环氧树脂绝缘件可能产生的缺陷及原因
中压环氧树脂绝缘件产品局部放电问题分析
电工电气 (20 9 No. 0)中压环氧树脂绝缘件产品局部放电问题分析景贵东(天水长开互感器制造有限公司,甘肃 天水 741018)0 引言局部放电量这一指标更多的是检验绝缘件产品的使用寿命,即如果绝缘件产品内部存在缺陷,在工频耐压试验时没有击穿,但在长期带电的情况下绝缘件产品被击穿了,均是因产品内部存在缺陷,导致产品出现局部放电现象,使得绝缘介质电离性老化造成。
从绝缘件产品击穿的机理上讲:是因为在强的电场(特别是交变电场)作用下,在电极边缘、介质表面、介质夹层或介质内部存在气隙或气泡等缺陷处,电场强度比产品其它部位大得多,而气体介质的起始电离场强又比固体介质低得多,所以产品缺陷处很容易发生绝缘介质电离,导致电场畸变。
带电质点撞击气泡壁,使绝缘介质分解、产生化学腐蚀,导致产品局部产生高温,破坏了介质的绝缘性能,并沿电场畸变方向(缺陷部位)逐渐向绝缘层深处发展,最终产品的绝缘性能会丧失并出现贯穿性击穿现象。
从产品绝缘的本质上来看,工频耐压击穿和局部放电量大,且在长期的“累积效应”下导致的产品击穿,都是因为绝缘件内部存在缺陷,两者的实质性区别在于:产品内部缺陷的严重程度不同和击穿的时间长短不同而已。
为确保电气设备的安全运行,控制绝缘件产品的局部放电水平就显得极其重要。
严格意义上讲绝缘层内部或多或少会存在缺陷,也就是说产品出现局部放电现象是不可避免的。
因此,在实际生产中要做的是:严格控制生产过程的每一个环节,保证制品的质量稳中有升,并按产品涉及的相关标准,把产品的局部放电水平控制在一定范围内,并尽可能降低产品的局部放电量。
因为影响产品局部放电的因素很多,下面针对一些常见的现象进行汇总并分析。
1 内部气孔对于绝缘子、传感器、触头盒、穿墙套管和加了屏蔽结构的绝缘件等各种类似产品来说,高压部位存在气泡、气隙等缺陷对产品的电气绝缘性能是致命的;对设计了屏蔽结构的绝缘件,气孔、气隙主要产生在:高压导体或高压内网周围;高压导体或高压内网和接地屏蔽网之间绝缘层内;接地屏蔽网周围。
环氧树脂浇注类绝缘管型母线易发缺陷分析及检测手段
2019年6月电工技术学报Vol.34 No. 12 第34卷第12期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jun. 2019DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.180592环氧树脂浇注类绝缘管型母线易发缺陷分析及检测手段朱思瑞1刘洋2阮羚1任想1李文佩1(1. 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉 4300772. 中国电力科学研究院北京 100192)摘要绝缘管型母线由于具有机械强度高、载流量大及绝缘性能好等突出优势,目前广泛应用于电力、石化等行业。
由于缺乏相关管的控制度和标准,导致产品运行稳定性不高,故障频发。
绝大多数故障是由于生产和现场安装工艺不到位造成的,且通过常规试验项目无法有效检测出故障,因此本文以绝缘管型母线的生产、现场安装及现场试验检测为切入点,通过对生产和现场安装各环节进行深入分析,找出其中可能出现的隐患,针对这些隐患制定相应的现场考核试验办法,并通过试验结果来支撑本文提出的试验方法,提高绝缘管型母线运行可靠性。
关键词:绝缘管型母线生产和安装现场试验中图分类号:TM854The Defects in the Resin Impregnated Paper Insulated TubularBus-Bar and Its Test MethodZhu Sirui1 Liu Yang2 Ruan Ling1 Ren Xiang1 Li Wenpei1(1. State Grid Hubei Electric Power Research Institute Wuhan 430077 China2. China Electric Power Research Institute Beijing 100192 China)Abstract Owing to high mechanical strength, large current-carrying capacity and good insulating performance, currently, insulated tubular bus-bar has been widely applied to the fields of electric power and petrochemical engineering. However, lacking of correlative standard and management, it has poor operation stability, frequent failures and adverse effects. Most of these failures are caused by inadequate manufacturing and field installation processes, which cannot be effectively detected by routine testing measure. Therefore, regarding the insulated tubular bus-bar, this paper carries out a depth analysis for all segments of the manufacture to find out the possible faults during the manufacture and installation. Then the field test assessment and methods for these hidden faults are developed. At last, the experiments verify the proposed methods, which improves the operation reliability of the insulated tubular bus-bar.Keywords:Insulated tubular bus-bar, manufacture and install, field test国家电网公司2016年科学技术项目(52153216000S):绝缘管型母线运行可靠性提升及性能优化技术研究。
环氧树脂的绝缘性能应用资料
一、环氧树脂在电工绝缘领域中应用的特点二十世纪四十年代末,环氧树脂开始被应用于电工绝缘领域,至今已经有五十余年的历史。
双酚A型环氧树脂/酸酐体系是当前输变电设备绝缘浇注材料的主要品种,其优点突出:✓具有良好的粘接性;✓固化过程中收缩率低;✓在固化过程中不产生小分子;✓耐热性、耐药品性优良;✓机械强度高;✓电气绝缘性能优良。
但其缺点也很明显:✓脆性大,抗开裂性能差:如产品浇注后开裂,存放期开裂,低温开裂,在线路运行中开裂;✓脆性往往导致设备性能不达标:如局放不达标,耐冷热冲击不达标,动热稳定性不达标,绝缘子抗弯力不达标等;随着对输变电设备性能要求的提高,问题越发突显出来。
