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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划绝缘材料厂绝缘材料介绍11绝缘材料概论绝缘材料又称电介质，是电阻率高、导电能力低的物资。绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体，使电流按一定方向流通。在变压器产品中，绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。绝缘材料按电压等级分类：一般分为：Y、A、E、B、F、H、C。变压器绝缘材料的耐热等级是指绝缘材料在变压器所允许承受的最高温度。如果正确地使用绝缘材料，就能保证材料20年的使用寿命。否则就会依据8定律降低使用寿命。由高聚物组成的绝缘材料
2、的耐热性一半比无机电介质低。绝缘材料性能与其分子组成和分子结构密切相关。变压器绝缘材料品种很多，按其形态一般可分气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。2、变压器绝缘材料电器性能的四个基本参数。变压器绝缘材料电气性能的四个基本参数包括绝缘电阻、介电系数、介质损耗因数和绝缘强度。绝缘电阻绝缘电阻的概念绝缘材料的电阻是指绝缘材料在直流电压的作用下，加压时间较长，且使线路上的充电电流和吸收电流消失，只有漏电电流通过时的电阻值/一般规定为电压加上一分钟后，所测得的电阻值即绝缘电阻值。对于高电压大容量的变压器，测量绝缘电阻时规定为加压10分钟。影响绝缘电阻的因素温度与绝缘电阻的关系随着温度的升高，电阻
3、率呈指数下降，这是因为当温度升高时，分子热运动加剧，分子得平均动能增大，使分子动能达到活化能得几率增加，离子容易转移。湿度与绝缘电阻得关系水分浸入电介质中，增加了导电离子，又能促进杂质及极性分子离解。因此绝缘材料随着湿度增大而下降，尤其是绝缘纸或绝缘纸板得绝缘电阻下降的幅度更大。电介质表面水分对其表面电阻影响很灵敏，离子晶体极性材料等亲水物资对水的吸引力大于水分子间的内聚力，表面连续的水层降低表面电阻。因此电器设备由于受潮引起绝缘电阻降低，造成漏电电流过大而损坏设备。杂质与绝缘电阻的关系电介质的杂质直接增加了导电离子，使电阻下降，杂质又容易混入极性材料中，促进极性分子离解使导电离子更多。电介质
4、表面受杂质污染，并吸附水分会使表面电阻率迅速下降、绝缘材料的绝缘电阻是反映材料中杂质多少的最灵敏的参数之一。在绝缘材料的标准中常常用测量体积电阻率的方法来衡量绝缘材料的杂质含量，为了保证绝缘材料的绝缘水平，绝缘材料厂必须严格地控制生产环境的洁净度。电场强度与绝缘电阻的关系在电场强度不太高的情况下，电场强度对离子的转移能力和对电阻率的影响都很小。当电场强度增高时，离子的迁移能力随电场强度升高而增加，使电阻率下降，当电场强度升高到使电介质临近击穿时，由于出现大量电子迁移，使电阻率呈指数下降。介质损耗电介质损耗在交流电压作用下，电介质中部分电能将转变为热能，这部分能量叫做介质损耗，它主要是由导电和缓
5、慢松弛极化引起的，它又是导致电介质发生电击穿的根源。通常把单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率电介质损耗的形式分为：游离损耗、偶极损耗、电导损耗、不均匀介质损耗绝缘老化绝缘老化的概念在电气设备运行过程中由于长期受各种因素作用，绝缘材料发生一系列不可逆的化学、物理变化，从而导致了电气性能和机械性能的劣化，这种不可逆的变化通常称为老化。绝缘老化分为热老化、环境老化和电老化。造成老化的因素有热、电、光、氧、辐射线及微生物等。热老化由于热的原因，使得绝缘材料的老化称为热老化。在热老化过程中，高分子绝缘材料往往发生热降解、低分子物产生或逸出。使绝缘材料的绝缘性能和机械性能下降。电老化在电气设备中，绝缘材
