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绝缘材料有哪些?绝缘材料的分类和性能及损坏措施

发布日期:2019-03-15


绝缘材料导读:绝缘材料是在允许电压下不导电的材料,但不是绝对不导电的材料,在一定外加电场强度作用下,也会发生导电、极化、损耗、击穿等过程,而长期使用还会发生老化。


绝缘材料是什么

绝缘材料又称电介质,是指在直流电压作用下,不导电或导电极微的物质,其电阻率一般大于1010Ω·m。绝缘材料的主要作用是在电气设备中将不同电位的带电导体隔离开来,使电流能按一定的路径流通,还可起机械支撑和固定,以及灭弧、散热、储能、防潮、防霉或改善电场的电位分布和保护导体的作用。因此,要求绝缘材料有尽可能高的绝缘电阻、耐热性、耐潮性,还需要一定的机械强度。


绝缘材料的发展

绝缘材料是电工产品发展的基础和保证,对电机、电气工业的发展具有特别重要的作用,绝缘材料的发展与进步,有赖于高分子材料的发展并直接制约和影响着电工产品的发展和进步。
绝缘材料是电工产品具有先进技术性的关键,也是电工产品长期安全可靠运行的重要保障。因此,要求绝缘材料不断发展新品种,提高产品性能与质量,以适应电工产品不断发展的需要
我国绝缘材料行业经过50多年的发展,已初步形成一个产品比较齐全,配套比较完备,具有相当生产规模和科研实力的工业体系。特别是近20多年来,绝缘材料的品种发展迅速,质量有很大提高,产品水平已达到一个新的高度。
现代应用纳米技术发展纳米绝缘材料。纳米技术可以应用于许多领域,包括绝缘材料领域。将纳米级(范围在1~100nm之间)粉料均匀地分散在聚合物树脂中,也可以采取在聚合物内部形成或外加纳米级晶粒或非晶粒物质,还可形成纳米级微孔或气泡。由于纳米级粒子的结构特征使复合型材料表现出一系列独特而又奇异的性能,使纳米材料发展成极有前景的新材料领域。


绝缘材料的种类

绝缘材料包括气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。涉及电工、石化、轻工、建材、纺织等诸多行业领域。

气体绝缘材料

通常情况下,常温常压下的干燥气体均有良好的绝缘性能。作为绝缘材料的气体电介质,还需要满足物理、化学性能及经济性方面的要求。空气及六氟化硫气体是常用的气体绝缘材料。

液体绝缘材料

绝缘油有天然矿物油、天然植物油和合成油,如图所示。天然矿物油应用广泛,它是从石油原油中经过不同程度的精制提炼而得到的电器绝缘油一种中性液体,呈金黄色,具有很好的化学稳定性和电气稳定性。主要应用于电力变压器、少油断路器、高压电缆、油浸式电容器等设备。天然植物油有蓖麻油、大豆油等。合成油有氧化联苯甲基硅油、苯甲基硅油等,主要用于电力变压器、高压电缆、油浸纸介电容器中。

固体绝缘材料

固体绝缘材料的种类很多,其绝缘性能优良,在电力系统中的应用很广。常用的固体绝缘材料有:绝缘漆、绝缘胶;纤维制品;橡胶、塑料及其制品;玻璃、陶瓷制品;云母、石棉及其制品等。 

绝缘材料的性能

为了防止绝缘材料的绝缘性能损坏造成事故,必须使绝缘材料符合国家标准规定的性能指标。而绝缘材料的性能指标很多,各种绝缘材料的特性也各有不同,常用绝缘材料的主要性能指标有击穿强度、耐热性、绝缘电阻和机械强度等。

击穿强度

绝缘材料在高于某一个数值的电场强度的作用下,会损坏而失去绝缘性能,这种现象称为击穿。绝缘材料被击穿时的电场强度,称为击穿强度,单位为:kV/mm。

耐热性

当温度升高时,绝缘材料的电阻、击穿强度、机械强度等性能都会降低。因此,要求绝缘材料在规定的温度下能长期工作且绝缘性能保证可靠。不同成分的绝缘材料的耐热程度不同,耐热等级可分为Y、A、E、B、F、H、C等7个等级,并对每个等级的绝缘材料规定了最高极限工作温度。

绝缘电阻

绝缘材料呈现的电阻值为绝缘电阻,通常状态下,绝缘电阻一般达几十兆欧以上。绝缘电阻因温度、厚薄、表面状况(水分、污物等)的不同会存在较大差异。
绝缘材料的电阻率虽然很高,但在一定的电压作用下。总有微小电流通过,这种电流称为泄漏电流。

机械强度

根据各种绝缘材料的具体要求,相应规定的抗张、抗压、抗弯、抗剪、抗撕、抗冲击等各种强度指标,统称为机械强度。

其他特性指标

有些绝缘材料以液态形式呈现,如各种绝缘漆,其特性指标就包含黏度、固定含量、酸值、干燥时间及胶化时间等。有的绝缘材料特性指标还涉及渗透性、耐油性、伸长率、收缩率、耐溶剂性、耐电弧等。


绝缘材料的老化

绝缘材料在电场作用下将发生极化、电导、介质发热、击穿等物理现象,在承受电场作用的同时,还要经受机械、化学等诸多因素的影响,长期_T作将会出现老化现象。因此,电气产品的许多故障往往发生在绝缘部分。
电介质的老化是指电介质在长期运行中电气性能、力学性能等随时间的增长而逐渐劣化的现象。其主要老化形式有电老化、热老化和环境老化等。
(1)电老化。多见于高压电器,产生的主要原因是绝缘材料在高压作用下发生局部放电。
(2)热老化。多见于低压电器,其机理是在温度作用下.绝缘材料内部成分氧化、裂解、变质,与水发生水解反应而逐渐失去绝缘性能。
(3)环境老化。又称大气老化,是由于紫外线、臭氧、盐雾、酸碱等因素引起的污染性化学老化。其中。紫外线是主要因素.臭氧则由电气设备的电晕或局部放电产生。


绝缘材料的使用预防措施

(1)不使用质量不合格的电气产品;(2)按工作环境和使用条件正确选用电气设备;(3)按规定正确安装电气设备或线路;(4)按技术参数使用电气设备,避免过电压和过负荷运行;(5)正确选用绝缘材料;6)按规定的周期和项目对电气设备进行绝缘预防性试验;(7)适当改善绝缘结构;(8)在搬运、安装、运行和维护中避免电气设备的绝缘结构受机械损伤,受潮湿、污物的影响。

绝缘材料品牌

东莞建盟化学提供2019国内外绝缘材料公司,十大绝缘材料品牌是美国贝格斯Bergquist,美国莱尔德Laird,美国3m,美国派克固美丽Parker Chomerics,美国道康宁Dowcorning,DENK日本电气化学,日本富士高分子Fujipoly,日本信越ShinEtsu,深圳三一,深圳华能智研。

绝缘材料

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