【培訓教材】絕緣材料分類-PPT課件

1、絕緣材料分類一、絕緣漆、樹脂和膠類 二、浸漬纖維制品類 三、層壓制品類 四、塑料類 五、云母制品類 六、薄膜、粘帶和復合材料類 七、其他絕緣材料分類docin/sundae_meng絕緣材料命名方法： 第1位阿拉伯數(shù)字表示大類號，第2位表示小類號，第3位表示參考溫度，第4位表示順序號。說明：若有5位數(shù)，則第4和第5位為順序號。 若有“-”，則“-”后的數(shù)字表示專用附加號。以3240環(huán)氧酚醛玻璃布為例：屬于層壓制品類，大類號為3；屬于無機底材類，小類號為2；溫度等級為BF級，為4；順序號為0； docin/sundae_meng我國絕緣材料總體情況產品的總體技術水平偏低，且質量不穩(wěn)定。絕緣漆大體

2、處于20世紀80年代初的水平板類制品處于20世紀70年代末或80年代初的水平塑料制品處于20世紀80年代中期的水平薄膜類制品處于20世紀80年代初、中期水平發(fā)展趨勢： 低壓電器的絕緣大力發(fā)展阻燃、抗沖、耐磨、無腐蝕、高尺寸穩(wěn)定性、高耐弧等新型材料； 電子絕緣向新一代產品發(fā)展。 發(fā)展環(huán)境協(xié)調型絕緣材料，如無污染或少污染絕緣漆；無鹵或低鹵無銻阻燃絕緣材料（包括電纜料、電工塑料、殼體材料、模塑材料、印制電路板等）；環(huán)境協(xié)調型電氣產品用絕緣材料（包括綠色冰箱用耐冷媒浸漬漆、漆包線漆、槽絕緣料、綠色電視機用絕緣件及結構料等）； 易回收型絕緣材料及廢絕緣材料回收再生技術，如發(fā)展熱塑性絕緣材料，發(fā)展SF6氣

3、體減排技術、液體電介質再生技術、熱固性塑料再生技術等。docin/sundae_meng絕緣材料在低壓電器產品中的應用 絕緣材料在低壓斷路器和其他低壓電器產品中起著十分重要的作用。絕緣材料的重要功能有以下幾點： 1.利用它將帶電部件與不帶電部件或不同電位的帶電部件隔離。如觸頭支持件，絕緣底座、底板等。 2.利用它來熄滅電弧、隔離電弧，或將電弧限制在一定范圍內。如滅弧室、隔弧板。 3.利用絕緣材料的密度小、摩擦系數(shù)低、彈性模量小、耐腐蝕性能好等特點，用它來代替金屬制成具有傳動、支持、緩沖、安裝、防護等功能的一般結構零件。如軸承、手柄、支架、外殼、罩蓋等。 4.用作冷卻、散熱、密封、防潮、固封。如

4、多種絕緣油漆、橡膠、樹脂等。docin/sundae_meng低壓電器中常見絕緣材料一、層壓板 （1）酚醛紙板 （2）酚醛棉布板 （3）酚醛玻璃布板 （4）環(huán)氧玻璃布板 （5）不飽和聚酯玻璃氈板GPO-3 （6）三聚氰胺玻璃布板 （7）有機硅環(huán)氧玻璃布板 （8）聚酰亞胺玻璃布板 二、模塑料三、紅鋼紙板docin/sundae_meng一、層壓板 絕緣層壓板是紙或布浸（或噴）、氈以不同的膠粘劑，經熱壓而制成的層狀結構的絕緣材料。底材： 1天然有機纖維，木質纖維紙、棉纖維 紙、棉布 2無機纖維，無堿玻璃布、玻璃氈膠粘劑：酚醛、環(huán)氧酚醛、不飽和聚酯、有機硅、聚二苯樹脂和聚酰亞胺樹脂等。docin/s

5、undae_meng 層壓板性能指標介紹 中國傳統(tǒng)標準，現(xiàn)行標準，國際標準（IEC ISO）及各國標準中，有關層壓板的指標項目包括：外觀；尺寸及公差密度；平直度；吸水性；馬丁氏耐熱性；熱變形溫度；長期耐熱性；燃燒性；熱穩(wěn)定性；抗彎強度；壓縮強度；沖擊強度；剪切強度；抗張強度；粘合強度；電氣強度；電阻介電常數(shù)；介質損耗因數(shù)；相比漏電起痕指數(shù)；耐電弧性；沖剪性；機械加工性。 docin/sundae_meng絕緣材料參考工作溫度溫度等級 對應溫度A： 105E： 120B： 130F： 155H： 180C： 180docin/sundae_meng（1）酚醛紙板酚醛紙板：由絕緣浸漬紙浸以酚醛樹脂

