电气绝缘结构设计中绝缘材料的选用

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2、传递及介绍！电气牵引2001年第1期(总第101期)电气绝缘结构设计中绝缘材料的选用湘潭电机集团有限公司(411101)杨杰【摘要】电气绝缘结构的设计涉及到电气产品的性能和质量，如何设计和选用绝缝材料，是电气产品设计中的关键问题．率文就电气产品在进行电气绝缘结构设计时如何选用绝缘材料进行丁较详细的丹析探l寸．【关键词】绝缘、绝缘结构、绝缘材料．1前盲电力系统的首要任务是安全供电，任何停电都意味国民经济的巨大损失。电气设备的运行可靠性在很大程度上取决于电气绝缘的可靠性，而电气绝缘的可靠性主要取决于

3、良好的绝缘结构、合格的材科、恰当的施工和合理的运行．使绝缘结构能经受各种严格条件的考验，并且有足够的安全裕度和使用年限，同时在技术上先进、经济上台理。随着电力工业和电机电器等工业的迅速发展章日产品技术的不断进步，同时对严品的电气绝缘结构要求也就越来越搿。电气绝缘结构的设计跨基封电气产品的性能_郓质量，是电气产品设计中的一个主要部分。它通常包括以下几面(1)调查研究运行要求和制造的可能性，制定技术条件}2)选择材料和结构形式I(j魁计计算和确定结构尺寸}(4)结构的功能性评定试验(估量寿命可靠性)

4、因此，要台理选择绝缘材料，这样才能设计出一个可靠而叉经济的绝缘结构。该文对绝缘结掏确定后如何合理造择绝缘材料进行了一些探讨。2绝缘材料的选择在电气产品设计-旦确定了绝缘结构，我们在选用绝缘材料时应该从绝缘材料的电畦能、机械性能、热性能、化学性能、工艺性能及经济性等几十方面来进行考虑。2i绝缘材瓣的电性能绝缘材料的电性毖主要有介电强度、体积和表面电阻、介电常数、介质损耗角l：切、耐弧性、抗电痕性、耐电晕性、沿表面放电强度、各种持的频率系数等。当在进行绝缘结构世计时应充分了解所选用材料的电性能，使材

5、料的电性能满足设计要求。例如，在设计电容器绝缘结构时，因电容器是一种贮藏能量的电器产品所以，在选择绝缘材料时就必须选用高介电常数的材料，但在电机绝缘设计时，则应主要考虑的足绝缘材料的介电强度，而其它的电性能则是处于从属地位2．2绝缘材料的机械性能对电工绝缘材料而言，电性能当然很重要，却不一定是决定性的。在很多情况F机械性能常常是决定性的，如高压电瓷又如聚酯薄膜在低压电帆绝缘中的大量童强，并不是它的电性能有如何突出的优点，两是它的机械性能比其它薄膜材料均优越的缘故绝缘材料的机械性能50电气牵引20

6、01年第1期(总第101期)主要包括抗拉、抗压、抗弯、抗剪、抗冲等强度，抗拉和抗压模数、伸长率以及某些较不容易下定义的性能如耐磨性、可挠性、抗撕裂性等。故希望电工用绝缘材料具有足够的机械强度。2．3绝缘材料的熟性能绝缘材料的热性船是通过耐热性来体现的，耐热性是指绝缘材料能短时或长时处于高温及温度的急速变化下，其重要性能不受损伤或不变坏的能力。耐热通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起主要影响的因素。在电工技术中，常把电机电器中绝缘结构或绝缘系统按耐热等级分类。耐热等级由材料在电机电器运行中允许的最高长

7、期工作温度来决定。属于某一类耐热等级的电机电器不仅在该等级温度下短时间内绝缘性能不会有显著的变化，而且在该温度下长期运行时其绝缘性能也不产生变化，并且能承受正常运行时的温度变化。对于绝缘材料耐热等级分类1989年制定了国标GB11O21—89，其耐热等级分级如下：蓝t盟压强过250C，每隔25C相应设置耐热尊疆．关于设计绝缘结构应如何正确选用材料的耐热性问题，要建立以下几个概念。(1)一个绝缘结构可以由各种不同耐热等级的绝缘材料组成。也就是说，标明某产品为某耐热等级的绝缘，不意味着该产品绝缘结构

8、中的每一种材料都有相同的强度镀限，(2)一个绝缘结构的各组分，因所处位置不同，所承受的温度也就有区别原则上应按实际所承受的温度选用材料。2．4绝缘材料的化学性能绝缘材料的化学性能对环境条件的稳定性和相容性，在某些情况下也可以成为决定性的因素。例如是否有日光照射，是否有紫外光、x光或原子能辐射l周围是否存在有害化学物、溶剂或高湿度I各材料间是否有相互侵蚀作用，这些都是可能危害绝缘材料的环境条件。必须指出，还应考虑绝缘材料对周围环境的危害作用，如有毒、易燃，弱爆、腐蚀性等。以上都是我们进行绝缘结构、