绝缘材料分类.ppt

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1、绝缘材料分类 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望绝缘材料命名方法：n第1位阿拉伯数字表示大类号，第2位表示小类号，第3位表示参考温度，第4位表示顺序号。说明：说明：若有5位数，则第4和第5位为顺序号。若有“-”，则“-”后的数字表示专用附加号。n以3240环氧酚醛玻璃布为例：n属于层压制品类，大类号为3；n属于无机底材类，小类号为2；n温度等级为BF级，为4；n顺序号为0；我国绝缘材料总体情况n产品的总体技术水平偏低，且质量不稳定。n绝缘漆大体处于20

2、世纪80年代初的水平n板类制品处于20世纪70年代末或80年代初的水平n塑料制品处于20世纪80年代中期的水平n薄膜类制品处于20世纪80年代初、中期水平n发展趋势：n 低压电器的绝缘大力发展阻燃、抗冲、耐磨、无腐蚀、高尺寸稳定性、高耐弧等新型材料；n 电子绝缘向新一代产品发展。发展环境协调型绝缘材料，如无污染或少污染绝缘漆；无卤或低卤无锑阻燃绝缘材料（包括电缆料、电工塑料、壳体材料、模塑材料、印制电路板等）；环境协调型电气产品用绝缘材料（包括绿色冰箱用耐冷媒浸渍漆、漆包线漆、槽绝缘料、绿色电视机用绝缘件及结构料等）；n 易回收型绝缘材料及废绝缘材料回收再生技术，如发展热塑性绝缘材料，发展SF

3、6气体减排技术、液体电介质再生技术、热固性塑料再生技术等。绝缘材料在低压电器产品中的应用绝缘材料在低压电器产品中的应用绝绝缘缘材材料料在在低低压压断断路路器器和和其其他他低低压压电电器器产产品品中中起起着着十分重要的作用。绝缘材料的重要功能有以下几点十分重要的作用。绝缘材料的重要功能有以下几点：1.利用它将带电部件与不带电部件或不同电位的带电部件隔离。如触头支持件，绝缘底座、底板等。2.利用它来熄灭电弧、隔离电弧，或将电弧限制在一定范围内。如灭弧室、隔弧板。3.利用绝缘材料的密度小、摩擦系数低、弹性模量小、耐腐蚀性能好等特点，用它来代替金属制成具有传动、支持、缓冲、安装、防护等功能的一般结构零

4、件。如轴承、手柄、支架、外壳、罩盖等。4.用作冷却、散热、密封、防潮、固封。如多种绝缘油漆、橡胶、树脂等。低压电器中常见绝缘材料低压电器中常见绝缘材料n一、层压板一、层压板n（1）酚醛纸板）酚醛纸板n（2）酚醛棉布板）酚醛棉布板n（3）酚醛玻璃布板）酚醛玻璃布板n（4）环氧玻璃布板）环氧玻璃布板n（5）不饱和聚酯玻璃毡板）不饱和聚酯玻璃毡板GPO-3n（6）三聚氰胺玻璃布板）三聚氰胺玻璃布板n（7）有机硅环氧玻璃布板有机硅环氧玻璃布板n（8）聚酰亚胺玻璃布板聚酰亚胺玻璃布板n二、模塑料二、模塑料n三、红钢纸板三、红钢纸板一、层压板一、层压板n 绝缘层压板是纸或布浸（或喷）、毡以不同的胶粘剂，经

5、热压而制成的层状结构的绝缘材料。n底材：1天然有机纤维，木质纤维纸、棉纤维 纸、棉布 2无机纤维，无碱玻璃布、玻璃毡n胶粘剂：酚醛、环氧酚醛、不饱和聚酯、有机硅、聚二苯树脂和聚酰亚胺树脂等。层压板性能指标介绍n 中国传统标准，现行标准，国际标准（IECISO）及各国标准中，有关层压板的指标项目包括：外观；尺寸及公差密度；平直度；吸水性吸水性；马丁氏耐热性；热变形温度；长期耐热性长期耐热性；燃烧性；热稳定性；抗弯强度抗弯强度；压缩强度；冲击冲击强度强度；剪切强度；抗张强度；粘合强度；电气电气强度强度；电阻介电常数；介质损耗因数；相比漏相比漏电起痕指数电起痕指数；耐电弧性耐电弧性；冲剪性；机械加工