例如:1、结构复杂的输变电设备及部件应力集中问题显著,更容易开裂;2、设备使用条件更加严酷,如需要经受强烈温度冲击,适应电网运行波动,提高动热稳定性,保证长期质量,降低局放等。
二、环氧树脂绝缘层受力情况分析产生上述问题的原因在于环氧树绝缘材料在输变电设备制造过程及使用过程中会受到多种力的作用:1、固化过程中由于化学反应发生收缩产生的收缩应力;2、环氧树脂与金属的线膨胀系数的差异产生的应力图2-1 包裹或镶嵌金属零件的绝缘体示意图3、绝缘层自身因温度变化而产生应力4、电动力与外力作用可见,绝缘体受力是必然的,不能消除的,而且是不断变化的,这种应力的存在是使环氧树脂绝缘层产生内部裂纹的主要原因,而这种力又是客观存在的,因此只有提高环氧树脂本身抵抗这种内部应力的能力才是减弱和消除内部缺陷,从而降低局放的主要手段。
三、提高环氧树脂绝缘浇注制品品质的三个环节1、设计合理2、提高环氧树脂绝缘材料的韧性3、浇注工艺合理从以上三点来看,由于设计一般是固定的,所以运用合理的工艺和提高环氧树脂本身的韧性,减弱和消除绝缘体内部的气泡或缺陷是降低局放的根本方法。
四、提高环氧树脂绝缘材料的抗开裂性能是解决问题的关键在电工绝缘领域为克服环氧树脂的脆性采取了很多方法,绝大多数采用的是增柔,增柔技术大幅度地降低了树脂绝缘体的耐热性,而抗开裂性增加有限。
环氧浇注工艺存的问题和不足
环氧浇注工艺存在的问题与不足环氧浇注工艺作为一种广泛应用于电气绝缘领域的成型技术,具有许多优点,如优良的电气性能、较高的机械强度以及良好的耐化学腐蚀性等。
然而,在实际应用过程中,该工艺仍存在一些问题和不足,这些问题和不足在一定程度上限制了环氧浇注工艺的发展和应用范围。
一、工艺控制难度较高环氧浇注工艺涉及多个环节,包括原材料的选择、配方的设计、混合均匀性的控制、浇注操作以及后续的固化处理等。
这些环节都需要精确控制,否则很容易导致产品质量的不稳定。
例如,原材料的选择不当可能导致产品性能下降,配方设计不合理可能导致浇注过程中出现缺陷,而浇注操作的不规范则可能导致内部空洞或裂纹等问题。
二、固化收缩问题环氧树脂在固化过程中会产生一定的收缩,这种收缩可能导致产品尺寸不稳定,甚至产生应力集中和开裂等问题。
尤其是在大型复杂构件的浇注过程中,固化收缩问题尤为突出。
为了解决这个问题,通常需要采取一系列措施,如优化配方、控制固化条件、采用补偿收缩等,但这些措施往往会增加工艺复杂性和成本。
三、环保问题环氧树脂在固化过程中可能产生挥发性有机化合物(VOCs),这些化合物对环境和人体健康具有一定的危害。
随着环保意识的提高,如何降低环氧浇注工艺中的VOCs排放已成为一个亟待解决的问题。
目前,一些环保型环氧树脂和固化剂的开发和应用在一定程度上缓解了这个问题,但仍需进一步研究和改进。
四、成本问题虽然环氧浇注工艺在电气绝缘领域具有广泛的应用前景,但其较高的成本在一定程度上限制了其市场推广和应用。
原材料的价格、工艺设备的投资以及生产过程中的能耗等因素都可能导致环氧浇注产品的成本较高。
因此,如何在保证产品质量的前提下降低成本,是环氧浇注工艺面临的一个重要问题。
综上所述,环氧浇注工艺在实际应用过程中仍存在一些问题和不足,这些问题和不足在一定程度上限制了其发展和应用范围。
未来,随着科技的不断进步和环保要求的不断提高,环氧浇注工艺将面临更多的挑战和机遇。
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二、环氧树脂绝缘层受力情况分析
产生上述问题的原因在于环氧树绝缘材料在输变电设备制造过程及使用过
程中会受到多种力的作用:
1、固化过程中由于化学反应发生收缩产生的收缩应力;
2、环氧树脂与金属的线膨胀系数的差异产生的应力
材料名称
石英
铝
铜
环氧树脂
表 2-1 几种常用材料的线膨胀系数
图 2-1 包裹或镶嵌金属零件的绝缘体示意图
环氧树脂合金技术(增韧技术)是大幅度提高环氧树脂绝缘材料抗开裂性 的新技术。环氧树脂合金技术与增柔技术不同,不是将材料整体柔性化,而是 将环氧树固化物从均相材料变成非均相的多相多组分体系即环氧树脂合金。典 型的环氧树脂合金结构是“海岛结构”,见图 3-1。
分散尺寸合适,含量恰当的“海岛结构”一经形成,材料的抗开裂性能变 就发生突变,几倍几十倍地增加,而原有的机械性能、耐热性能和电气性能不 受损失或损失较小,这样的优异性能,正是人们所期望的。
三、提高环氧树脂绝缘浇注制品品质的三个环节
1、设计合理 2、提高环氧树脂绝缘材料的韧性 3、浇注工艺合理 从以上三点来看,由于设计一般是固定的,所以运用合理的工艺和提高环 氧树脂本身的韧性,减弱和消除绝缘体内部的气泡或缺陷是降低局放的根本方
在电工绝缘领域为克服环氧树脂的脆性采取了很多方法,绝大多数采用的 是增柔,增柔技术大幅度地降低了树脂绝缘体的耐热性,而抗开裂性增加有限。
一、环氧树脂在电工绝缘领域中应用的特点
二十世纪四十年代末,环氧树脂开始被应用于电工绝缘领域,至今已经有 五十余年的历史。
双酚 A 型环氧树脂/酸酐体系是当前输变电设备绝缘浇注材料的主要品种, 其优点突出:
具有良好的粘接性; 固化过程中收缩率低; 在固化过程中不产生小分子; 耐热性、耐药品性优良; 机械强度高; 电气绝缘性能优良。
溶剂环氧树脂 缺陷
溶剂环氧树脂缺陷
溶剂型环氧树脂是一种常用的涂料和粘合剂,具有优异的粘接性、化学和物理性能稳定等特点。
然而,使用溶剂型环氧树脂也存在一些缺陷和限制,主要包括:
1. 挥发性有机化合物(VOC)排放:溶剂型环氧树脂含有的溶剂在固化过程中会挥发出去,释放VOC,这不仅对环境有害,还可能对人体健康造成危害,如引起呼吸道刺激、头痛和其他健康问题。
2. 收缩和应力:溶剂从环氧树脂中挥发时,可能导致材料收缩,从而在固化物中产生内部应力。
这些应力可能影响涂层或粘接界面的完整性,导致裂纹或脱层。
3. 固化时间长:溶剂型环氧树脂的固化通常需要较长时间,因为溶剂的挥发是固化过程的一部分。
较长的固化时间可能会延迟工程进度,增加生产成本。
4. 涂层厚度限制:为了允许溶剂充分挥发,溶剂型环氧树脂涂层通常不能一次涂得太厚,这限制了其在某些应用中的使用,特别是当需要较厚涂层以提供额外保护时。
5. 环境和安全考虑:使用和存储含有挥发性溶剂的环氧树脂需要采
取特别的环境和安全措施,比如良好的通风和防火措施,这增加了操作的复杂性和成本。
6. 温度敏感性:溶剂型环氧树脂的应用性能可能会受到环境温度的影响,特别是在较低或较高温度下,溶剂的挥发速率和固化反应的速度会发生变化,影响最终的物理和化学性能。
尽管存在这些缺陷,溶剂型环氧树脂因其独特的性能在许多工业应用中仍然非常受欢迎。
通过改进配方和应用技术,例如使用低VOC或无溶剂的环氧系统,可以在一定程度上克服这些缺点。
此外,适当的工艺控制和环境管理措施也可以减轻这些问题带来的影响。
环氧树脂浇注件常见质量问题及原因分析
总763期第二十九期2021年10月河南科技Henan Science and Technology环氧树脂浇注件常见质量问题及原因分析张敬董保莹李永奎陈蕊卢银花(河南平高电气股份有限公司,河南平顶山467001)摘要:浇注件生产过程复杂,工艺控制困难。
浇注件的生产过程容易出现气泡、开裂、缺陷、玻璃化温度不合格等质量问题。
