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绝缘板是什么材料(变压器原理选择绝缘材料的要求)

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大家好,今天给大家分享绝缘板是什么材料,一起来看看吧。

一,绝缘特性

绝缘材料的基本功能是保证电气设备的长期运行,因而各种电压作用下的耐电强度和特性都很重要,应当指出绝缘材料在短时电压作用下的耐电强度,不仅与外施电压的幅值有关系,而且还与电压的波形有关系。长时间使用的耐压特性(又称寿命特性)则与绝缘材料的伏秒特性有关系,还有局部放电特性,所有这些都是很重要的。

各种放电现象产生时,所加的电压值是绝缘设计的基础,如局部放电起始电压以及击穿电压等,绝缘材料加上电压后所产生的现象是受电场强度支配的。随着电场的增大,首先气体中的分子将会在电场的作用下而加速,当其动能达到电离能量以上时,将与分子冲突而产生电子和离子,这种现象被称为“游离”,随着电场的进一步增大,由于电离所产生的电子将被加速,从而进一步加速并促进电流的增加,这种电流被称为暗流。如果我们在选择材料时,根据暗流时的场强,那么这种绝缘结构对电气性能来讲就是安全的。

绝缘材料的机械特性:包括在压缩、拉伸、扭曲等情况下的机械强度。

绝缘材料的热特性:包括损耗所引起的发热、冷却和温升特性等。

绝缘材料的环境特性:指运行中绝缘材料受环境条件的影响,如吸潮性、燃烧特性、耐气候特性等以及生成物对环境保护的影响。

二,绝缘材料的种类

变压器的绝缘材料有气体、液体、固体三大类。

1,气体绝缘材料,如空气、SF6气体等;

2,液体绝缘材料,如变压器油、硅油、植物油等;

3,固体绝缘材料,如变压器绝缘板,各种匝间绝缘等。

三,各种绝缘材料的放电特性

1,空气:

空气是很容易得到、便宜的一种绝缘介质,但它的绝缘强度低,易受大气环境的影响。在标准大气压和空气密度为1时,空气在均匀电场中的起始放电场强为30kV/cm,由于在变压器中没有均匀电场,又由于受电极形状的影响,这样空气的起始放电场强大大减少。

根据保守经验,在不均匀电场中,空气的击穿场强按900V/mm,1min工频耐压按830V/mm,起始游离电压按650V设计空气绝缘。

2,液体绝缘:

常用的为变压器油,还有各种类型的不燃油(如硅油等)。

3,固体绝缘:

固体绝缘材料,当加上高电压时的绝缘击穿与放电,一般有下列三种情况:

① 材料的固有击穿;

② 局部放电老化;

③ 树枝状放电。

对绝缘设计而言,材料的固有绝缘强度是很重要的数字,而这个数值大小受环境条件和材料本身介电强度的影响较大,取得非常可靠的设计数值又很难,所以,实际设计时为了具有足够的绝缘强度,所取值往往比实际击穿值小两三百倍。

如我们常用的Nomex纸(NP.410),其击穿场强在18Kv-30kV,而在绝缘设计时厂家建议设计场强为1.6kV/mm,对一些整流变压器设计场强建议取1.2kV/mm。

其实,我们用的绝缘基本都是些复合绝缘,对于符合绝缘的场强设计,主要看使用材料中介电常数小的材料的击穿场强是否符合要求。如变压器的纵绝缘主要依赖于绕组内绝缘介质—漆包线本身的绝缘漆、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等,不同种类的变压器可能包含其中一种或几种绝缘材料,以上的绝缘介质很难保证百分之百的纯净,难免混有杂质、气泡和水分,生产过程中也会受到不同程度的损伤,变压器的高场强往往集中在这些缺陷处,长期运行的温升又降低了绝缘介质的击穿电压,造成局部放电。

这样,我们在设计时,就要考虑介电常数小的材料的性能,同时考虑生产过程中的损伤给绝缘留够一定的冗余。

复合绝缘材料场强的选取:

1,若某一固体绝缘材料的击穿场强为E,那么1分钟工频耐压应选为E×75%×75%,后一个75%为留的安全余量。如材料击穿场强为19kV/mm,1min工频耐压为19×75%×75%=10.69kV/mm;

2,长期工作耐受场强的选取,E×25%×75%,75%仍为安全裕度;

3,起始游离电压为:E×12.5%。

以上就是绝缘板是什么材料的内容分享,希望对大家有用。