6、性。绝缘材料参考工作温度温度等级温度等级对应温度对应温度A：105E：120B：130F：155H：180C：180（1）酚醛纸板n酚醛纸板：酚醛纸板：由绝缘浸渍纸浸以酚醛树脂经烘焙热由绝缘浸渍纸浸以酚醛树脂经烘焙热压而成。压而成。E E级。级。nPFCP201PFCP201：机械用，：机械用，PFCP201PFCP201比其它比其它PFCPPFCP型机械强型机械强度高，电性能差。适合做机械设备的结构零部件。度高，电性能差。适合做机械设备的结构零部件。nPFCP202PFCP202：在在PFCPPFCP型中电气性能最好。型中电气性能最好。nPFCP203PFCP203：适于作对机械性能要求较高

7、的电机、：适于作对机械性能要求较高的电机、电器设备用绝缘结构零部件，并可在变压器油中电器设备用绝缘结构零部件，并可在变压器油中使用。使用。nPFCP204PFCP204、206206：机械及电气用，高湿度下电气性：机械及电气用，高湿度下电气性能好，也适用于热冲加工。能好，也适用于热冲加工。nPFCP207PFCP207：类类似似PFCP201PFCP201，但但在在更更低低的的温温度度下下，具具有改进的冲孔特性。有改进的冲孔特性。nPFCP308：类似：类似PFCP206，但具有阻燃性。，但具有阻燃性。我司酚醛纸板我司酚醛纸板纸质电木板纸质电木板，是选用进口阔叶林纸浆制成的绝缘浸渍纸浸以进口酚

8、醛树脂后经烘焙热压而成的硬质板状绝缘材料。适用于电机、电器设备中作绝缘结适用于电机、电器设备中作绝缘结构件，并可在变压器油中使用。构件，并可在变压器油中使用。相比相比国内普通的电木板具有国内普通的电木板具有精度高（厚度）精度高（厚度）、平整度优良以及更好的机械、电气、平整度优良以及更好的机械、电气性能。性能。（2）酚醛棉布板n酚酚醛醛棉棉布布板板：由由粗粗棉棉布布或或细细棉棉布布浸浸渍渍酚酚醛醛树树脂脂经经烘焙烘焙热压热压而成。而成。E E级。级。n30253025、PFCC201PFCC201、F850F850：机械用，电气性能差（粗布）。3025B，3025C机械性能低于3025，但有较高

9、的经济性，相当于NEMA的C布板。n30273027、PFCC202PFCC202、F851F851：机械及电气用，（粗布），后者比前者有较高的电气性能，相当于NEMA的CE布板。n30263026、PFCC203PFCC203、F852F852：机械用（细布）。后者综合性能优于前者，相当于NEMA的L布板。n3028、PFCC204、F853：机械及电气用（细布）。后者电气性能优于前者，相当于NEMA的LE布板。我司32支纱酚醛棉布板（LE）n酚醛棉布层压板酚醛棉布层压板NEMALE级：级：n织布密度：32支纱由电工专用细棉布浸渍酚醛树脂后经烘焙热压而成。高力学性能和耐磨性、耐油、耐热等级E