本文就产生这些质量问题的原因一一进行阐述。
在实际生产中,要选择合适的原材料,配合较优的浇注件、嵌件、模具设计,严格进行工艺控制,合理进行装脱模操作,保证浇注件的各项性能指标都能满足要求。
关键词:浇注件;气泡;模具;爆聚中图分类号:TM412文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)29-0063-03 Analysis on Common Quality Problems and Causes of Epoxy Resin Castings ZHANG Jing DONG Baoying LI Yongkui CHEN Rui LU Yinhua(Henan Pinggao Electric Co.,Ltd.,Pingdingshan Henan467001)Abstract:The production process of the casting is complicated and the process control is difficult.The production process of castings is prone to quality problems such as bubbles,cracks,defects,and unqualified glass transition tem⁃perature.This paper explains the reasons for these quality problems one by one.In actual production,it is necessary to select appropriate raw materials,cooperate with better pouring parts,inserts,and mold designs,strictly control the process,and perform reasonable assembly and demolding operations to ensure that the performance indicators of the pouring parts meet the requirements.Keywords:casting parts;bubble;mould;explosive polymerization高压开关设备用环氧浇注绝缘制品要求外观完美,尺寸稳定,机、电、热性能满足产品要求[1-5]。
环氧树脂优缺点
热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合材料。
它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛,加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能,如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性,已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。
在热固性树脂基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂。
这三种树脂阶性能各有特点:酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快,但较脆、需高压成型;不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低,但性能较差;环氧树脂的粘结强度和内聚强度高,耐腐蚀性及介电性能优异,综合性能最好,但价格较贵。
因此,在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能要求高的场合,如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料等。
?1、环氯树脂复合材料的分类?????环氧树脂复合材料(简称环氧复合材料,也有人称为环氧增强塑料)的品种很多,其名称、含义和分类方法也没有完全统一,但大体上讲可按以下方法分类。
?????(1)按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能型结构复合材料。
结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合,使之能用作受力结构材料,并能按受力情况设计和制造材料,以达到材料性能册格比的最佳状态。
功能复合材料是通过组成材料其他性能(如光、电、热、耐腐蚀等)的复合,以得到具有某种理想功能的材料。
例如环氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷达罩等。
需要指出的是,无论使用的是材料的哪一种功能性,都必须具有必要的力学性能,否则再好的功能材料也没有实用性。
已有些功能材料同时还要有很高的强度,如高压绝缘子芯棒,要求绝缘性和强度都很高,是一种绝缘性结构复合材料。
?(2)按成型压力可分为高压成型材料(成型压力5—30MPa),如环氧工程塑料及环氧层压塑料;低压成型材料(成型压力<2.5MPa),如环氧玻璃钢和高性能环氧复合材料。
环氧树脂优缺点
热固性树脂基复合伙料是今朝研讨得最多.运用得最广的一种复合伙料.它具有质量轻.强度高.模量大.耐腐化性好.电机能优良.原料起源普遍,加工成型轻便.临盆效力高级特色,并具有材料可设计性以及其他一些特别机能,如减振.消音.透电磁波.隐身.耐烧蚀等特点,已成为公平易近经济.国防扶植和科技成长中无法代替的重要材料.在热固性树脂基复合伙估中运用最多的树脂仍然是酚醛树脂.不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂.这三种树脂阶机能各有特色:酚醛树脂的耐热性较高.耐酸性好.固化速度快,但较脆.需高压成型;不饱和聚酪树脂的工艺性好.价钱最低,但机能较差;环氧树脂的粘结强度和内聚强度高,耐腐化性及介电机能优良,分解机能最好,但价钱较贵.是以,在现实工程中环氧树脂复合伙料多用于对运用机能请求高的场合,如用作构造材料.耐腐化材料.电绝缘材料及透波材料等.1.环氯树脂复合伙料的分类环氧树脂复合伙料(简称环氧复合伙料,也有人称为环氧加强塑料)的品种很多,其名称.寄义和分类办法也没有完整同一,但大体上讲可按以下办法分类.(1)按用处可分为环氧构造复合伙料.环氧功效复合伙料和环氧功效型构造复合伙料.构造复合伙料是经由过程构成材料力学机能的复合,使之能用作受力构造材料,并能按受力情形设计和制作材料,以达到材料机能册格比的最佳状况.功效复合伙料是经由过程构成材料其他机能(如光.电.热.耐腐化等)的复合,以得到具有某种幻想功效的材料.例如环氧树脂覆铜板.环氧树脂电子塑封料.雷达罩等.须要指出的是,无论运用的是材料的哪一种功效性,都必须具有须要的力学机能,不然再好的功效材料也没有适用性.已有些功效材料同时还要有很高的强度,如高压绝缘子芯棒,请求绝缘性和强度都很高,是一种绝缘性构造复合伙料.