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SMC不饱和聚酯玻璃纤维复合绝缘材料在CVT产品上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-03-22  浏览次数:65


 1、电容式电压互感器(简称CVT)过去使用的二次接线板有两种:
      一种为3240环氧酚醛层压玻璃布板,该板由于绝缘性能好,材料来源广泛,但该板介质损耗tgδ较大(受潮后更大);另一种为环氧树脂浇注接线板,该板虽然电气性能明显优于3240环氧酚醛层压玻璃布板,但该种浇注板材质太脆,内部无玻璃纤维增强以至在使用过程中有时断裂造成渗漏。所以需研究一种集两种性能于一体的二次接线板材料,SMC不饱和聚酯玻璃纤维复合绝缘材料制成的二次接线板具有电气、绝缘性能好、机械性能好的特点而成为本文研究的目的。SMC制成的二次接线板为模压结构,将二次接线导杆与绝缘板浇注为一个整体。
2 SMC不饱和聚酯玻璃复合绝缘纤维材料的性能
  电气绝缘用不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑板是将专用不饱和聚酯(Unsaturated Polyester Resins缩写为UPE)与高强度玻璃纤维、特种填料及多种助剂在专用设备上先制成模塑料高聚物预聚体,再经热压模塑成型,制成SMC(Seet Molding Compound)。由不饱和聚酯中的乙烯基双键(-CH=CH-)与交联剂反应,共聚交联固化成为体型结构的不溶解不熔化的热固性塑料。该材料电气性能优良,介质损耗tgδ小,各向同性、防潮。
        2.1 SMC物理性能指标
   测试数据见表1
        2.2 SMC与3240环氧酚醛层压玻璃布板介质损耗因数tgδ出厂指标对比见表2。
3 试验内容
        3.1 SMC与烷基苯、45#变压器油的相容性试验
        3.1.1 SMC与烷基苯绝缘油的相容性试验
  称取样品放于烷基苯油样中,在115℃条件下烘96h,试验结果见表3。
  试验结论:SMC与烷基苯油相容性比较好。
        3.1.2 SMC与45#变压器油相容性试验
  称取样品放入45#变压器油中,在90~120℃条件下烘96h,试验结果见表4。
  试验结论:SMC与45#变压器油相容性比较好。
       3.2 SMC模压板与3240环氧酚醛层压玻璃布板以及环氧浇注板介质损耗测试
       SMC模压板测试结果见表5。
    试验结论:SMC模压板的介质损耗tgδ明显小于层压板,即使浸水后也远远小于3240环氧酚醛层压玻璃布板;SMC模压板干式和湿式介质损耗tgδ测试值与环氧浇注板在相同条件下介质损耗tgδ测试值相当。
      3.3 SMC模压板的密封性试验
  1999年5月20日,取三件SMC试品做密封性试验。将密封垫圈放在试漏设备上,再将试品安装在试漏设备上并拧紧。给试漏设备内充氮气0.14MPa,放入水中试漏,观察试品上是否有气泡冒出。拆下试品后,将试品放入真空罐进行冷热循环试验。SMC模压板处理144h,最高温度95℃,最高真空度15Pa;出罐后,重新将试品安装在试漏设备上,充氮气0.14MPa水中试漏。经过以上各项试验过程,三块SMC模压板试样没有发现渗漏。试验证明SMC模压板密封性能良好。
     3.4 SMC模压板的机械强度试验
     3.4.1 SMC模压板机械强度试验
  取SMC模压板试品三件,将M6铜螺母用套筒扳手拧在模压板导电杆上。对标准件实施破坏性试验,观察是否有断裂或变形,再充氮气0.14MPa水中试漏,观察是否有渗漏之处。再将十二烷基苯绝缘油注入试漏设备内,将试品安装在试漏设备上,整体送入真空罐内进行冷热循环模拟产品试验,出罐后再充氮气0.14MPa水中试漏,观察是否有渗漏之处。
  试验结论:扭矩值达到14Nm左右,发现有三个螺钉拧断,其余几个头部均发生变形而无法使用。三件试品都无渗漏。整体送入真空罐内进行冷热循环模拟产品试验,试品出罐后再充氮气0.14MPa水中试漏,试品都无渗漏之处。试验证明SMC模压板抗扭矩性能、机械强度性能优良。
       3.4.2 SMC模压板破坏性试验
    将一块SMC模压板试样置于2m高处自由落体到水泥地面上,观察是否有断裂或变形。
     试验结论:SMC模压板试样从2m高处自由落体到水泥地面上,未发现严重变形和断裂,只是未平行落地造成端面有20mm长的范围内起层掉渣。
      3.5 耐压试验
   SMC模压板两导杆(距离40mm)之间打10kV交流耐压,时间1min,三块试品都通过试验。
      3.6 SMC模压板小批量应用试验
      首批SMC模压板1999年8月11日应用于电容式电压互感器上,共试验15台产品,油箱出罐后接线板都完好无损,产品电气性能一次通过试验,产品已发往用户,至今反映良好。SMC模压板现在已经批量应用于我厂电容式电压互感器产品上。
      3.7 CVT电磁单元用3240环氧酚醛层压玻璃布板、环氧浇注板、SMC模压板tgδ测试对比见表6。
    试验结论:CVT电磁单元用SMC模压板的介质损耗tgδ明显小于3240环氧酚醛层压玻璃布板,与环氧浇注板在相同条件下介质损耗tgδ测试值相当。
4 结论
      4.1 SMC模压板在电气性能上优于3240环氧酚醛层压玻璃布板,在机械强度方面优于环氧浇注板。
      4.2 用SMC制成的CVT二次端子板能够耐受生产、安装和使用过程中造成的机械力,保持可靠的密封性,从而有效地解决了CVT二次端子板渗漏油问题。
      4.3 由于SMC模压板介损小、不易受潮,从而排除了在CVT电磁单元绝缘测试中造成的不利影响。 
 
 

 
 

 

 
 
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