6、料在电场的作用下，性能发生不可逆的变化直至失效，这个过程称为电老化。促使绝缘材料电老化的主要原因是局部放电。由于局部放电产生臭氧，臭氧是强氧化剂，使含双键的大分子起加成反应，材料发生臭氧裂解。环境老化环境老化是指绝缘材料在光、氧、辐射和酸碱等因素的作用下而引起的污染性化学反应，其中阳光中的紫外线是主要因素。3固体绝缘材料变压器所用的固体绝缘材料是指材料本身形态为固体的或经过化学反应、物理变化为固体的绝缘材料。变压器固体绝缘材料种类繁多，如绝缘纸、绝缘纸板、Nomex姿、上胶纸、电工层压木、环氧玻璃布板、低介损层压板、绝缘漆、绝缘胶、棉布带、紧缩带、网状无纬聚脂带等等。本此培训将把变压器所用的主
7、要固体绝缘材料介绍给大家。绝缘纸这里所述的绝缘纸是指纯硫酸盐木浆纸，其他绝缘纸包括合成纤维纸、加腈绝缘纸等等。绝缘纸分为植物纤维纸和合成纤维纸两类。纤维素分子结构与绝缘纸特性的关系浸渍性由于纤维素分子结构中由羟基和伯醇，因此纤维素有良好的吸湿性。若纤维素置于潮湿的空气中，水分子便会渗透到纤维素的大分子之间，使纤维素结构中毛细管润涨。因此绝缘纸具有一定的浸渍性。绝缘纸的浸渍性与制浆、打浆和抄纸的工艺密切相观。从制浆来说，纸浆制造得越纯洁，质量越好，浸渍性越大。机械性能纸的机械请度首先取决于纤维素分子量得大小。分子量越大，强度越大。从这个基本概念出发，如果要求强度更高的绝缘纸，可以不用木材作为原材
8、料而改用麻纤维或棉纤维，因为棉、麻纤维的分子量比木纤维的分子量大得多。电气性能油浸变压器用的主要绝缘纸在油浸变压器中，经常使用的绝缘纸有电力电缆纸，高压电缆纸和变压器匝间绝缘纸等，下面分别对它们的性能指标加以介绍。电力电缆纸电力电缆纸用于35KV及以下的电力电缆和变压器或其他电器产品的绝缘。产品分DLZ-V、DLZ-A和DLZ-B三级，厚度分80m、130m和170m三种。此电缆纸为卷筒纸。高压电缆纸高压电缆纸适用于110330KV变压器，其为卷筒纸变压器匝绝缘纸变压器匝绝缘纸也是高压电缆纸的一种，纸不过性能更好一些，可用于550KV变压器、互感器和电抗器绝缘纸和绝缘纸板所含水分有三种形式；1
9、、化学结合水。2、物理化学结合水。3、物理机械结合水。其中化学结合水的结合力最强，一般含量在%以下，如果在变压器干燥时，如果将此结合水处理掉，绝缘纸板的聚合度就会下降，材料就会老化。对于超高压变压器来说，干燥处理后的材料含水量在%之间。物理化学结合水指物理吸附结合水，是以材料与水的分子间的作用为基础。由于纤维素纤维的内外活性，而以物理化学引力吸附液体。物理化学形式吸收水分含量约在8%9%之间。物理机械结合水是指自由水分，借液体在材料毛细管里的表面张力，存在于大毛细管系统中，即存在于细胞腔和细胞间隙中，于材料呈物理机械结合，在绝缘纸和纸板制造中，在纸和纸板干燥过程中首先去掉自由水，而后是部分吸附
10、水，其含水量控制在6%左右。电话纸电话纸是用未漂硫酸盐木浆制造的，主要用于生产电话电缆，也有变压器厂把它用在变压器的生产上，电话纸还用做绝缘皱纹纸的原纸。电话纸按质量分为A、B、C三等，其中A、B用于制造通讯电缆。电话纸分为DH-50、DH-75两个规格，电话纸为卷筒纸。电容器纸电容器纸分为A类和B类，A类用于电子工业金属化纸介电电容器上，B类用于电力电容器的标准电容器纸，特点是紧度大、厚度薄。卷缠绝缘纸卷缠绝缘纸用作上胶纸的底板或胶纸管或胶纸管。双面上胶纸双面上胶纸是以卷绕纸或电缆纸涂以酚醛树脂后，经烘焙干燥收卷而制得的。该材料代替酚醛树脂胶，主要用于压制绝缘层压板菱格上胶纸菱格上胶纸又称网