(2)按成型压力可分为高压成型材料(成型压力5—30MPa),如环氧工程塑料及环氧层压塑料;低压成型材料(成型压力<2.5MPa),如环氧玻璃钢和高机能环氧复合伙料.玻璃钢和高机能复合伙料因为制件尺寸较大(可达几个㎡).型面平日不是平面,所以不宜用高压成型.不然模具造价太高,压机吨位太大,因而成本太贵.(3)按环氧复合伙料阶机能.成型办法.产品及运用范畴的特色,并照料到习惯上的名称分解斟酌可分为:环氧树脂工程塑料.环氧树脂层压塑料.环氧树脂玻璃钢(通用型环氧树脂复合伙料)及环氧树脂构造复合伙料.3.环氧树脂复合伙料的特点(1)密度小,比强度和比模量高.高模量碳纤维环氧复合伙料的比强度为钢的5倍.铝合金的4倍,钻合金的3.2倍.其比模量是钢.铝合金.钦合金的5.5—6倍.是以,在强度和刚度雷同的情形下碳纤维环氧复合伙料构件的重量可以大大减轻.这在节俭能源.进步构件的运用机能方面,是现有任何金属材料所不克不及比拟的.(2)疲惫强度高,破损安然特点好.环氧复合伙料在静载荷或疲惫载荷感化下,起首在最单薄处消失毁伤,如横向裂纹.界面脱胶.分层.纤维断裂等.然而浩瀚的纤维和界面会阻拦或延缓裂纹的扩大,基领会敏捷把载荷从新分派并经由过程界面传递到末断纤维上,使全部构件能持续承载,不会立刻整体断裂.在疲惫进程中裂纹扩大很慢,直到疲惫寿命的90%阁下才敏捷断裂.整体断裂前有显著前兆,所以破损安然特点好.而金属材料在疲惫载荷下经常是没有显著前兆的突发性损坏.(3)减振机能好.构造的白振频率除了与构造本身外形有关外,还与材料的比模量的平方根成正比.环氧复合伙料具有高的比模量,是以也具有高的自振频率.高的自振频率不轻易引起工作时的共振,这就可以防止因共振而产生的早期破损.同时,复合伙估中纤维与基体间的界面具有吸振才能,是以它的振动阻尼很高.对外形和尺寸雷同的轻金属合金梁及碳纤维复合伙料梁进行振动实验表况轻合金梁需9s才干停滞振动,而复合伙料梁只需2.5s就静止了. (4)耐腐化机能.介电机能.透电磁波机能及分解机能好.耐热性亦较好. (5)可用模具一次成型整体构件,从而削减了零部件.紧固件和接头数量,改良了受力状况,节俭了原材料,减轻了构件的重量.所用工装简略,临盆周期短,成本可大大降低.(6)各向异性及材料机能的可设计性.这是复合伙料,尤其是高机能复合伙料的凸起特色.可依据工程构造的载荷散布及运用前提进行复合伙料的配方设计和铺层设计.合理地.有用地施展各构成材料的感化和潜在机能,知足材料机能的预定请求,实现构件的优化设计,做到安然靠得住.经济合理.(7)环氧复合伙料的重要缺陷是:材料机能的疏散性较大,耐老化性较差,耐湿热性不很高,横向机能和层间剪切强度不敷好.环氧树脂胶粘剂是机能极为优良的胶粘剂品种,特别是它情形顺应性强.粘出力强.环保性好等特色,使其受到人们的普遍看重,运用范围及广.专家向中国环氧树脂行业介绍了它的优缺陷.一.环氧树脂胶粘剂的长处与其他类型的胶粘剂比较,环氧树脂胶粘剂具有以下长处:(1)环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基,因而与金属.玻璃.水泥.木材.塑料等多种极性材料,尤其是概况活性高的材料具有很强的粘接力,同时环氧固化物的内聚强度也很大,所以其胶接强度很高.(2)环氧树脂固化时根本上无低分子挥发物产生.胶层的体积压缩率小,约1%一2%,是热固性树脂中固化压缩率最小的品种之一.参加填料后可降到0.2%以下.环氧固化物的线胀系数也很小.是以内应力小,对胶接强度影响小.加之环氧固化物的蠕变小,所以胶层的尺寸稳固性好.(3)环氧树脂.固化剂及改性剂的品种很多,可经由过程合理而奇妙的配方设计,使胶粘剂具有所须要的工艺性(如快速固化.室温固化.低温固化.水中固化.低粘度.高粘度等),并具有所请求的运用机能(如耐高温.耐低温.高强度.高柔性.耐老化.导电.导磁.导热等).(4)与多种有机物(单体.树脂.橡胶)和无机物(如填料等)具有很好的相容性和反响性,易于进行共聚.交联.共混.填充等改性,以进步胶层的机能.(5)耐腐化性及介电机能好.能耐酸.碱.盐.溶剂等多种介质的腐化.体积电阻率1013~1016Ω·cm,介电强度16—35kV/mm.(6)通用型环氧树脂.固化剂及添加剂的产地多.产量大,配制简略单纯,可接触压成型,能大范围运用.2.环氧树脂胶粘剂的缺陷当然,环氧树脂胶粘剂也有它自身缺陷.从经济角度看,它的价钱比较高;从材料机能角度看,它重要消失以下缺少之处:(1)不增韧时,固化物一般偏脆,抗剥离.抗开裂.抗冲击机能差.(2)对极性小的材料(如聚乙烯.聚丙烯.氟塑料等)粘接力小.必须先辈行概况活化处理.(3)有些原材料如活性稀释剂.固化剂等有不合程度的毒性和刺激性.设计配方时应尽量防止选用,施工操纵时应加强通风和防护.环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个体外,它们的相对分子质量都不高.环氧树脂的分子构造是以分子链中含有生动的环氧基团为其特点,环氧基团可以位于分子链的末尾.中央或成环状构造.因为分子构造中含有生动的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂产生交联反响而形成不溶.不熔的具有三向网状构造的高聚物.★ 环氧树脂的机能和特点1. 情势多样.各类树脂.固化剂.改性剂系统几乎可以顺应各类运用对情势提出的请求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体.2. 固化便利.选用各类不合的固化剂,环氧树脂系统几乎可以在0~180℃温度范围内固化.3. 粘附力强.环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的消失,使其对各类物资具有很高的粘附力.环氧树脂固化时的压缩性低,产生的内应力小,这也有助于进步粘附强度.4. 压缩性低.环氧树脂和所用的固化剂的反响是经由过程直接加成反响或树脂分子中环氧基的开环聚合反响来进行的,没有水或其它挥发性副产品放出.它们和不饱和聚酯树脂.酚醛树脂比拟,在固化进程中显示出很低的压缩性(小于2%).5. 力学机能.固化后的环氧树脂系统具有优秀的力学机能.6. 电机能.固化后的环氧树脂系统是一种具有高介电机能.耐概况漏电.耐电弧的优秀绝缘材料.7. 化学稳固性.平日,固化后的环氧树脂系统具有优秀的耐碱性.耐酸性和耐溶剂性.像固化环氧系统的其它机能一样,化学稳固性也取决于所选用的树脂和固化剂.恰当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特别的化学稳固机能.8. 尺寸稳固性.上述的很多机能的分解,使环氧树脂系统具有凸起的尺寸稳固性和经久性.9. 耐霉菌.固化的环氧树脂系统耐大多半霉菌,可以在刻薄的热带前提下运用.长处:• 优秀的粘接强度和物理力学机能;• 较好的耐碱性;缺陷:• 一般采取胺类固化剂进行常温固化环氧树脂在酸性介质下的耐腐化性较差;• 粘度较大,施工麻烦;• 固化剂品种的毒性及受情形影响较大.除不饱和聚酯树脂.环氧树脂.酚醛树脂外,热固性树脂重要有以下品种.一.三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成的热固性树脂.用玻璃纤维加强的三聚氰胺甲醛层压板具有高的力学机能.