當前對電氣設備要求大容量化、小型化和高可靠性。由于SF6斷路器及組合電器具有性能好、安全、經濟,占地面積小(約為空氣開關的1/10)等特點。因此國內高壓開關廠在20 世紀80年代初相繼從壓力浸膠的環(huán)氧玻璃布的絕緣制品。國內常規(guī)生產的環(huán)氧玻璃布板、管、筒、棒,因有較多的氣隙,一旦施以高壓,氣隙部分發(fā)生游離放電,造成絕緣擊穿。因為整個玻璃纖維增強的層壓制品擊穿電壓不高,不能滿足高壓開關的需要,所以研制具有優(yōu)異機電性能的無氣隙的環(huán)氧玻璃布復合絕緣材料,作為高壓電器設備的主要絕緣件得以發(fā)展和應用。目前世界上一些先進國家,如瑞士、德國、日本、法國等都采用真空壓力浸膠的方式來制造無氣隙環(huán)氧玻璃布布層狀絕緣制品(極、管、棒、塊等)。這種生產工藝技術的優(yōu)點是:生產周期短;廢品率低;產品外觀平滑光澤;產品內部致密性好、性能均一、擊穿電壓和起始電暈電壓高;產品的尺寸精確,公差?。?/span>產品造價低。
環(huán)氧真空壓力浸膠制品的纖維增強材料可以用玻璃纖維、聚酯纖維、尼龍、方向柱聚酰胺纖維等,也可將兩種希望內的織物一起使用,因此可以制的具有各種特性的復合材料。由于以上產品的氣隙接近于零,也稱無氣隙環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠制品。此外還有法國MG公司、瑞士Ciba-Geigy公司的環(huán)氧玻璃布真空壓力浸漬制品;法國Alstom公司的耐熱環(huán)氧玻璃布真空壓力晉級總制品如VTEE1,VTEM1,VTEM2,VmEM1,VmEM2等。玻璃纖維增強塑料的制法一般 采用模壓法、手糊法、噴射法、纏繞法和引拔成型等。但用這些方法制的的制品內部存在著氣隙,施以高壓就發(fā)生局部游離放電造成擊穿。無氣隙玻璃增強塑料制品是底材和樹脂均經處理,并采用真空壓力晉浸膠法制成的,內部不含氣隙,均勻性好。成品呈現高的擊穿電壓、不會發(fā)生游離放電擊穿現象,制品無氣隙,吸水率小。電性能 用普通方法制得的玻璃布增強層壓制品,由于內部存在著氣隙,其擊穿電壓比較低。通常擊穿電壓隨電極間距離加存在著不按相應比例增加的飽和傾向,而VL-E100即使在電極間距增大的情況下,在SF6氣體中赤未出現飽和趨向,呈現出極高的擊穿電壓。樹脂本身耐電弧性的分散度大,但由其制成的真空壓力浸膠制品分散度小。此外,其耐電弧隨玻璃布底材不同而異,出格平紋玻璃布耐電弧性的分散度比平紋玻璃布的小。NT-E170表面電阻在放電情況下的電阻變化;要比一般的FRP性能好,表面電阻下降少得多,仍保持在1013?以上,而一般FRP下降至1019?以下,這是由于VT-E170表面覆蓋一層玻璃纖維不受SF6分解物腐蝕的保護層,因而可以在SF6氣體中使用。力學性能 玻璃布增強層壓制品的機械強度比其他塑料優(yōu),但隨底材種類、樹脂種類和樹脂含量不同有很大變化。對于環(huán)氧玻璃布真空壓力浸漬制品的機械強度亦相同。與金屬材料的力學性能的對比可知,環(huán)氧真空壓力浸膠制品的行對密度比鋁合金小,拉伸強度比鋁合金高,VL-E300和軟鋼具有同樣的機械強度,比強度也比鋁合金和軟鋼大。但環(huán)氧真空壓力浸膠制品彎曲模量比金屬材料小,對于彎曲剛性,當寬度相同時,則環(huán)氧真空壓力浸膠制品厚度必須是軟鋼的2.2倍才能得到同樣的彎曲剛性,但其質量僅為軟鋼的54%左右,故仍可實現輕量化。耐熱性 環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠制品是據喲均勻性能的制件。在電機電器場合中要承受運行時的溫升,必須有優(yōu)異的耐熱性和高溫時的機械強度,VL-E200具有優(yōu)異的高溫特性。環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠板,熱老化性能好,彎曲強度和尺寸穩(wěn)定性隨加熱變化小,加熱減量低,這些老化性能隨玻璃布底材和環(huán)氧樹脂種類而異。VL-E200由于采用平紋玻璃布,空氣和樹脂接觸機會少,難以發(fā)生氧化作用,其在180℃加熱老化的機械強度中比普通產品好。吸水性 環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠制品,嚴格地說是微氣隙制品,它與普通的環(huán)氧玻璃布層壓制品的比較是吸水性低,差一個數量級。顯然,采用真空壓力浸膠的工藝方法,其制品密實性和均勻性優(yōu)。氣隙甚微反映在吸水性上。其次反應在熱態(tài)力學性能上,一般F級環(huán)氧玻璃層壓板熱態(tài)彎曲強度為常態(tài)彎曲強度的40%~50%,而VL-E100等產品在75%~80%左右,不僅介電性能提高,其熱態(tài)力學性能也提高。所以世界各國高壓電器和電機用的絕緣材料均采用真空壓力浸膠制品,從而提高了可靠性和使用壽命,同時使電器、電機實現大量和輕量化。與其他層壓制品的性能對比 環(huán)氧真空壓力浸膠制品均比環(huán)氧、環(huán)氧酚醛或環(huán)氧聚酯的玻璃布層板性能優(yōu)異。
膠黏劑 有環(huán)氧樹脂加液體酸酐組成,環(huán)氧樹脂有E-51、711環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂183等。酸酐固化劑有25、甲基四氫苯酐、甲基納狄克酸酐、六氫苯酐等酸酐。國內廣泛使用甲基四氫苯酐,國外使用MNA和二氨基二苯基砜。促進劑有芐基二甲胺BDMA、DMP-30等液體促進劑。增強材料 采用各種厚度的無堿無捻玻璃布最佳,國內用0.10mm及0.18mm厚的兩種,但是必須用偶聯(lián)劑處理,目前最常用的是無堿玻璃布。
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