文档介绍：绝缘材料
小组成员:
张嵩
张传斌
李成利
绝缘材料
1、绝缘材料的定义
4、典型的无机绝缘材料
3、绝缘材料的应用
2、绝缘材料的分类
何谓绝缘材料
绝缘材料即电工绝缘材料。:“用来使器件在电气上绝缘的材料”。也就是能够阻止电流通过的材料。它的电阻率很高,通常在10~10Ω·m的范围内。
绝缘材料:电阻率为109~1022 Ω•Cm的物质所构成的材料在电工技术上称为绝缘材料,又称电介质。简单的说就是使带电体与其他部分隔离的材料。绝缘材料对直流电流有非常大的阻力,在直流电压作用下,除了有极微小的表面泄漏电外,实际上几乎是不导电的,而对于交流电流则有电容电流通过,但也认为是不导电的。绝缘材料的电阻率越大,绝缘性能越好。
绝缘材料的分类
绝缘材料
按其形态分类
液体:
如电容器油、
变压器油
气体:
如SF6
固体:
如电工模塑料
绝缘材料
按其化学性质分类
无机绝缘材料:
如云母、石棉、
瓷器、玻璃等
有机绝缘材料:
如虫胶、树脂、
橡胶、棉纱、纸、
麻、人造丝等
混合绝缘材料:
如模塑料、
层压板等
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、聚酯纤维织带等
绝缘液体类:如变压器油、电容器油等
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最早使用的绝缘材料为棉布、丝绸、云母、橡胶等天然制品。在20世纪初,工业合成塑料酚醛树脂首先问世,其电性能好,耐热性高。以后又相继出现了性能更好的脲醛树脂、醇酸树脂。三氯联苯合成绝缘油的出现使电力电容器的比特性出现了一次飞跃(但因有害人体健康,后已停止使用)。同期还合成了六氟化硫。
30年代以来人工合成绝缘材料得到了迅速发展,主要有缩醛树脂、氯丁橡胶、聚氯乙烯、丁苯橡胶、聚酰胺、三聚氰胺、聚乙烯及性能优异称之为塑料王的聚四氟乙烯等。这些合成材料的出现,对电工技术的发展起了重大作用。如缩醛漆包线用于电机,使其工作温度和可靠性提高,而电机的体积和重量大大降低。玻璃纤维及其编织带的研制成功及有机硅树脂的合成又为电机绝缘增加了H级这个耐热等级。
40年代以后不饱和聚酯、环氧树脂问世。粉云母纸的出现使人们摆脱了片云母资源匮乏的困境。
50年代以来,合成树脂为基的新材料得到了广泛应用,如不饱和聚酯和环氧等绝缘胶可供高压电机线圈浸渍用。聚酯系列产品在电机槽衬绝缘、漆包线及浸渍漆中使用,发展了E级和B级低压电机绝缘,使电机的体积和重量进一步下降。六氟化硫开始用于高压电器,并使之向大容量小型化发展。断路器的空气绝缘及变压器的油和纸绝缘部分地被六氟化硫所取代。
发展历史
60年代含杂环和芳环的耐热树脂得到了大发展,如聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳砜、聚苯硫醚等属 H级及更高耐热等级的材料。这些耐热材料的合成为以后发展 F级、H级电机创造了有利条件。聚丙烯薄膜在这一时期也成功地用于电力电容器。
70年代以来新材料的开发研究相对比较少,这一时期主要是对现有材料进行各种改性及扩大应用范围。对矿物绝缘油采用新方法精制以降低其损耗;环氧云母绝缘在提高其机械性能和实现无气隙以提高其电性能方面做了很多改进。电力电容器由纸膜复合结构向全膜结构过渡。1000千伏级特高压电力电缆开始研究用合成纸绝缘取代传统的天然纤维纸。无公害绝缘材料70年代以来也发展很快,如以无毒介质异丙基联苯、酯类油取代有毒介质氯化联苯,无溶剂漆的扩大应用等。随着家用电器的普及,其绝缘材料着火而导致重大火灾事故屡有发生,所以对阻燃材料的研究引起了重视。
发展趋势
绝缘材料的研制和开发的水平是影响制约电工技术发展的关键之一。从今后趋势来看,要求发展耐高压、耐热绝缘,耐冲击,环保绝缘,复合绝缘,耐腐蚀、耐水、耐油、耐深冷、耐辐照及阻燃材料,研发环保节能材料。重点是发展用于高压大容量发电机的环氧云母绝缘体系,如FR5,金云母等;中小型电机用的F、H级绝缘系列,如不饱和聚酯树脂玻璃毡板等;高压输变电设备用的六氟化硫气态介质;取代氯化联苯的新型无毒合成介质;高性能绝缘油;合成纸复合绝缘;阻燃性橡塑材料和表面防护材料等,同时要积极推动传统电工设备绝缘材料的更新换代.
作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。
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