优秀的耐热性和电绝缘性及自熄性.二.呋喃树脂由糠醛或糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产品,习惯上称为呋喃树脂.这类树脂的品种很多,个中以糠醛苯酚树脂.糠醛丙酮树脂及糠醇树脂较为重要.(1)糠醛苯酚树脂.糠醛可与苯酚缩聚生成二阶热固性树脂,缩聚反响一般用碱性催化剂.经常运用的碱性催化剂有氢氧化钠.碳酸钾或基它碱土金属的氢氧化物.糠醛苯酚树脂的重要特色是在给定的固化速度时有较长的流淌时光,这一工艺机能使它合适用作模塑料.用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压抑外形比较庞杂或较大的成品.模压抑品的耐热性比酚醛树脂好,运用温度可以进步10~20℃,尺寸稳固性.电机能也较好.(2)糠醛丙酮树脂.糠醛与丙酮在碱性前提下进行缩合反响形成糠酮单体壮丽可与甲醛在酸性前提下进一步缩聚,使糠酮单体分子间以次甲基键衔接起来,形成糠醛丙酮树脂.(3)糠醇树脂.糠醇在酸性前提下很轻易缩聚成树脂.一般以为,在缩聚进程中糠醇分子中的羟甲基可以与另一个分子中的α氢原子缩合,形成次甲基键,缩合形成的产品中仍有羟甲基,可以持续进行缩聚反响,最终形成线型缩聚产品糠醇树脂.呋喃树脂的机能及运用——未固化的呋喃树脂与很多热塑性和热固性树脂有很好的混容机能,是以可与环氧树脂或酚醛树脂混杂来加以改性.固化后的呋喃树脂耐强酸(强氧化性的硝酸和硫酸除外).强碱和有机溶剂的侵蚀,在高温下仍很稳固.呋喃树脂重要用作各类耐化学腐化和耐高浊的材料.(1)耐化学腐化材料呋喃树脂可用来制备防腐化的胶泥,用作化工装备衬里或其它耐腐材料.(2)耐热材料呋喃玻璃纤维加强复合伙料的耐热性比一般的酚醛玻璃纤维加强复合伙料高,平日可在150℃阁下长期运用.(3)与环氧树脂或酚醛树脂混杂改性将呋喃树脂与环氧树脂或酚醛树脂混和运用,可改良呋喃玻璃纤维加强复合伙料的力学机能以及制备时的工艺机能.这类复合伙料已普遍用来制备化工反响器的搅拌装配.贮槽及管道等化工装备.三.聚丁二烯树脂聚丁二烯树脂是一种分子量不高的液体,大分子主链上重要包含1,2-构造,又称为1,2-聚丁二烯树脂.这种树脂的大分子链上具有很多乙烯基侧链,所以,在游离基激发剂存鄙人,可进一步交联成三向收集构造的体型高聚物.1,2-聚丁二烯树脂可由丁二烯在烷基锂.碱金属(经常运用金属钠)或可溶性碱金属复合物(如钠-萘系统)激发剂激发下,按阴离子型聚合过程合成.1,2-聚丁二烯树脂大分子链完整由碳氢构成,是以树脂固化后有优秀的电机能.曲折强度较好.耐水性优秀.四.有机硅树脂在有机硅聚合物中,具有适用价值和得到普遍运用的主如果由有机硅单体(若有机卤硅烷)经水解缩聚而成的主链构造为硅氧键的高分子有机硅化合物.这种主链由硅氧键构成,侧链经由过程硅原子与有机基团相连的聚合物,称为聚有机硅氧烷.有机硅树脂则是聚有机硅氧烷中一类分子量不高的热固性树脂.用这类树脂制作的玻璃纤维加强复合伙料,在较高的温度范围内(200~250℃)长时光持续运用后,仍能保持优秀的电机能,同时,还具有优越的耐电弧机能及憎水防潮机能.有机硅树脂的机能如下:(1)热稳固性.有机硅树脂的Si-O键有较高的键能(363kJ/mol),所以比较稳固,耐热性和耐高温机能均很高.一般说来其热稳固性范围可达200~250℃,特别类型的树脂可以更高一些.(2)力学机能.有机硅树脂固化后的力学机能不高,若在大分子主链上引进氯代苯基,可进步力学机能.有机硅树脂玻璃纤维层压板的层间粘接强度较差,受热时曲折强度有较大幅度的降低.若在主链中引入亚苯基,可进步刚性.强度及运用温度.(3)电机能.有机硅树脂具有优秀的电绝缘机能,它的击穿强度.耐高压电弧及电火花机能均较优良.受电弧及电火花感化时,树脂即使裂解而除去有机基团,概况剩下的二氧化硅同样具有优越的介电机能.(4)憎水性.有机硅树脂的吸水性很低,水珠在其概况只能滚落而不克不及润湿.是以,在潮湿的情形前提下,有机硅树脂玻璃纤维加强复合伙料仍能保持其优秀的机能.(5)耐腐化机能.有机硅树脂玻璃纤维加强复合伙料可而浓度(质量)10%~30%硫酸.10%盐酸.10%~15%氢氧化钠.2%碳酸钠及3%过氧化氢.醇类.脂肪烃和润滑油对它的影响较小,但耐浓硫酸及某些溶剂(如四氯化碳.丙酮和甲苯)的才能较差.。
环氧树脂开裂原因
环氧树脂开裂原因
环氧树脂开裂可能有以下几种原因:
配方设计:环氧树脂通常由两部分混合而成,即环氧树脂和硬化剂。
如果两部分混合比例不正确,可能会导致胶的性能下降,包括开裂。
固化过程:环氧树脂在混合后开始固化。
如果在涂覆或黏合之后,胶体开始固化,但还没有完全粘合,可能会导致开裂。
内应力:环氧树脂灌封胶由于配方设计、产品结构设计、灌封工艺等方面的因素,在固化过程中会产生较大的内应力。
在内应力作用下,灌封胶料内不同程度的缺陷和细微的裂纹扩展造成开裂。
热膨胀系数差异:环氧树脂固化物由于不同材料间热膨胀系数存在差异;产品结构设计不合理;终端混料配比不正确;操作不当等原因造成的产品开裂现象。
环氧树脂的绝缘强度
环氧树脂的绝缘强度环氧树脂是一种常见的绝缘材料,具有较高的绝缘强度。
绝缘强度是指材料在电场作用下的抗电击穿能力,它是判断绝缘材料性能优劣的重要指标之一。
本文将详细介绍环氧树脂的绝缘强度,包括其定义、影响因素以及提高绝缘强度的方法。
一、绝缘强度的定义绝缘强度是指绝缘材料在一定工作电场下不发生击穿的电压强度。
它是评价绝缘材料绝缘性能的重要指标,通常用电场强度(单位是V/mm)来表示。
绝缘强度越高,说明材料的绝缘性能越好,能够有效阻止电流流过,避免电器设备发生故障。
二、环氧树脂绝缘强度的影响因素环氧树脂的绝缘强度受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1.材料纯度:纯度高的环氧树脂具有较好的绝缘性能,因为纯度越高,杂质和导电物质的含量越低,电流传导能力越差,绝缘强度也越高。
2.材料结构:环氧树脂分子结构的紧密程度和有机骨架的稳定性对绝缘强度有重要影响。
分子结构越紧密,有机骨架越稳定,电流在材料内部的传导能力越差,绝缘强度越高。
3.湿度:湿度对环氧树脂的绝缘强度有显著影响。
湿度增加会导致环氧树脂中的水分子与材料中的离子发生作用,形成导电通道,降低绝缘强度。
因此,在潮湿环境下使用环氧树脂时,绝缘强度会降低。
4.温度:温度对绝缘强度也有较大影响。
一般情况下,温度升高会导致绝缘强度下降。
这是因为温度升高会加速材料分子的热运动,增大电子的激发能量,使电子更容易从价带跃迁到导带,导致绝缘强度降低。
三、提高环氧树脂绝缘强度的方法为了提高环氧树脂的绝缘强度,可以采取以下措施:1.提高材料纯度:通过提高环氧树脂的纯度,降低杂质和导电物质的含量,可以有效提高绝缘强度。
2.优化材料结构:通过调整环氧树脂的分子结构和有机骨架的稳定性,增加分子之间的键合强度,可以提高绝缘强度。
3.防潮措施:在环氧树脂的加工和使用过程中,采取防潮措施,避免湿度对绝缘强度的影响。
4.降低温度:在使用环氧树脂的电器设备中,可以采取散热措施,降低设备的工作温度,从而提高环氧树脂的绝缘强度。
环氧树脂绝缘件在电力设备中的应用