11、格上胶纸或点胶纸，是在的电缆纸上单面或双面涂环氧树脂，胶层厚度为。环氧树脂的固化剂采用潜伏固化剂，因此上胶纸的贮存期为6个月。菱格上胶纸可作匝绝缘，以提高绕组的抗短路能力，用作箔式绕组的层绝缘，即一层铝箔一层网格上胶纸。也可以用作圆筒式绕组的层绝缘。半导电电缆纸半导电电缆纸是用100%的本色硫酸盐木浆制造而成的。在其中加入碳纤维等使表面电阻率控制在104106之间。半导体电缆纸又称半导体纸。分单色和双色两种。半导体电缆纸主要用于高压引线和高压电器的屏蔽。它可使电场均匀。金属化皱纹纸用于包扎静电板、静电屏、端环及引线和出头的屏蔽。金属化皱纹纸的底纸为带色的电缆纸，单面有铝箔。电缆纸和铝箔用黏合剂
12、粘和后起皱制成。金属化纸金属化纸用于地屏及静电屏。其底纸为厚的绝缘纸，铝箔厚度为绝缘纸板由硫酸盐木浆抄纸制成。其用于饼式绕组的油隙垫块、隔板、纸板筒、瓦楞纸、铁轭绝缘、夹件绝缘和端绝缘绕组压板等。按密度分为低密度纸板、中密度纸板、高密度纸板；按纸板成型工艺分为热压型纸板和压光型纸板。绝缘筒变压器中使用的绝缘筒有酚醛胶纸筒、环氧玻璃布筒、玻璃钢筒和纸板筒等。酚醛胶纸筒E级绝缘，由单面上胶纸用卷管机卷制而成的。卷制过程为：浆上胶纸卷到管芯子上，经加温加压使胶纸上的胶熔合，并初步固化。卷到规定厚度后，连同管芯一起烘焙，使之完全固化/脱管后的胶纸筒，按图纸的要求尺寸进行加工。为了防潮可以浸两遍酚醛树脂
13、漆或1032漆环氧玻璃布筒为B-F级绝缘，用作B-F级干式变压器绕组支承筒或开关的护筒。环氧玻璃布筒是用环氧玻璃布卷制而成的。其工艺方法基本上与卷制酚醛胶纸筒相同。环氧玻璃布所用的玻璃布应为无碱玻璃布，即碱含量小于%，否则会影响其电气性能。玻璃钢筒玻璃钢筒是以集束玻璃粗纱浸渍树脂后，与轴心形成一定角度进行缠绕。在缠绕机中带有加热装置，并达到初步固化，达到要求厚度后，进行旋转固化，以防止胶的流失。玻璃钢筒耐热等级有B级、F级和H级。其耐温等级主要由所用的树脂的耐温等级决定。围制的纸板筒酚醛胶纸筒优点：尺寸精确、机械强度好和不易受潮等，但在油变中，其吸油率差，而且难以保证内部没有残存的气泡。所谓的
14、围制的纸板筒是以多层纸板卷制而成的纸板筒。硬纸板筒硬纸板筒又称为厚纸板筒。其主要用作大型变压器绕组骨架筒。其电气性能和吸油率比酚醛纸筒好得多。所用的纸板厚度一般为4、5、6mm，使用T4纸板。在搭接处用铣边机铣成斜坡，坡口去毛刺后热粘合。瓦楞纸板在高压变压器多层纸筒组成的油板间隙结构中，可用瓦楞纸板代替撑条形成油隙。这种绝缘结构可在保证绝缘性能的基础上节省绝缘材料。有间断大瓦楞和连续小瓦楞纸板两种。电工层压制品电工层压制品是由纸、布及木质单板做底材，浸涂不同的胶粘剂，经热压或卷制而制成的层状结构的绝缘材料。层压制品主要包括层压板、层压木、层压管、棒、电容陶管芯和其他特种型材等。层压制品的性能取
15、决于底材和胶粘剂的性质及其成型工艺。层压玻璃布板是以硅烷处理的无碱玻璃布为底材，经浸胶、烘焙、热压而制成的。根据所浸树脂的不同，可分为不同耐热等级的玻璃布板。在变压器产品中常使用的有：环氧玻璃布板、有机硅玻璃布板、双马玻璃布板和改性二苯醚玻璃布板等。环氧玻璃布板所用黏合剂树脂是环氧酚醛树脂。它具有很高的机械强度、电气性能、较好的耐热和耐潮性，并有良好的机械加工性，耐热等级属于B、F级。主要用于B、F级干式变压器的气隙撑条、气隙垫块、铁轭垫块和隔板等有机硅玻璃布板3250有机硅环氧层压玻璃布板是用硅烷处理的无碱玻璃布浸以有机硅环氧树脂，经烘焙、干燥、热压处理及加工而成的耐热等级为H级的布板9331改性二苯醚玻璃布板是用电工专用无碱玻璃布浸以改性二苯醚树脂，经烘焙、热压而成。该板具有
