전력기기에 에폭시 수지 절연체 적용

전력기기에 에폭시 수지 절연체 적용

최근 몇 년 동안 에폭시 수지를 유전체로 사용한 절연체는 3상 AC 고전압 개폐 장치의 부싱, 지지 절연체, 접점 상자, 절연 실린더 및 에폭시 수지로 만들어진 기둥과 같이 전력 산업에서 널리 사용되었습니다. 칼럼 등에서는 이러한 에폭시 수지 단열재 부품 적용 시 발생하는 단열 문제를 바탕으로 저의 개인적인 견해를 몇 가지 이야기해 보겠습니다.

1. 에폭시수지 단열재 생산
에폭시 수지 재료는 높은 응집력, 강한 접착력, 우수한 유연성, 우수한 열 경화 특성 및 안정적인 화학적 내식성과 같은 유기 절연 재료에서 일련의 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 산소압 겔 제조 공정(APG 공정), 다양한 고체 재료로 진공 주조. 만들어진 에폭시 수지 절연 부품은 높은 기계적 강도, 강한 아크 저항, 높은 치밀성, 매끄러운 표면, 우수한 내한성, 우수한 내열성, 우수한 전기 절연 성능 등의 장점을 가지고 있습니다. 업계에서 널리 사용되며 주로 지지와 단열의 역할. 3.6~40.5kV용 에폭시수지 절연체의 물리적, 기계적, 전기적, 열적 특성은 아래 표와 같습니다.
에폭시 수지는 첨가제와 함께 사용되어 적용 가치를 얻습니다. 다양한 목적에 따라 첨가제를 선택할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 첨가제에는 다음 범주가 포함됩니다. ① 경화제. ② 수식어. ③ 채우다. ④ 더 얇아진다. ⑤기타. 그 중 경화제는 접착제, 코팅제 또는 캐스팅용으로 사용되는 필수 첨가제이므로 첨가해야 합니다. 그렇지 않으면 에폭시 수지가 경화될 수 없습니다. 다양한 용도, 특성 및 요구 사항으로 인해 경화제, 개질제, 충전제 및 희석제와 같은 에폭시 수지 및 첨가제에 대한 요구 사항도 다릅니다.
단열재 부품의 제조과정에서는 에폭시수지, 금형, 금형 등 원자재의 품질, 가열온도, 주입압력, 경화시간 등이 단열재 완제품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 부속. 따라서 제조업체는 표준화된 프로세스를 가지고 있습니다. 절연 부품의 품질 관리를 보장하는 프로세스입니다.

