高压绝缘材料对比分析

高压变频器常用绝缘材料分析与对比

——刘强

一、绝缘材料的定义

1.1广义定义：能够阻止电流通过的材料，俗称不导电材料。

1.2 科学定义：能够建立强电场的物质，其绝缘电阻系数均应在10^7欧姆·cm以上，这样的物质就称为电介质或绝缘材料。

二、绝缘材料分类

2.1根据国家机电行业统一标准，绝缘材料产品按形态结构、组成或生产工艺特征划分为八大类，用一位阿拉伯数字来表示。

-1——代表绝缘漆、可聚合树脂和胶类；

-2——代表树脂浸胶纤维制品类；

-3——代表层压制品、卷绕制品、真空压力浸胶制品和引拔制品类；

-4——代表模塑料类；

-5——代表云母制品类；

-6——代表薄膜、粘带和柔软复合材料类；

-7——代表纤维制品类；

-8——代表绝缘液体类。

第3大类层压制品包括：层压板、层压棒和层压管。我司目前使用的3240环氧板（全称3240环氧酚醛玻璃布层压板）属于层压制品中的层压板。

2.2 绝缘材料型号的命名及表示内容

2.2.1产品命名=树脂+基材+形态（也可加修饰语）

例如：酚醛纸层压板、环氧玻璃布层压板、高强度酚醛棉布层压板、酚醛棉布层压板等

2.2.2 型号命名及表示内容（型号通常以四位数字表示）

第一位数字：表示绝缘材料的类别，如“3”表示绝缘层压制品类

第二位数字：表示小类产品代号（0~8个数字）

-0——有机补强材料层压板类（纸、棉布，如3021纸板、3025棉布板）

-1——真空压力浸渍制品类（原为石棉层压板类）

-2——无机补强材料层压板类（玻璃布等，3240环氧玻璃布板）

-3——空号

-4——空号

-5——有机补强材料层压管类（纸、棉布等，如3520纸管、3526棉布管）

-6——无机补强材料层压管类（玻璃布等，3640环氧玻璃布管）

-7——有机补强材料层压棒类（纸、棉布等，如3721酚醛棉布棒）

-8——无机补强材料层压棒类（玻璃布等，3840环氧玻璃布棒）

第三位数字：表示参考工作温度及耐温等级

等级 A E B F H C

允许工作

105 120 130 155 180 >180

温度℃

表示数字 1 2 3 4 5 6 如我司3240环氧板，其耐温等级为F级，参考工作温度155℃，数字表示为4。

第四位数字：表示同一大类、同一小类、同一参考温度的产品序列

例如：酚醛棉布层压板：3025、3026、3027、3028

附加的第五位数字或字母一般由生产企业附加，表示该型号产品的某些特性或特征

例如：3240-1表示3240的经济型板（福润达）

3025-CS表示3025的经济型板并具有耐磨的特性（福润达）

三、常用高压变频器绝缘材料

3.1 绝缘层压制品介绍

酚醛树脂是根据苯酚、甲醛摩尔比【分子量比】的不同生产相互不同性质的树脂；

棉布详细规格定义：

a.纱支：表示纱的细度单位，即纱长与纱重之比

英制下棉纱重一磅，长840码为一纱支。换算成公制单位是1斤棉布长

846.7米为一纱支。

b.密度：一定长度内纱的根数，分经、纬向密度，一般检测为10mm长度的

纱的根数。

c.幅宽：棉布的横向宽度，一般以mm表示。

d.组织形式：按照经纬纱交织的方法不同，形成平纹、缎纹、斜纹、单向等

基础组织形式。绝缘层压制品通常使用平纹组织形式。

IEC标准关于层压板、管、棒用棉布规格的划分

面部类别密度根纱/cm 公制纱号（TEX）英制纱支（支）

细布>30 11-20 58-29

粗布18-30 21-32 28-19

特粗布<18 <32 <18

3.1.1酚醛纸层压板（E级）

加工：以电工绝缘浸渍纸浸以酚醛树脂漆经烘干、热压而成的硬质板状绝缘材料。

类型及用途：

PFCP201——机械用，比其他PFCP型机械强度高，电性能差。适合做机械设备的结构零部件。

PFCP202——PFCP型中电气性能最好。

PFCP203——适于做对机械性能要求较高的电机、电器设备用绝缘结构零部件，并可在变压器油中使用。

PFCP204、206——机械及电气用，高湿度下电气性能好，也适用于热冲加工。

PFCP207——类似PFCP201，但在更低温度下，具有改进的冲孔特性。

PFCP308——类似PFCP206，但具有阻燃性。

3．1.2酚醛棉布层压板（E级）

加工：由工业用棉布浸以酚醛树脂漆，经烘干、热压热诚的硬质板状绝缘材料。

类型及用途：

3025、PFCC201、F850——机械用，电气性能差（粗布）。3025B、3025C成本低但机械性能比3025差。

3027、PFCC202、F851——机械及电气用（粗布），比3025组有较高的电气性能。

3028、PFCC204、F853——机械用（细布），比3027组综合性能高。

3.1.3环氧玻璃层压板

加工：以低分子量液态E-44环氧树脂为固化剂压合无碱玻璃布（EW-140）加工

而成。

用途：具有高的机械强度，良好的电气性能，适用于电机、电器设备中作绝缘结构零部件，并可在潮湿的环境和变压器油中使用。

3240——F级，具有很高的机械强度，电气性能好，耐热性、耐水性好，浸水后电气性能稳定。适用于要求高机械强度，高介电性能以及耐水性好的绝缘结构件。可在油中工作。

3.1.4绝缘层压棒

由纸、棉布、玻璃布浸以酚醛树脂或环氧树脂经烘干、卷制，在模具中热压固化成型的硬质圆柱状绝缘材料。

（多用于带电体的固定与连接，环氧玻璃布棒的机械加工性不如酚醛棉布棒，但其介电性、机械强度、耐热、耐潮湿性均大大优于酚醛棉布棒）

3.1.5绝缘层压管

由纸、棉布、玻璃布浸以酚醛树脂或环氧树脂经烘干、卷制，烘焙固化成型的硬质圆筒状绝缘材料。

3.1.6不饱和聚酯树脂玻璃纤维复合材料（简称SMC，已通过UL认证）

根据其性能及用途的不同，可分为电气型、机械型和机械电气型。