6、經烘焙熱壓而成。E級。PFCP201：機械用，PFCP201比其它PFCP型機械強度高，電性能差。適合做機械設備的結構零部件。PFCP202： 在PFCP型中電氣性能最好。PFCP203：適于作對機械性能要求較高的電機、電器設備用絕緣結構零部件，并可在變壓器油中使用。PFCP204、206：機械及電氣用，高濕度下電氣性能好，也適用于熱沖加工。PFCP207：類似PFCP201，但在更低的溫度下，具有改進的沖孔特性。PFCP308：類似PFCP206，但具有阻燃性。docin/sundae_meng 我司酚醛紙板 紙質電木板， 是選用進口闊葉林紙漿制成的絕緣浸漬紙 浸以 進口酚醛樹脂后經烘焙熱壓

7、而成的 硬質板狀絕緣材料 。 適用于電機、電器設備中作絕緣結構件，并可在變壓器油中使用。 相比國內普通的電木板具有 精度高（厚度）、平整度優(yōu)良以及更好的機械、電氣性能。docin/sundae_meng（2）酚醛棉布板酚醛棉布板：由粗棉布或細棉布浸漬酚醛樹脂經烘焙熱壓而成。 E級。3025、PFCC201、F850：機械用，電氣性能差（粗布）。3025B，3025C機械性能低于3025，但有較高的經濟性，相當于NEMA的C布板。3027、PFCC202、F851：機械及電氣用，（粗布），后者比前者有較高的電氣性能，相當于NEMA的CE布板。3026、PFCC203、F852：機械用（細布）。后

8、者綜合性能優(yōu)于前者，相當于NEMA的L布板。 3028、PFCC204、F853：機械及電氣用（細布）。后者電氣性能優(yōu)于前者，相當于NEMA的LE布板。 docin/sundae_meng我司32支紗酚醛棉布板（LE）酚醛棉布層壓板 NEMA LE 級： 織布密度：32 支紗由電工專用細棉布 浸漬 酚醛樹脂后經烘焙熱壓而成。高力學性能和耐磨性、耐油、耐熱等級 E 級。機械和電氣用。電氣、機械和精細加工用。適用于電機、電器設備中作絕緣結構件，并可在變壓器油中使用。如可用作電機的耐磨、耐油墊圈。 docin/sundae_meng（3）酚醛玻璃布板酚醛玻璃布（3230）：由無堿玻璃布浸漬酚醛樹脂經

9、烘焙熱壓而成。 B級。機械性能、耐水、耐熱性比層壓紙、布板好，但粘合強度低，適用于斷路器的絕緣結構件，可在油中工作 。docin/sundae_meng（4）環(huán)氧酚醛玻璃布3240環(huán)氧酚醛玻璃布板：由無堿玻璃布浸漬環(huán)氧酚醛樹脂經熱壓而成。F級。具有很高的機械強度，電氣性能好，耐熱性，耐水性好，浸水后電氣性能穩(wěn)定。適用于要求高機械強度，高介電性能以及耐水性好的絕緣結構件?？稍谟椭泄ぷ?。我司FR-4docin/sundae_meng 我司FR-4環(huán)氧玻璃布板我司的 FR-4 是 由進口電工用無堿玻璃纖維布浸以進口環(huán)氧樹脂， 并添加相應的進口阻燃劑、膠粘劑等添加劑； 經熱壓加工而成的硬質板狀絕緣材

10、料。1 優(yōu)良的力學性能（彎曲強度和拉伸強度分別為490MPa和338MPa）2 優(yōu)良的低吸水率（吸水率幾乎為0；浸水24小時后，吸水率僅為0.09 %）3 優(yōu)良的耐熱性阻燃性（耐熱等級達到180以上；阻燃性：UL 94V-0級）4 優(yōu)良的機械加工性能（加工后不起白、分層、保持加工前的機械和電氣性能）具有良好的絕緣強度、抗化學性、抗輻射和抗熱沖擊性能；無論在 高濕或干燥 的環(huán)境下都具有良好的電氣性能和電氣性能損失小的特點。docin/sundae_meng我司環(huán)氧玻璃布與國產3240對比項目NEMA grade我司 FR43240增強材料玻璃布玻璃布樹脂環(huán)氧環(huán)氧酚醛彎曲強度橫向, MPa4903