10、级。机械和电气用。n电气、机械和精细加工用。适用于电机、电器设备中作绝缘结构件，并可在变压器油中使用。如可用作电机的耐磨、耐油垫圈。（3）酚醛玻璃布板n酚醛玻璃布（3230）：由由无碱玻璃布无碱玻璃布浸浸渍渍酚酚醛树醛树脂脂经经烘焙烘焙热压热压而成。而成。B B级。级。n机械性能、耐水、耐热性比层压纸、布机械性能、耐水、耐热性比层压纸、布板好，但粘合强度低，适用于断路器的板好，但粘合强度低，适用于断路器的绝缘结构件，可在油中工作绝缘结构件，可在油中工作 。（4）环氧酚醛玻璃布n3240环氧酚醛玻璃布板：由无碱玻璃布浸渍环氧酚醛树脂经热压而成。F级。n具有很高的机械强度，电气性能好，耐热性，耐水

11、性好，浸水后电气性能稳定。适用于要求高机械强度，高介电性能以及耐水性好的绝缘结构件。可在油中工作。我司FR-4我司FR-4环氧玻璃布板n我司的我司的FR-4是是由进口电工用无碱玻璃纤维布由进口电工用无碱玻璃纤维布浸以进口环氧树脂，并添加相应的进口阻燃剂、胶粘剂等添加剂；经热压加工而成的硬质板状绝缘材料。n1 1 优优良良的的力力学学性性能能（弯曲强度和拉伸强度分别为490MPa和338MPa）n2 2 优优良良的的低低吸吸水水率率（吸水率几乎为0；浸水24小时后，吸水率仅为0.09%）n3 3 优优良良的的耐耐热热性性阻阻燃燃性性（耐热等级达到180以上；阻燃性：UL 94V-0级）n4 4

12、优优良良的的机机械械加加工工性性能能（加工后不起白、分层、保持加工前的机械和电气性能）n具有良好的绝缘强度、抗化学性、抗辐射和抗热冲击性能；无论在 高湿或干燥 的环境下都具有良好的电气性能和电气性能损失小的特点。我司环氧玻璃布与国产3240对比项目NEMA grade我司 FR43240增强材料玻璃布玻璃布树脂环氧环氧酚醛弯曲强度横向,MPa490350纵向,Mpa392490290吸水率0.070.160.8垂直层向电气强度kv/mm1614.2平行层向介电强度(902 变压器油中),KV4030绝缘电阻条件：96h,90%湿度，ohm101151012室温表面电阻ohm5101010121

13、.0 x 1013室温体积电阻ohm*m510910111.0 x 1011阻燃性UL9494V-0连续工作温度 180（120min）130140（5）不饱和聚酯玻璃毡板nGPO-3层压板层压板绝缘材料材料是由无碱玻璃纤维毡板浸以不饱和聚酯树脂糊，并添加相应的添加剂经热压而成的硬性板状绝缘材料。nGPO-3层压板层压板 绝缘材料材料在国际在国际层压板中的定义：层压板中的定义：GPO-3,又称UPGM-203，指的是不饱和聚酯玻璃纤维毡板材料，机械和电气用，高湿下电气性能好，中等温度下机械性能好，具有阻燃性，耐电弧和耐抗漏电痕迹性能佳。GPO-3主要特点nGPO-3GPO-3层压板产品特点：层

14、压板产品特点：1 1耐弧性佳耐弧性佳 2 2抗漏电抗漏电起痕性佳起痕性佳 3 3良好的机械加工性能。良好的机械加工性能。nGPO-3层压板绝缘材料与其他相比：n具有优良的耐电弧（大于180秒）和耐抗漏电痕迹（CTI 600伏）性能；耐热等级达到F级（大于160），能在连续升高的温度环境稳定工作，并保持良好的电气和机械性能；阻燃等级为UL94V0级；平行层向耐电压为60KV/5min；垂直层向电气强度：23KV/mm；低烟低毒、不产生卤素化合物。GPO-3层压板应用层压板应用n广泛应用于电机、电器设备中作绝缘结构件，如可用于断路器、开关柜、变压器、直流电机、交流接触器、防爆电器等低压电器等。n在

