绝缘材料的发展及在低压电器中的应用.pptVIP

一.绝缘材料的分类二.国内外绝缘材料发展现状 1.绝缘材料的分类 电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。 无机绝缘材料有：云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。 有机绝缘材料有：虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝缘漆，绕组导线的被覆绝缘物等。 混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种成型绝缘材料，用作电器的底座、外壳等。 按标准JB／T2197－1996《电气绝缘材料分类、命名及型号编制方法》将绝缘材料分为八大类: 漆、可聚合树脂和胶类: 如无溶剂浸渍漆、灌注胶等 树脂浸渍纤维制品类: 如漆布、套管等 层压制品、卷绕制品、真空压力浸胶和引拨制品类:如层压板、层压管、层压棒、引拨槽楔等 模塑料类 :酚醛塑料、氨基塑料、DMC/SMC模塑料等 云母制品类 :云母板、云母带、云母箔等 薄膜、粘带和柔软复合材料类 : 如BOPP膜、PVC胶粘带、青壳纸等 纤维制品类 : 如玻璃纤维编织带、聚酯纤维机织带等 绝缘液体类 :如变压器油、电容器油等 2.绝缘材料按耐热等级划分 绝缘材料的性能与温度有密切的关系。温度越高，绝缘材料的性能越差。为保证绝缘性能，每种绝缘材料都规定有一个最高允许工作温度，在此温度以下，绝缘材料可以长期安全地使用。这个温度就是人们常说的耐热等级或温度指数。 按照耐热等级，通常把绝缘材料分为Y、A、E、B、F、H、200、220等级别。 Y级绝缘材料的最高允许工作温度为90℃、A级为105 ℃ 、E级为120 ℃ 、B级为130℃、F级为155 ℃、H级为180 ℃ 、 200 ℃ 以上每隔20 ℃为一级。 3.绝缘材料的主要用途 绝缘材料的主要用途是将带电的部分与不带电的部分或带不同电位的部分相互隔离开来，使电流能够按人们指定的路线流动。 因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；此外，还应有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。根据上述要求，常用绝缘材料的性能指标有绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀系数等。 低压电器中用的电工绝缘材料大致有：漆、可聚合树脂和胶类，树脂浸渍纤维制品类，层压制品类，模塑料类，薄膜、粘带和柔软复合材料类等大类。 4.绝缘材料的发展简史 1天然材料的利用 在二十世纪以前，绝缘材料几乎都是来自天然材料或其制成品，在很大程度上，电气工作者只能采用不是专为电工行业制造的材料，例如棉布、绸、纸、麻、木材、沥青、云母片、腊、植物油和矿物油等。 2.天然材料的改性和合成树脂的出现 以加成聚合物为中心的合成树脂得到迅速发展 在1907年，美国化学家贝克茉德在前人的基础上，试制成功第一个工业合成树脂，即酚醛树脂 真正开始迅速应用还是在二十世纪五十年代，其突出表现在如下几方面： ―1950年无溶剂聚酯漆用于高压电机； ―50年代初薄膜及柔软复合材料用作槽绝缘； ―50年代SF6用于高压电器； ―1954年粉云母开始用作大型高压电机定子绝缘。 5.耐热绝缘材料的发展 以美国发展宇航技术为转机，发展了一系列含杂环和芳环的耐热树脂，如：1961年聚酰亚胺（薄膜、漆包线、层手板）、聚苯并咪唑（层压板），1962年聚芳酰胺（纸、纤维）、聚二苯醚（漆、层压板），1964年聚苯醚（塑料），1965年聚砜（薄膜、塑料、印刷电路板）、1967年 聚芳砜（薄膜、塑料、印刷电路板），1968年聚苯硫醚（塑料） 1969年 聚酚醚（塑料、层压板）、聚海因（漆包线、薄膜）等。这些树脂的耐热等级均为H级或更高，SF6气体绝缘和浇注绝缘迅速发展。聚丙稀薄膜成功地用于电力电容器。热固性注射塑料和各种塑料在低压电器中广泛推广使用 6绝缘材料的改性时代 进入二十世纪七十年代以来，世界各国开始面临着环保、安全和能源等新问题，在这种形势下，绝缘材料工业开始由品种的发展时代逐渐转到品质的时代。也就是说，以新树脂为基的新产品的开发研究逐渐减少，更多的是对现有材料进行改性，其突出表现在如下几方面： ――发展低损耗高强度的高压绝缘； ――发展减本低、加工性好的耐热绝缘材料； ――发展无公害的绝缘材料； ――发展节