11、50縱向, Mpa392490290吸水率0.070.160.8垂直層向電氣強度kv/mm1614.2平行層向介電強度(902 變壓器油中),KV4030絕緣電阻條件：96h,90%濕度，ohm101151012室溫表面電阻ohm5101010121.0 x 1013室溫體積電阻ohm*m510910111.0 x 1011阻燃性UL9494V-0連續(xù)工作溫度 180（120min）130140docin/sundae_meng（5）不飽和聚酯玻璃氈板GPO-3 層壓板 絕緣材料 是由無堿玻璃纖維氈板浸以不飽和聚酯樹脂糊，并添加相應的添加劑經熱壓而成的硬性板狀絕緣材料。GPO-3 層壓板 絕緣

12、材料 在國際層壓板中的定義：GPO-3, 又稱 UPGM-203 ，指的是不飽和聚酯玻璃纖維氈板材料，機械和電氣用，高濕下電氣性能好，中等溫度下機械性能好，具有阻燃性，耐電弧和耐抗漏電痕跡性能佳。docin/sundae_mengGPO-3主要特點GPO-3層壓板產品特點：1耐弧性佳 2抗漏電起痕性佳 3良好的機械加工性能。 GPO-3層壓板絕緣材料與其他相比：具有優(yōu)良的耐電?。ù笥?80秒）和耐抗漏電痕跡（CTI 600伏）性能；耐熱等級達到F級（大于160），能在連續(xù)升高的溫度環(huán)境穩(wěn)定工作，并保持良好的電氣和機械性能；阻燃等級為UL94V0級；平行層向耐電壓為60KV/5min；垂直層向電

13、氣強度：23KV/mm；低煙低毒、不產生鹵素化合物。 docin/sundae_meng GPO-3層壓板應用 廣泛應用于電機、電器設備中作絕緣結構件，如可用于斷路器、開關柜、變壓器、直流電機、交流接觸器、防爆電器等低壓電器等。在斷路器中應用： 框架式斷路器：安全擋板、安全遮板、間隔襯墊、相間隔板等。 塑殼式斷路器：相間隔板、滅弧室隔弧板等。在電機馬達中應用： 電機電樞部件，活動蓋板，槽楔定子、定墊片，薄墊片，碳刷座等在開關設備中應用： 隔板系統(tǒng)中的前端、后端、上端、底端、相間隔板等docin/sundae_meng（6）三聚氰胺玻璃布板n優(yōu)越的耐電弧性，白色，用于各種自動開關中做隔弧板、脫扣

14、板、絕緣板、滅弧室中的柵片夾板等，并可在電容設備中作耐弧零部件。n1 機械性能：n機械加工過程中，MF GC邊緣容易起白并出現(xiàn)白色毛絮，原因分析如下：1沖擊強度和切變強度不足；2機械加工性能一般。 n作為相間隔板，機械加工性能是一個比較重要的指標。如果邊緣產生白色毛絮，導致層壓板的電氣性能下降。此外，毛絮也容易吸引導電物或塵土，這可能引起短路現(xiàn)象。 n安全擋板、相間隔板主要作用是防止內部產生拉弧現(xiàn)象，彎曲、壓縮和拉伸強度并不是主要指標，只要彎曲、壓縮強度大于200Mpa就能滿足要求。 n2 電氣性能：n電氣強度（Electric strength，包括垂直層向電氣強度和平行層向耐電壓）也是一個

15、重要的指標，特別是耐電壓參數(shù)很重要。原因：如果相間隔板耐電壓值不足而引起板材擊穿。 nMF GC采用玻璃布基材容易分層，造成平行層向耐電壓不足。 n3 物理和熱性能： n吸水量的大小會影響材料的電氣和機械性能。在潮濕環(huán)境中吸水量越大，材料的電氣和機械性能下降得越快。 n長期耐熱性：G5耐熱等級為B級（130）；GPO-3耐熱等級為F級（160）。 docin/sundae_meng（7）有機硅環(huán)氧玻璃布板 有機硅環(huán)氧玻璃布板3250、3251：由沃蘭處理玻璃布浸漬有機硅樹脂經熱壓而成。H級。電氣性能和耐熱性能很好，機械性能較高、耐霉。適用于濕熱帶地區(qū)H級的電器絕緣結構件 。docin/sund