环氧树脂绝缘件在电力设备中的应用简述介绍了环氧树脂绝缘件的的物理、力学、电气和热性能等特性参数,以及简明扼要地对制作流程做了说明,并以断路器极柱为例对环氧树脂绝缘件在电力设备应用中的击穿机理和优化方案进行了详细分析,最后对环氧树脂绝缘件试验项目进行了叙述。
近些年,以环氧树脂为电介质的绝缘件在电力行业得到了普遍应用,比如在三相交流高压开关设备上用环氧树脂制造的套管、支撑绝缘子、触头盒、绝缘筒和极柱等,下面结合这些环氧树脂绝缘件在应用过程中出现的绝缘问题,谈一些我个人的看法。
1环氧树脂绝缘件的制作环氧树脂材料内聚力大,黏附力强,柔顺性好,具有优良的热固化性能和稳定的耐化学腐蚀性等一系列在有机绝缘材料中突出的优点,可通过环氧树脂浇注体系如自动环氧压力凝胶制造工艺(APG工艺),真空浇注制成各种固体材料。
所制成的环氧树脂绝缘件由于机械强度高,耐电弧性强,致密性高,表面光洁,具有较好的耐寒性和具有良好的耐热性,良好的电气绝缘性能等优点,在电力行业应用很广,主要起到支撑和绝缘作用。
对于3.6——40.5kV环氧树脂绝缘件的物理、力学、电气和热性能如下表所示。
环氧树脂与添加物同时使用,以获得应用价值。
添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类:①固化剂。
②改性剂。
③填料。
④稀释剂。
⑤其他。
其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作黏接剂、涂料和浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
由于用途、性能和要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料及稀释剂等添加物也有不同的要求。
绝缘件在制造过程中如环氧树脂等原材料的质量、模具、装模、加热温度以及浇注压力、固化时间等都对绝缘件的成品质量有很大影响,因此,制造厂都有规范的工艺流程来保证绝缘件的质量控制。
2环氧树脂绝缘件的击穿机理和优化方案环氧树脂绝缘件是一种固体介质,固体击穿场强比液体和气体介质高。
固体介质击穿的特点是击穿场强与电压作用的时间有很大关系,一般来讲,作用时间t<1s的击穿为电击穿,作用时间1s≤t<几小时的击穿为热击穿,作用时间t≥几小时的击穿为电化学击穿。
环氧树脂绝缘件可能产生的缺陷及原因
环氧浇注料易生何质量问题?环氧树脂浇注件容易出现的问题有表观问题和内在问题。
中国环氧树脂行业协会专家说,表观问题主要表现为气泡、开裂、缺陷、变形等,内在问题主要表现为制件机械强度不足、电性能达不到要求、局部放电高或击穿、制件热变形温度偏低等。
当前业界要对此全面重视,以适应我国在全球领先的环氧树脂制备及应用发展势头。
这位专家指出,环氧树脂浇注件的内在质量同表观质量是相关的,有气泡、开裂、缺陷等现象的制件,其机械强度、电性能往往是不合格的,分析出现这些现象的原因需从原料、配方、制件的设计及浇注工艺过程等各方面去考虑。
原料、配方的选择,决定着制件的极限质量指标。
如普通苯酐-BPA型环氧树脂等的浇注件,其Tg的极限值为125℃左右,如果需要进一步提高Tg就必须选择其他的固化剂或其他环氧树脂。
但即使有很好的原料、合理的配方,如果浇注工艺选择不合理、操作技术差,制件也不可能达到原设计所要求的性能。
对于一些在浇注制造中容易出现的问题及其原因,专家分析认为有以下几个方面:一是气泡浇注件产生气泡是常见的现象,在一定的质量范围内对气泡的控制是个相对的概念,即只有气泡的大小和多少之分,绝对没有气泡是不可髓的,质量控制的目标是要求气泡少和小,产生气泡的原因很多,主要原因包括真空效率低、真空度或真空抽度速率达不到要求,树脂、固化剂含挥发份过多、填料吸水过多且未进行预处理,浇注时固化反应过快形成爆聚,混合料黏度过大;二是缺陷,缺陷可以说是大的气泡,即气泡达到一定程度称为缺陷,产生缺陷的原因包括浇注料黏度过大以致于未能充满模具,模具密封不严产生部分料渗漏,初始固化温度过高、混合料凝胶过快;三是开裂环氧浇注件的开裂一直是环氧树脂浇注技术研究的一个重要课题,特别是因内应力产生的微裂缝是影响浇注件质量的主要因素,浇注件产生裂缝的主要原因包括浇注材料选用及配方设计不合理(材料太脆、浇注件冷热变化时开裂,浇注固化时材料收缩率太大,浇注件固化过程中产生大量微裂缝等),浇注件本身设计或模具、嵌件设计不合理浇注件内部形成应力集中点,脱模操作不慎、局部用力过大(由于脱模时材料未完全固化且脱模温度较高,此时固化物的机械强度很低在外力下很容易产生裂缝),凝胶固化温度过高、制件固化后冷却速度过快等。
环氧树脂绝缘干式变压器运行中常见问题
环氧树脂绝缘干式变压器运行中常见问题引起现场干变噪音大的几种原因分析及解决方案变压器噪声是变压器运行时的固有特性,每台产品在出厂时就已经严格按照国家相关标准对其进行了严格的声级测定合格后出厂,但随着用户环保意识的提高,反映变压器现场噪音偏大的投诉也有逐渐增多,并且反映的噪音也往往比工厂出厂测试数据偏大不少,根据一些现场处理经验,分析有以下原因,供参考:1、电压问题原因:电压高,会使变压器铁芯过励磁,响声增大且尖锐,直接严重影响变压器的噪音。
判断方法:看低压输出电压,一是看低压柜上的电压表,另外也可用万用表直接测量比对。
解决方法:目前10KV电压普遍偏高,根据低压侧输出电压,这时应该把分接档放在适合档位.在保证低压供电质量的前提下,尽量把高压分接向上调(低压输出电压降低),以此消除变压器的过励磁现象,同时降低变压器的噪音,切记:调档必须由专业人员进行。
2、风机、走线杆、外壳、其他零部件的共振问题原因:风机、外壳、其他零部件的共振将会产生噪音,一般会误认为是变压器的噪音.判断方法:1)外壳:用手按一下外壳铝板(或钢板、不锈钢板),看噪音是否变化,如发生变化就说明外壳有共振。
2)风机:手动启动一下风机,看噪音是否变化,如发生变化,就说明风机在共振。
3)其他零部件(如走线杆、风机支架):可用干燥的长木棍顶一下,看噪音是否变化,如发生变化就说明零部件在共振。
解决方法:1)外壳铝板(或钢板、不锈钢板)是否松动,有可能安装时踩变形,需要紧一下外壳的螺丝,将外壳的铝板固定好,对变形的部分进行校正。
2)看风机是否松动,需要紧固一下风机的紧固螺栓,在风机和风机支架之间垫一小块胶皮,可以解决风机振动问题。
3)如变压器零部件松动,则需要固定。
3、安装问题原因:安装不好会加剧变压器振动,放大变压器的噪音。
判断方法:1)变压器基础不牢固或不平整,或者是底部铺各网板震动。
2)用槽钢把变压器架起来,会增加噪音。
解决方法:1)由安装单位对原安装方式进行改造。
高海拔和磁场环境下环氧树脂的绝缘破坏
高海拔和磁场环境下环氧树脂的绝缘破坏Effects of High Altitude and Magnetic Field on Dielectric Breakdown of Epoxy Resin学科专业:电力系统及其自动化研 究 生:高宇指导教师:杜伯学 教授天津大学电气与自动化工程学院二零零六年一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。
特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日中文摘要环氧树脂作为绝缘材料,广泛应用于电气电子设备, 其绝缘性能直接影响到设备运行的安全性和可靠性。
