφευχθεί η ζημιά στον πόλο από την καθορισμένη τάση δοκιμής.
Επιπλέον, τα διάκενα αέρα που σχηματίζονται από την κακή πρόσφυση διαφόρων στερεών μέσων στη στήλη του πόλου ή τις φυσαλίδες αέρα στο ίδιο το στερεό μέσο, ​​υπό την επίδραση της τάσης, το διάκενο αέρα ή το διάκενο αέρα είναι υψηλότερο από αυτό στο στερεό μεσαίο λόγω της υψηλότερης έντασης πεδίου στο διάκενο ή τη φυσαλίδα αέρα. Ή η ένταση του πεδίου διάσπασης των φυσαλίδων είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή των στερεών. Επομένως, θα υπάρχουν μερικές εκκενώσεις στις φυσαλίδες στο στερεό μέσο του πόλου ή εκκενώσεις διάσπασης στα διάκενα αέρα. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα μόνωσης, είναι προφανές να αποτραπεί ο σχηματισμός κενών αέρα ή φυσαλίδων: ① Η επιφάνεια συγκόλλησης μπορεί να αντιμετωπιστεί ως ομοιόμορφη ματ επιφάνεια (επιφάνεια διακόπτη κενού) ή επιφάνεια κοιλώματος (επιφάνεια από καουτσούκ σιλικόνης) και Χρήση μια λογική κόλλα για την αποτελεσματική συγκόλληση της επιφάνειας συγκόλλησης. ②Εξαιρετικές πρώτες ύλες και εξοπλισμός έκχυσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξασφαλιστεί η μόνωση του στερεού μέσου.

3 Δοκιμή μόνωσης εποξειδικής ρητίνης
Γενικά, τα υποχρεωτικά είδη δοκιμής τύπου που πρέπει να γίνουν για μονωτικά μέρη από εποξειδική ρητίνη είναι:
1) Επιθεώρηση εμφάνισης ή ακτινογραφίας, επιθεώρηση μεγέθους.
2) Περιβαλλοντική δοκιμή, όπως δοκιμή κύκλου κρύου και θερμότητας, δοκιμή μηχανικής δόνησης και δοκιμή μηχανικής αντοχής κ.λπ.
3) Δοκιμή μόνωσης, όπως δοκιμή μερικής εκφόρτισης, δοκιμή τάσης αντοχής στη συχνότητα ισχύος κ.λπ.

4. Συμπέρασμα
Συνοπτικά, σήμερα, όταν χρησιμοποιείται ευρέως η μόνωση εποξειδικής ρητίνης, θα πρέπει να εφαρμόζουμε με ακρίβεια τις ιδιότητες μόνωσης εποξειδικής ρητίνης από τις πτυχές της διαδικασίας κατασκευής εξαρτημάτων μόνωσης εποξειδικής ρητίνης και του σχεδιασμού βελτιστοποίησης ηλεκτρικού πεδίου στον εξοπλισμό ισχύος για την κατασκευή εξαρτημάτων μόνωσης από εποξική ρητίνη. Η εφαρμογή στον εξοπλισμό ισχύος είναι πιο τέλεια.