16、ae_meng（8）聚酰亞胺玻璃布板 聚酰亞胺玻璃布板 ：由無堿玻璃布浸漬聚酰亞胺樹脂經熱壓而成。C級。具有很高的耐熱性，耐輻射性能，用作C級電器的絕緣結構件 。docin/sundae_meng二、模塑料 絕緣模塑料是低壓斷路器和其他低壓電器絕緣結構最常用、最重要、使用量最多的材料之一。 模塑料的主要成分是樹脂和填料，有時還配以少量的增塑劑，潤滑劑、顏料等，有些熱塑性塑料是純樹脂的。根據(jù)樹脂的不同，模塑料分為熱固性和熱塑性兩種。1、 熱固性模塑料熱固性模塑料是因受熱或其他條件能使其固化為不熔性物料的塑料 。酚醛、氨基、不飽和聚酯、有機硅、尼龍、聚胺-酰亞胺模塑料。2、 熱塑性模塑料docin

17、/sundae_mengBMC/SMC的出現(xiàn)電網容量增大，配電網路對斷路器的短路分斷能力要求也與日增高，從KA到10KA到100KA， 而同時又要求斷路器的體積縮小。短路分斷能力（短路電流）超大，開斷時電弧能量產生的氣體壓力也越大，因此對斷路器特別是塑料外殼式斷路器的外殼材料已不能沿用酚醛樹脂或其他傳統(tǒng)的樹脂壓塑料了。鑒此，國外在20世紀70年代（我國是80年代）相繼開發(fā)了低收縮不飽和聚酯玻璃絲增強壓塑料。 docin/sundae_mengBMC/SMC介紹 根據(jù)增強材料的形狀和玻璃絲的含量，或根據(jù)模塑件對材料性能的要求和模塑工藝的要求，就衍化成許多品種：BMC（Bulk Moulding

18、Compound）塊狀模塑混合物。BMC又稱PMC（Premix Moulding Compound）預先混合的模塑混合物。還有稱DMC（Dough Moulding Compound）固狀模塑混合物。這類材料含有6-12mm長的短切粗紗玻璃纖維，含量為總量的5%-25%，其余為不飽和聚酯。SMC（Sheet Miulding Compound）片狀態(tài)模塑混合物。這類材料含有25.4mm(1英寸)長的粗紗玻璃纖維,含量為總量的20%-40%。機械強度比BMC高。docin/sundae_mengBMC/SMC應用通常在短路分斷能力為20或25KA（380V）及以下，體積較小的斷路器，如TO-1

19、00BA、TO-225BA、HSM1-160的S型（標準型）等均錄用BMC；有一些雖然短路分斷達35KA，但外殼體積較大，殼體壁較厚的也可采用BMC。而一般分斷能力超過35KA（且殼體壁較薄）的均采用SMC（SMC的材料的沖擊強度和彎曲強度是BMC的2倍）。 docin/sundae_mengGPO-3與SMC對比在歐美國家中，GPO-3與SMC是不同的具有明顯區(qū)別的絕緣材料，它們的應用范圍劃分是很明顯的，沒有重疊的應用領域。由于GPO-3與SMC的膠粘劑都是采用不飽和聚酯，使得兩者的電氣性能相似。兩者主要的參數(shù)差別是由各自采用的基材和成型工藝決定的。GPO-3的基材主要是玻璃氈，其亂向性決定

20、了GPO-3在各方向上的應力相同，SMC采用玻璃纖維粗纖作為基材，其在各方向上的應力差別較大，所以在機械性能和加工性能上兩者有明顯的差別。docin/sundae_mengGPO-3與SMC的綜合性能對比表GPO-3SMC層壓板片狀膜塑料采用玻璃纖維氈板作為增強材料，由于玻璃纖維隨機均勻鋪陳在網帶上，產品受外界環(huán)境因素影響分布均勻。SMC采用玻纖粗纖作為增強材料，對不飽和聚酯的增強效果相對較差，主要表現(xiàn)在各方向的應力上有明顯的差別，導致各層向的機械強度差別較大。彈性模量高，剛性好，機械加工性能優(yōu)良（鋸、鉆、車、銑、磨、刨、沖剪等），加工后不分層、不劈開。彈性模量低，易變形，剛性不足，機械加工性能相對較差（鋸、鉆、車、銑、磨、