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                                      談云母帶用膠粘劑在高壓電機絕緣應用及趨勢
                                      發布者:揚州市菲柯特電氣有限公司 發布時間:2014/8/9

                                      云母帶用膠粘劑在高壓電機絕緣應用及趨勢
                                       云母帶因可滿足高壓電機對絕緣的一些要求,所以應用非常廣泛。隨著電機電壓等級的提高,容量的不斷提升及高性能的不斷發展,對電機絕緣的要求也在不斷地提高,相應的絕緣材料的研究也在進行之中。
                                        1 高壓電機絕緣用少膠云母帶 信息請登陸:輸配電設備網
                                        云母帶是一種復合絕緣材料,主要由三種材料組成:介電材料,補強材料,膠粘劑。按IEC371的標準,云母帶可以以膠粘劑的含量多少分為兩種,即多膠帶和少膠帶。這兩種云母帶在高壓電機的絕緣中都有應用。多膠帶是指膠粘劑含量在35%以上的云母帶,通過液壓或模壓工藝作為電機絕緣。少膠帶則是指膠粘劑含量在4%~8%的云母帶,經真空壓力浸漬(VPI)工藝成為電機絕緣的一部分。以多膠帶為主體的電機絕緣,其云母含量不高,電氣性能、整體性、熱態性能均較差;不能耐電熱老化,導熱較差,導致電機溫升較大,因而不能滿足電機在向高電壓等級、大容量發展過程中提出的要求。而以少膠云母帶作為主體的電機絕緣,結合真空壓力浸漬(VPI)工藝,可以為電機提供良好的絕緣性能,作為新一代主絕緣材料已受到越來越多的重視。

                                      1.1 少膠云母帶簡介 信息請登陸:輸配電設備網
                                        少膠云母帶,簡稱少膠帶,具有與多膠帶完全不同的工藝體系,即真空壓力浸漬(VPI)工藝。其大致過程是:在用少膠帶包繞線圈后,將線圈浸入浸漬樹脂中,經過抽真空、輸漆、加壓、降壓、滴漆、烘焙固化幾個過程,得到成品。這是一種先進的絕緣工藝,具有云母含量高、電氣性能優良,絕緣壽命長、整體性好、耐熱性及耐熱老化性能優良,可減薄絕緣厚度、導熱性好,可有效降低電機溫升及工藝簡單,生產周期短等特點。信息請登陸:輸配電設備網
                                        少膠云母帶中的介電材料主要采用的是大鱗片粉云母紙。補強材料一般采用電工用無堿玻璃布,還有各種薄膜,如聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜等,且一般采用單面補強。使用補強材料主要是為了提高云母帶的機械強度,使其能夠承受包扎過程中較大的張力,避免云母帶受到大的損傷,同時它也成為固化后絕緣的骨架。目前有些公司也在部分采用價格便宜的聚酯無紡布作補強材料! ≡谏倌z云母帶的3個組分中,膠粘劑是最重要的組成部分。目前大都采用環氧樹脂作為膠粘劑的主體成份,主要是因為環氧樹脂固化后粘結性好,固化收縮率小,并且具有良好的電氣、機械性能和耐潮耐化學性。同時還有不飽和聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、有機硅樹脂、改性二苯醚樹脂等。
                                        1.2 少膠云母帶中的膠粘劑
                                        膠粘劑影響線圈絕緣性能的表現主要有二個方面,其一是膠粘劑含量,一般是越少越好。在包繞線圈后,經VPI工藝處理時,線圈內部的空氣是否容易排出,與膠粘劑含量有直接的關系。另外,膠粘劑含量高則使浸漬樹脂的相容難度增大,同時使高溫(155℃)時的tanδ值也增大,這也說明了VPI工藝必須采用少膠云母帶的原因。其二是膠粘劑本身性能問題,因為膠粘劑既要能夠滿足少膠云母帶的粘合性能,在高溫(155℃)時具有很低的tanδ值,又要同時與浸漬樹脂有很好的相容性。另要求制成的少膠帶應具有足夠的柔軟性,以利于包繞線圈;具有良好的透氣度和滲透性,以利于在VPI浸漬過程中絕緣層內空氣與揮發物的抽出,以及樹脂的浸透! δz粘劑的三大性能要求為:


                                        (1)膠粘劑自身有良好的機械性能、電氣性能、耐熱性等;

                                        (2)膠粘劑要具有良好的工藝性,容易滲透; 信息來自:輸配電設備網

                                        (3)膠粘劑要與浸漬樹脂有良好的相容性。



                                        目前,在少膠云母帶中使用最多的膠粘劑是雙酚A型環氧樹脂,其結構具有如下特征]:



                                       
                                       、俅蠓肿渔湹膬啥耸欠磻钚院軓姷沫h氧基; ②分子主鏈上有許多極性醚鍵;
                                      信息請登陸:輸配電設備網

                                       

                                       、鄯肿渔溕贤瑫r含有較多的羥基;
                                      信息來自:輸配電設備網

                                       

                                       、芊肿又麈溕线有大量的苯環、次甲基和異丙基;

                                       
                                       、-C-O-鍵的鍵能高;
                                       、揲L的分子鏈具有一定的柔順性。

                                       
                                        這些結構特征使得環氧樹脂具有如下一些特點:
                                        (1)固化物具有很高的機械強度和粘接強度;

                                      信息來自:輸配電設備網

                                        (2)固化物具有較高的耐腐蝕性; 信息來自:輸配電設備網
                                        (3)固化物有良好的電氣性能。雙酚A環氧樹脂既屬于此類物質,上述特點使雙酚A環氧樹脂得到了大量應用。另外,雙酚A環氧的原材料易得,成本較低,產量較大,也是一個廣泛應用的原因。
                                      信息請登陸:輸配電設備網

                                       

                                        但是,雙酚A環氧樹脂的耐熱指數基本上在130℃左右,而且柔韌性較差,不能滿足少膠帶的工藝以及使用要求。因此須對雙酚A環氧樹脂進行改性,提高其耐熱性和柔軟性。改性的方法要不僅可以提高雙酚A環氧樹脂的耐熱性和柔軟性,而且還不能降低其機械性能和電氣性能,以及耐腐蝕性等。作為膠粘劑對其使用的改性方法主要是使用耐熱不飽和聚酯改性。在提高耐熱性和柔軟性的同時,由于聚酯同樣有良好的電氣性能、耐腐蝕性,可以滿足少膠帶的要求。
                                      信息來自:輸配電設備網

                                       

                                        其它有機硅和二苯醚類在固化時會有一些小分子放出,這些低分子會有一部分夾在已固化的絕緣層內,嚴重影響絕緣的常態和熱態介質損耗。如果在VPI浸漬時嚴格控制工藝參數,得到的絕緣性能會有一定的改善! 
                                      2 國內外發展現狀及趨勢

                                        目前,電機在向著高電壓等級,高功率、大容量、高性能等方向發展,促使電機絕緣向如下幾個方向發展:

                                      信息請登陸:輸配電設備網

                                        (1)高耐熱等級:電機工作的電壓等級的提高、容量的增大,使得電機在工作時放出的熱量大幅度增加,因此必須提高絕緣材料的耐熱等級才能保證電機的正常使用;
                                        (2)高性能:包括電氣性能、機械性能、耐化學性、耐環境性等;

                                      信  (3)減薄絕緣厚度:由于電機放熱的增加,為保證電機的使用要求,必須要降低電機溫升,因此需要降低絕緣厚度; 信息來自:www.tede.cn

                                        (4)低成本:包括使用低成本的原材料,以及低成本的工藝技術和質量控制等方面。

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