15、断路器中应用在断路器中应用：框架式断路器：安全挡板、安全遮板、间隔衬垫、相间隔板等。塑壳式断路器：相间隔板、灭弧室隔弧板等。n在电机马达中应用在电机马达中应用：电机电枢部件，活动盖板，槽楔定子、定垫片，薄垫片，碳刷座等n在开关设备中应用在开关设备中应用：隔板系统中的前端、后端、上端、底端、相间隔板等（6）三聚氰胺玻璃布板n n优越的耐电弧性，白色，用于各种自动开关中做隔弧板、脱扣板、绝优越的耐电弧性，白色，用于各种自动开关中做隔弧板、脱扣板、绝缘板、灭弧室中的栅片夹板等，并可在电容设备中作耐弧零部件缘板、灭弧室中的栅片夹板等，并可在电容设备中作耐弧零部件。n1机械性能：机械性能：n机械加工过程

16、中，MFGC边缘容易起白并出现白色毛絮，原因分析如下：1冲击强度和切变强度不足；2机械加工性能一般。n作为相间隔板，机械加工性能是一个比较重要的指标。如果边缘产生白色毛絮，导致层压板的电气性能下降。此外，毛絮也容易吸引导电物或尘土，这可能引起短路现象。n安全挡板、相间隔板主要作用是防止内部产生拉弧现象，弯曲、压缩和拉伸强度并不是主要指标，只要弯曲、压缩强度大于200Mpa就能满足要求。n2电气性能：电气性能：n电气强度（Electricstrength，包括垂直层向电气强度和平行层向耐电压）也是一个重要的指标，特别是耐电压参数很重要。原因：如果相间隔板耐电压值不足而引起板材击穿。nMFGC采用

17、玻璃布基材容易分层，造成平行层向耐电压不足。n3物理和热性能：物理和热性能：n吸水量的大小会影响材料的电气和机械性能。在潮湿环境中吸水量越大，材料的电气和机械性能下降得越快。n长期耐热性：G5耐热等级为B级（130）；GPO-3耐热等级为F级（160）。（7）有机硅环氧玻璃布板n有机硅环氧玻璃布板3250、3251：由沃兰处理玻璃布浸渍有机硅树脂经热压而成。H级。n电气性能和耐热性能很好，机械性能较高、耐霉。适用于湿热带地区H级的电器绝缘结构件。（8）聚酰亚胺玻璃布板n聚酰亚胺玻璃布板：由无碱玻璃布浸渍聚酰亚胺树脂经热压而成。C级。n具有很高的耐热性，耐辐射性能，用作C级电器的绝缘结构件。二、

18、模塑料n 绝绝缘缘模模塑塑料料是是低低压压断断路路器器和和其其他他低低压压电电器器绝绝缘缘结构最常用、最重要、使用量最多的材料之一。结构最常用、最重要、使用量最多的材料之一。n 模模塑塑料料的的主主要要成成分分是是树树脂脂和和填填料料，有有时时还还配配以以少少量量的的增增塑塑剂剂，润润滑滑剂剂、颜颜料料等等，有有些些热热塑塑性性塑塑料料是是纯纯树树脂脂的的。根根据据树树脂脂的的不不同同，模模塑塑料料分分为为热热固固性性和热塑性两种。和热塑性两种。n1 1、热固性模塑料热固性模塑料n热固性模塑料是因受热或其他条件能使其固化为不热固性模塑料是因受热或其他条件能使其固化为不熔性物料的塑料熔性物料的塑