随着我国西部的开发,设备需要运行于4000m以上的高海拔地区,当气压降低至70kPa以下时,环氧树脂的绝缘性能因低气压的影响而改变。
在变压器,电抗器等器件周围广泛分布着磁通密度在0.1T至1T之间的磁场,这对附近的电气电子设备的绝缘性能产生影响,威胁到设备的安全稳定运行。
目前,对于磁场环境下环氧树脂绝缘性能的研究很少。
随着我国西部开发进程的不断发展,越来越多的电气电子设备将运行于高海拔地区和磁场环境下,环氧树脂的绝缘性能也将受到低气压和磁场环境的考验,考察环氧树脂在低气压下磁场环境中的绝缘性能具有理论意义和实用价值。
高频电热应力下环氧树脂绝缘老化特征与寿命评估
高频电热应力下环氧树脂绝缘老化特征与寿命评估在电力系统中,绝缘材料扮演着重要的角色,它们用于保护电力设备免受高电压、高温和其他环境因素的损害。
而环氧树脂作为一种常用的绝缘材料,其绝缘性能和寿命评估是电力行业中的热门话题之一。
特别是在高频电热应力的作用下,环氧树脂绝缘的老化特征以及寿命评估更是备受关注。
1. 高频电热应力对环氧树脂绝缘的影响我们需要了解高频电热应力对环氧树脂绝缘的影响。
高频电热应力是指频率高于50Hz的电场作用下,引起的环氧树脂中的电热耦合效应。
这种效应会导致环氧树脂在高电场下产生局部电子加热,从而产生高温区域。
高温会导致环氧树脂发生物化反应和热氧化老化,从而影响绝缘性能和寿命。
2. 环氧树脂绝缘老化特征的研究为了深入了解高频电热应力下环氧树脂绝缘的老化特征,许多研究人员进行了相关的研究工作。
由于高频电热应力下环氧树脂的老化机理相对复杂,这些研究主要集中在以下几个方面:老化特征的定量表征、老化速率的评估以及老化机理的解析。
2.1 老化特征的定量表征在研究高频电热应力下环氧树脂绝缘的老化特征时,一种常用的方法是通过定量化学分析和物理测试来衡量老化程度。
通过红外光谱、热重分析和介电弛豫谱等测试手段,可以对环氧树脂中的化学键断裂、材料减重以及介电性能的变化进行分析,进而了解老化的程度和特征。
2.2 老化速率的评估老化速率的评估是判断环氧树脂绝缘的寿命的重要依据。
一种常用的方法是通过老化实验,测量在高频电热应力下环氧树脂绝缘材料的寿命。
然而,由于老化时间非常长,需要在较短时间内得出预测结果的需求,研究人员也在不断探索新的评估方法,如人工加速老化方法、模拟模型共振实验、有限元分析等。
2.3 老化机理的解析了解环氧树脂在高频电热应力下的老化机理对于寿命评估和提高绝缘性能具有重要意义。
研究人员通过实验和模拟方法,探讨了环氧树脂中的化学反应过程、电热耦合效应以及材料结构的变化,以揭示老化机理。
这些研究不仅为环氧树脂绝缘材料的应用提供了理论基础,还为环氧树脂的改性和寿命延长提供了指导。
环氧树脂面涂常见缺陷及改进措施
环氧树脂面涂常见缺陷及改进措施环氧树脂地坪是一种高分子复合材料组成的,地坪专业人士都知道涂料的表面成膜与涂料表面张力、重力、施工机械力、物料分子间作用力及化学反应作用力有关。
因而面涂质量会受到这几种力的综合影响,为此采用不同的工艺、高超的技艺、熟练的手艺显得极为重要。
其中表面张力是涂膜的自流平驱动力,而流平需要一定的时间,在这过程中粘度受化学作用力在不断地增大,而一种涂料的表面张力基本上是一个定值。
当粘度达到一定的程度,表面张力已不足以驱动它,这时涂膜就失去自流动性能,这时重力作用仍然会对涂料中的填料产生作用,这时施加的外力也会留下一定的痕迹。
由此可见如何保持涂料粘度均匀地变化极其重要。
面涂中常常会出现以下缺陷:缩孔:涂料表面张力与底材表面张力相差大、涂料流动性或流平性差、底材表面有油污或水、涂料中消泡剂太多常造成缩孔。
花斑:色漆中颜料分散不均匀,调色时色浆混合不充分、分散剂量不准、稀料的溶解性差容易造成花斑现象。
花纹:原因大致与花斑一样,但由于流平性、施工方法上有些差别形成不同的形状。
色差:批次之间色调不匀、涂层厚度不均匀、涂层涂布时间差大,容易形成色差。
浮色:浮色是由密度相差大、溶解性相差大的颜料调配的色漆,容易产生上下层不同颜色,颜料分散剂量不足、流平性差往往会产生此类现象。
渗色:底层含有耐溶剂差的有机颜料,被面漆溶剂溶解而渗入。
变色:固化剂选择不当、颜料糊没研磨均匀、颜料选择不对。
露底:选用的涂料遮盖力差、使用前易沉降的颜料未被搅起或搅拌不充分、涂料太稀又喷得太薄、底面漆色调反差太大,容易造成露底缺陷。
咬底:咬底是上层涂膜喷涂时,涂料中溶剂对底层产生严重的溶胀起皱而脱离的现象。
主要是由于底层未干透就涂下一道、底层固化剂量不足、面涂一次喷涂太厚,这些因素会造成咬底现象。
发白:作业环境湿度太高、溶剂挥发太快、被涂体表面温度过低或环境温度太低、物料或底面中的水份超标等因素易造成发白。
拉丝:涂料的施工粘度太大、雾化性不好、稀料溶解力差、固体份太高、固化剂选择不当速度太快都容易形成拉丝现象。
环氧树脂污染环境的原因及危害
环氧树脂污染环境的原因及危害摘要:环氧树脂广泛应用在国民经济各个领域中,本文从电气产品生产与环境保护的角度,对环氧树脂产品进行剖析,指出其对环境污染的影响,唤醒生产企业对环境保护的意识和责任。
1、引言环氧树脂是一类应用十分广泛,经济效益比较好的有机化工产品。
环氧树脂自1934年问世以来不足百年,但它已被广泛用于化工、能源、建筑、交通、机械、电子、电气、电业、水利等国民经济各个领域的涂料、浇注、封装、层压、粘接、防腐等方面。
我们在享受着它的优点带来的好处的同时,也要认识到它对环境造成的污染!2、环氧树脂污染环境的原因及危害环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的一类有机高分子化合物,它是一类具有良好粘结、耐腐蚀、绝缘、高强度等性能的热固性高分子合成材料。
目前工业上使用用量最大的是双酚A型环氧树脂。
环氧树脂工业生产方式有很多种,主要的区别在于主要化学反应的先后顺序,加入催化剂的时间,原料回收的程度等。
在反应完成后都要进行中和、溶解、萃取、水洗、精馏等方式回收有用物质,分离出环氧树脂和废水。
生产1t环氧树脂就会产生10~16t废水,其化学耗氧量(CODcr)高达30×104mg/L。
废水中的污染物主要由两种。
其一是有机物,它来源于附加反应生成的老化树脂(大分子的废聚合物)、有机物水解产物,有机溶剂和萃取物等,如苯酚、丙酮、甲苯、丁醇,甘油等。
其二是无机物,如NaCl、NaOH、Na2CO3 、Na2HPO4等。
环氧树脂生产过程中的废物对环境造成污染,给人体健康带来危害。
这些废物中的双酚A(BPA)是会导致内分泌失调,威胁着胎儿和儿童的健康。
欧盟认为含双酚A奶瓶会诱发性早熟,从2011年3月2日起,禁止含生产化学物质双酚A的婴儿奶瓶销售。
环氧氯丙烷是中等有毒物质,有麻醉性,动物实验证明有潜在致癌作用。
老化树脂在自然环境中是极难降解的,无机盐和酸碱类无机物会改变水体土壤的酸碱度,有机物污染会带来生态系统的破坏直接威胁人类的生存。
环氧树脂固化物开裂现象分析研究
环氧树脂固化物开裂现象分析研究摘要环氧树脂固化物由于不同材料间热膨胀系数存在差异;产品结构设计不合理;终端混料配比不正确;操作不当等原因造成的产品开裂现象;并针对以上现象,采取一定的预防措施,取得了良好的效果。