2. 에폭시 수지 절연체의 고장 메커니즘 및 최적화 방안
에폭시 수지 절연체는 고체 매질이며 고체의 파괴 전계 강도는 액체 및 기체 매질보다 높습니다. 견고한 매체 분석
특징은 항복 전계 강도가 전압 동작 시간과 큰 관계가 있다는 것입니다. 일반적으로 작동 시간 t 소위 고체 밀봉 극은 진공 차단기 및/또는 전도성 연결과 고체 절연 재료로 포장된 단자로 구성된 독립 구성 요소를 나타냅니다. 고체 절연재는 주로 에폭시수지, 파워실리콘고무, 접착제 등이 주를 이루므로 진공차단기의 외면은 고체실링 공정에 따라 아래에서 위로 차례로 밀봉됩니다. 주회로 주변에는 극이 형성됩니다. 생산 공정에서 폴은 진공 차단기의 성능이 저하되거나 손실되지 않도록 해야 하며 표면이 평평하고 매끄러워야 하며 전기적, 기계적 특성을 감소시키는 느슨함, 불순물, 기포 또는 기공이 없어야 합니다. 이며, 크랙 등의 하자가 없어야 한다. . 그럼에도 불구하고 40.5kV 고체 밀봉 전주 제품의 불량률은 여전히 ​​상대적으로 높으며, 진공 차단기의 손상으로 인한 손실은 많은 제조 단위의 골칫거리입니다. 그 이유는 극이 절연 요구 사항을 충족할 수 없기 때문에 거부율이 주로 발생하기 때문입니다. 예를 들어 95kV 1분간 상용주파 내전압 절연시험에서는 시험 중 절연체 내부에서 방전음이나 절연파괴 현상이 발생한다.
고전압 절연 원리를 통해 우리는 고체 매질의 전기적 파괴 과정이 가스의 과정과 유사하다는 것을 알고 있습니다. 전자 사태는 충격 이온화에 의해 형성됩니다. 전자 사태가 충분히 강해지면 유전체 격자 구조가 파괴되어 파손이 발생합니다. 고체 밀봉 극에 사용되는 여러 절연 재료의 경우 파괴 전 단위 두께가 견딜 수 있는 최고 전압, 즉 고유 파괴 전계 강도가 상대적으로 높으며, 특히 에폭시 수지의 Eb ≒ 20 kV/mm입니다. 그러나 전기장의 균일성은 고체 매질의 절연 특성에 큰 영향을 미칩니다. 내부에 지나치게 강한 전계가 있는 경우, 절연재의 두께와 절연 마진이 충분하더라도 공장 출고 시 내전압 시험과 부분방전 시험을 모두 합격합니다. 일정 기간 작동한 후에도 절연 파괴 실패가 여전히 자주 발생할 수 있습니다. 국부적인 전기장의 효과가 너무 강해서 종이를 찢는 것처럼 과도하게 집중된 응력이 차례로 각 작용점에 가해지며 결과적으로 종이의 인장 강도보다 훨씬 작은 힘이 전체를 찢을 수 있습니다. 종이. 국부적으로 너무 강한 전기장이 유기 절연체의 절연 재료에 작용하면 "원추형 구멍" 효과가 발생하여 절연 재료가 점차 분해됩니다. 그러나 초기 단계에서는 기존의 상용주파 내전압 및 부분방전 시험 시험으로는 이러한 숨겨진 위험을 탐지할 수 없었을 뿐만 아니라, 이를 탐지할 수 있는 탐지 방법도 없어 제조 공정을 통해서만 보장될 수 있었습니다. 따라서 고체 밀봉 극의 위쪽 및 아래쪽 나가는 선의 가장자리는 원호로 전환되어야 하며 전기장 분포를 최적화하려면 반경이 최대한 커야 합니다. 기둥의 생산 과정에서 에폭시 수지 및 분말 실리콘 고무와 같은 고체 매체의 경우 파손에 대한 면적 또는 부피 차이의 누적 효과로 인해 파손 전계 강도가 다를 수 있으며 큰 파손 전계 면적이나 부피가 다를 수 있습니다. 따라서 전계 강도의 분산을 제어하기 위해 캡슐화 및 경화 전에 혼합 장비를 통해 에폭시 수지와 같은 고체 매질을 균일하게 혼합해야 합니다.
동시에, 고체 매질은 비자기 회복 절연이므로 극은 여러 테스트 전압을 받게 됩니다. 각 테스트 전압, 누적 효과 및 여러 테스트 전압에서 고체 매질이 부분적으로 손상되면 이 부분적 손상이 확장되어 결국 극 파괴로 이어집니다. 따라서 규정된 시험전압에 의해 극이 손상되지 않도록 극의 절연마진을 크게 설계해야 합니다.
또한 극기둥 내의 다양한 고체 매질의 접착 불량이나 고체 매질 자체의 기포로 인해 형성된 에어 갭은 전압의 작용으로 인해 에어 갭 또는 에어 갭이 고체에서보다 높습니다. 공극이나 기포의 전계 강도가 더 높기 때문에 중간 정도입니다. 또는 기포의 파괴 전계 강도는 고체의 강도보다 훨씬 낮습니다. 따라서 극의 고체 매질에 있는 기포에서 부분 방전이 발생하거나 공극에서 파괴 방전이 발생합니다. 이러한 절연 문제를 해결하기 위해서는 공극이나 기포의 형성을 방지하는 것이 당연합니다. ① 접착면은 균일한 무광택 표면(진공 차단기 표면) 또는 피트 표면(실리콘 고무 표면)으로 처리할 수 있으며, 접착면을 효과적으로 접착하는 합리적인 접착제. ② 우수한 원료와 주입 장비를 사용하여 고체 매체의 단열을 보장할 수 있습니다.

3 에폭시 수지 절연 시험
일반적으로 에폭시 수지로 만든 절연 부품에 대해 수행해야 하는 필수 형식 테스트 항목은 다음과 같습니다.
1) 외관 또는 X-Ray 검사, 치수검사.
2) 냉·열 사이클 시험, 기계적 진동 시험, 기계적 강도 시험 등의 환경 시험
3) 부분방전시험, 상용주파 내전압 시험 등의 절연시험

4 결론
요약하면, 오늘날 에폭시수지 절연부품이 널리 사용되고 있는 상황에서는 에폭시수지 절연부품 제조공정과 전력기기의 전계 최적화 설계 측면에서 에폭시수지 절연특성을 정확하게 적용하여 에폭시수지 절연부품을 제작해야 한다. 전력 장비의 적용이 더욱 완벽합니다.