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SMC不飽和聚酯玻璃纖維復合絕緣材料在CVT產品上的應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-03-22  瀏覽次數:63


 1、電容式電壓互感器(簡稱CVT)過去使用的二次接線板有兩種:
      一種為3240環氧酚醛層壓玻璃布板,該板由于絕緣性能好,材料來源廣泛,但該板介質損耗tgδ較大(受潮后更大);另一種為環氧樹脂澆注接線板,該板雖然電氣性能明顯優于3240環氧酚醛層壓玻璃布板,但該種澆注板材質太脆,內部無玻璃纖維增強以至在使用過程中有時斷裂造成滲漏。所以需研究一種集兩種性能于一體的二次接線板材料,SMC不飽和聚酯玻璃纖維復合絕緣材料制成的二次接線板具有電氣、絕緣性能好、機械性能好的特點而成為本文研究的目的。SMC制成的二次接線板為模壓結構,將二次接線導桿與絕緣板澆注為一個整體。
2 SMC不飽和聚酯玻璃復合絕緣纖維材料的性能
  電氣絕緣用不飽和聚酯玻璃纖維增強模塑板是將專用不飽和聚酯(Unsaturated Polyester Resins縮寫為UPE)與高強度玻璃纖維、特種填料及多種助劑在專用設備上先制成模塑料高聚物預聚體,再經熱壓模塑成型,制成SMC(Seet Molding Compound)。由不飽和聚酯中的乙烯基雙鍵(-CH=CH-)與交聯劑反應,共聚交聯固化成為體型結構的不溶解不熔化的熱固性塑料。該材料電氣性能優良,介質損耗tgδ小,各向同性、防潮。
        2.1 SMC物理性能指標
   測試數據見表1
        2.2 SMC與3240環氧酚醛層壓玻璃布板介質損耗因數tgδ出廠指標對比見表2。
3 試驗內容
        3.1 SMC與烷基苯、45#變壓器油的相容性試驗
        3.1.1 SMC與烷基苯絕緣油的相容性試驗
  稱取樣品放于烷基苯油樣中,在115℃條件下烘96h,試驗結果見表3。
  試驗結論:SMC與烷基苯油相容性比較好。
        3.1.2 SMC與45#變壓器油相容性試驗
  稱取樣品放入45#變壓器油中,在90~120℃條件下烘96h,試驗結果見表4。
  試驗結論:SMC與45#變壓器油相容性比較好。
       3.2 SMC模壓板與3240環氧酚醛層壓玻璃布板以及環氧澆注板介質損耗測試
       SMC模壓板測試結果見表5。
    試驗結論:SMC模壓板的介質損耗tgδ明顯小于層壓板,即使浸水后也遠遠小于3240環氧酚醛層壓玻璃布板;SMC模壓板干式和濕式介質損耗tgδ測試值與環氧澆注板在相同條件下介質損耗tgδ測試值相當。
      3.3 SMC模壓板的密封性試驗
  1999年5月20日,取三件SMC試品做密封性試驗。將密封墊圈放在試漏設備上,再將試品安裝在試漏設備上并擰緊。給試漏設備內充氮氣0.14MPa,放入水中試漏,觀察試品上是否有氣泡冒出。拆下試品后,將試品放入真空罐進行冷熱循環試驗。SMC模壓板處理144h,最高溫度95℃,最高真空度15Pa;出罐后,重新將試品安裝在試漏設備上,充氮氣0.14MPa水中試漏。經過以上各項試驗過程,三塊SMC模壓板試樣沒有發現滲漏。試驗證明SMC模壓板密封性能良好。
     3.4 SMC模壓板的機械強度試驗
     3.4.1 SMC模壓板機械強度試驗
  取SMC模壓板試品三件,將M6銅螺母用套筒扳手擰在模壓板導電桿上。對標準件實施破壞性試驗,觀察是否有斷裂或變形,再充氮氣0.14MPa水中試漏,觀察是否有滲漏之處。再將十二烷基苯絕緣油注入試漏設備內,將試品安裝在試漏設備上,整體送入真空罐內進行冷熱循環模擬產品試驗,出罐后再充氮氣0.14MPa水中試漏,觀察是否有滲漏之處。
  試驗結論:扭矩值達到14Nm左右,發現有三個螺釘擰斷,其余幾個頭部均發生變形而無法使用。三件試品都無滲漏。整體送入真空罐內進行冷熱循環模擬產品試驗,試品出罐后再充氮氣0.14MPa水中試漏,試品都無滲漏之處。試驗證明SMC模壓板抗扭矩性能、機械強度性能優良。
       3.4.2 SMC模壓板破壞性試驗
    將一塊SMC模壓板試樣置于2m高處自由落體到水泥地面上,觀察是否有斷裂或變形。
     試驗結論:SMC模壓板試樣從2m高處自由落體到水泥地面上,未發現嚴重變形和斷裂,只是未平行落地造成端面有20mm長的范圍內起層掉渣。
      3.5 耐壓試驗
   SMC模壓板兩導桿(距離40mm)之間打10kV交流耐壓,時間1min,三塊試品都通過試驗。
      3.6 SMC模壓板小批量應用試驗
      首批SMC模壓板1999年8月11日應用于電容式電壓互感器上,共試驗15臺產品,油箱出罐后接線板都完好無損,產品電氣性能一次通過試驗,產品已發往用戶,至今反映良好。SMC模壓板現在已經批量應用于我廠電容式電壓互感器產品上。
      3.7 CVT電磁單元用3240環氧酚醛層壓玻璃布板、環氧澆注板、SMC模壓板tgδ測試對比見表6。
    試驗結論:CVT電磁單元用SMC模壓板的介質損耗tgδ明顯小于3240環氧酚醛層壓玻璃布板,與環氧澆注板在相同條件下介質損耗tgδ測試值相當。
4 結論
      4.1 SMC模壓板在電氣性能上優于3240環氧酚醛層壓玻璃布板,在機械強度方面優于環氧澆注板。
      4.2 用SMC制成的CVT二次端子板能夠耐受生產、安裝和使用過程中造成的機械力,保持可靠的密封性,從而有效地解決了CVT二次端子板滲漏油問題。
      4.3 由于SMC模壓板介損小、不易受潮,從而排除了在CVT電磁單元絕緣測試中造成的不利影響。 
 
 

 
 

 

 
 
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