关键词环氧树脂、内应力1.前言环氧树脂作为一种绝缘材料,以其优越的电气绝缘性能和极佳的机械强度,被广泛地应用在电工产品制造中,如:环氧树脂浇注干式变压器、电压互感器、电流互感器、绝缘子、开关元件、支撑件等,在这些产品制造的过程中,固化物时常会出现裂纹或是开裂,轻者修复可用,严重的甚至报废,造成经济损失,针对以上现象,下面重点论述如何解决环氧开裂问题。
2、环氧树脂固化收缩与其内应力2.1 环氧树脂固化物结构的均质态(基态)通常情况下,由环氧树脂、固化剂、填充料(常用的有硅微粉)增韧剂、促进剂等其他助剂组成的配方固化物称其为结构分布均匀的均质态。
环氧树脂固化结构均质态的收缩率决定环氧树脂和固化剂的结构、填充料的种类及添加量的多少。
一般情况下增加填充料可有效降低树脂体系的膨胀系数,减小收缩率,但由于受工艺、设备和固化结构性能的限制,填充料的加入量是有限的,收缩率主要取决环氧树和固化剂的配方。
在均质态,固化收缩率大小对固化物的机械性能、电气性能、耐热指数等无直接影响。
2.2 环氧树脂固化物结构的非均质态环氧树脂绝缘件其固化结构一般情况下都是非均质态,其本身是有几种或多种材料组成的不熔、不溶固态物,它是在装有嵌件的模具中注入环氧树脂体系后,经加热凝胶固化而成,其固化物的结构为非均质态。
非均质态存在两种以上性质(如导热性、弹性模量、泊松比、热膨胀系数等)不同的材质结构即环氧树脂固化物(基态)和嵌件,由于二者的热膨胀系数不同,(前者为αr,后者为αm,嵌件材质多为铜质、铁质、铝质或是陶瓷等),有的甚至相差一个数量级,产品成型时,由于固化收缩(反应收缩、热收缩)就会产生应力即内应力。
内应力的大小可按材料力学基本公式(应力=变形×模量)进行计算和分析:≈(ΔLS+ΔLa)×Er=[ΔLS+(αr-αm)×(TL-σ内Tr)]×Er (1)式中:σ 内—内应力;ΔLS—树脂固化收缩时变形量;ΔLa—树脂与内部制件线膨胀系数之间的差异产生的变形量;Er—树脂材料的弹性模量;αr—树脂固化物(基态)热膨胀系数;αm—嵌件的热膨胀系数;TL—树脂固化反应时温度;Tr—环境温度。
一起典型GIS用环氧树脂绝缘子漏气问题分析
一起典型GIS用环氧树脂绝缘子漏气问题分析摘要:本文介绍了一起典型GIS绝缘子漏气问题,分别从外观检查、X射线分析和玻璃化温度分析等方面详细介绍了分析绝缘子性能的方法,为解决类似问题提供了有力的参考依据。
关键词:裂纹分析、漏气、固化时间1引言环氧树脂绝缘子是一种常见高性能的电气绝缘材料,广泛应用于高压开关设备、电力设备和通信设备等领域。
其主要特点包括高耐电压、耐腐蚀、耐热、耐湿、抗震动、抗污染等。
环氧树脂绝缘子由环氧树脂、填充物、固化剂等材料组成,通过高温固化反应形成。
整个制造工艺复杂,涉及工艺参数较多,需要严格按照每工序工艺要求执行,才能保证最终产品具备可靠质量[1-2]。
本文介绍了一起典型环氧树脂绝缘子裂纹导致金属封闭气体绝缘组合电器(简称GIS)产品漏气问题。
分别从外观、X射线和玻璃化温度等方面详细介绍了在工厂化试验条件下,分析绝缘子缺陷的主要方法,为后续出现类似问题提供参考。
2问题概述某110kV变电站GIS产品,2021年9月出厂,2022年9月现场反馈某间隔充气后气室表压下降较快,经初步检查确定为A相接地绝缘子漏气,更换后产品正常运行。
2.1 外观检查目视检查问题绝缘子,环氧树脂部分整体颜色均匀,无明显缺肉多肉、裂纹或杂质等缺陷。
采用着色法进一步检查绝缘件裂纹,即用黑色油性记号笔涂色,等待30s左右,再用有机清洗剂清洗,若表面有黑色印记,则可能存在裂纹或划伤。
检查时要着重检查密封槽、环氧部分和螺栓孔。
见图1.图1 外观检查由图1可知,密封槽内有两种明显痕迹,一种为内侧根部锯齿状痕迹沿圆周方向扩展;另一种为光滑痕迹,沿半径方向扩展;并且密封槽底部局部没有釉面光泽。
环氧树脂整体颜色均匀,无明显杂质。
嵌件基本光滑,目视可见加工痕迹。
螺栓孔干净,无摩擦痕迹。
通过检查绝缘子外观,可以发现:螺栓孔内干净,无摩擦痕迹,说明装配过程中螺钉与绝缘子没有明显摩擦,绝缘子漏气不是装配外力造成的;绝缘子密封槽内有多种缺陷,可能是造成漏气的主要原因。
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环氧浇注料易生何质量问题?
环氧树脂浇注件容易出现的问题有表观问题和内在问题。
中国环氧树脂行业协会专家说,表观问题主要表现为气泡、开裂、缺陷、变形等,内在问题主要表现为制件机械强度不足、电性能达不到要求、局部放电高或击穿、制件热变形温度偏低等。
当前业界要对此全面重视,以适应我国在全球领先的环氧树脂制备及应用发展势头。
这位专家指出,环氧树脂浇注件的内在质量同表观质量是相关的,有气泡、开裂、缺陷等现象的制件,其机械强度、电性能往往是不合格的,分析出现这些现象的原因需从原料、配方、制件的设计及浇注工艺过程等各方面去考虑。
原料、配方的选择,决定着制件的极限质量指标。
如普通苯酐-BPA型环氧树脂等的浇注件,其Tg的极限值为125℃左右,如果需要进一步提高Tg就必须选择其他的固化剂或其他环氧树脂。
但即使有很好的原料、合理的配方,如果浇注工艺选择不合理、操作技术差,制件也不可能达到原设计所要求的性能。
对于一些在浇注制造中容易出现的问题及其原因,专家分析认为有以下几个方面:一是气泡浇注件产生气泡是常见的现象,在一定的质量范围内对气泡的控制是个相对的概念,即只有气泡的大小和多少之分,绝对没有气泡是不可髓的,质量控制的目标是要求气泡少和小,产生气泡的原因很多,主要原因包括真空效率低、真空度或真空抽度速率达不到要求,树脂、固化剂含挥发份过多、填料吸水过多且未进行预处理,浇注时固化反应过快形成爆聚,混合料黏度过大;二是缺陷,缺陷可以说是大的气泡,即气泡达到一定程度称为缺陷,产生缺陷的原因包括浇注料黏度过大以致于未能充满模具,模具密封不严产生部分料渗漏,初始固化温度过高、混合料凝胶过快;三是开裂环氧浇注件的开裂一直是环氧树脂浇注技术研究的一个重要课题,特别是因内应力产生的微裂缝是影响浇注件质量的主要因素,浇注件产生裂缝的主要原因包括浇注材料选用及配方设计不合理(材料太脆、浇注件冷热变化时开裂,浇注固化时材料收缩率太大,浇注件固化过程中产生大量微裂缝等),浇注件本身设计或模具、嵌件设计不合理浇注件内部形成应力集中点,脱模操作不慎、局部用力过大(由于脱模时材料未完全固化且脱模温度较高,此时固化物的机械强度很低在外力下很容易产生裂缝),凝胶固化温度过高、制件固化后冷却速度过快等。
还有另外个方面的原因必须重视,就是制件机械强度不足浇注绝缘件在电器工作中,往往受到一定外力,绝缘拉杆、支撑杆受到拉力、压力、弯曲力,空气开关、SF6开关绝缘件受到内压、外力等,机械强度不足会造成绝缘件断裂、弯曲、爆裂等质量事故,造成制件机械强度不足主要是因为材料选用或配方不合理,固化不好、配料操作时计量不准或固化时间太短和固化温度过低,浇注时产生气泡、裂缝、缺陷等,制件设计有问题、结构不合理。
中国环氧树脂行业协会专家表示,同时也要注意)制件电性能达不到要求主要表现为局部放电高、漏电、电极击穿、用电寿命过短等问题,产生这种问题是因为浇注件机械强度不足造成绝缘件内部损伤,浇注时产生气泡、裂缝、缺陷等,材料选用或配方设计不合理
如材料中导电离子超标、填料选择不当等,电器使用环境恶劣如表面老化、劣化太快,制件设计不合理。