19、料。酚醛、氨基、不饱和聚酯、有。酚醛、氨基、不饱和聚酯、有机硅、尼龙、聚胺机硅、尼龙、聚胺-酰亚胺模塑料。酰亚胺模塑料。n2、热塑性模塑料热塑性模塑料BMC/SMC的出现n电电网网容容量量增增大大，配配电电网网路路对对断断路路器器的的短短路路分分断断能能力力要要求求也也与与日日增增高高，从从KAKA到到10KA10KA到到100KA100KA，而同时又要求断路器的体积缩小。而同时又要求断路器的体积缩小。n短短路路分分断断能能力力（短短路路电电流流）超超大大，开开断断时时电电弧弧能能量量产产生生的的气气体体压压力力也也越越大大，因因此此对对断断路路器器特特别别是是塑塑料料外外壳壳式式断断路路器器

20、的的外外壳壳材材料料已已不不能能沿沿用用酚酚醛醛树树脂脂或或其其他他传传统统的的树树脂脂压压塑塑料料了了。鉴鉴此此，国国外外在在2020世世纪纪7070年年代代（我我国国是是8080年年代代）相相继继开开发了发了低收缩不饱和聚酯玻璃丝增强压塑料低收缩不饱和聚酯玻璃丝增强压塑料。BMC/SMC介绍n 根根据据增增强强材材料料的的形形状状和和玻玻璃璃丝丝的的含含量量，或或根根据据模模塑塑件件对对材料性能的要求和模塑工艺的要求，就衍化成许多品种：材料性能的要求和模塑工艺的要求，就衍化成许多品种：nBMCBMC（Bulk Moulding CompoundBulk Moulding Compound）

21、块状模塑混合物。块状模塑混合物。nBMCBMC又又称称PMCPMC（Premix Premix Moulding Moulding CompoundCompound）预预先先混混合合的模塑混合物。的模塑混合物。n还还有有称称DMCDMC（Dough Dough Moulding Moulding CompoundCompound）固固状状模模塑塑混混合物。合物。n这这类类材材料料含含有有6-12mm6-12mm长长的的短短切切粗粗纱纱玻玻璃璃纤纤维维，含含量量为为总总量量的的5%-25%5%-25%，其余为不饱和聚酯。，其余为不饱和聚酯。nSMC（SheetMiuldingCompound）片

22、状态模塑混片状态模塑混合物。这类材料含有合物。这类材料含有25.4mm(1英寸英寸)长的粗纱玻璃纤维长的粗纱玻璃纤维,含量为总量的含量为总量的20%-40%。机械强度比。机械强度比BMC高高。BMC/SMC应用n通常在短路分断能力为20或25KA（380V）及以下，体积较小的断路器，如TO-100BA、TO-225BA、HSM1-160的S型（标准型）等均录用BMC；有一些虽然短路分断达35KA，但外壳体积较大，壳体壁较厚的也可采用BMC。而一般分断能力超过35KA（且壳体壁较薄）的均采用SMC（SMC的材料的冲击强度和弯曲强度是BMC的2倍）。GPO-3与SMC对比n在在欧欧美美国国家家中中

23、，GPO-3与与SMC是是不不同同的的具具有有明明显显区区别别的的绝绝缘缘材材料料，它它们们的的应应用用范范围围划划分分是是很很明明显显的的，没有重叠的应用领域。没有重叠的应用领域。n由于由于GPO-3与与SMC的胶粘剂都是采用不饱和聚酯，的胶粘剂都是采用不饱和聚酯，使得两者的电气性能相似。两者主要的参数差别是使得两者的电气性能相似。两者主要的参数差别是由各自采用的基材和成型工艺决定的。由各自采用的基材和成型工艺决定的。GPO-3的基的基材主要是玻璃毡，其乱向性决定了材主要是玻璃毡，其乱向性决定了GPO-3在各方向在各方向上的应力相同，上的应力相同，SMC采用玻璃纤维粗纤作为基材，采用玻璃纤维

24、粗纤作为基材，其在各方向上的应力差别较大，所以在机械性能和其在各方向上的应力差别较大，所以在机械性能和加工性能上两者有明显的差别。加工性能上两者有明显的差别。GPO-3与与SMC的综合性能对比表的综合性能对比表GPO-3SMCSMC层压板层压板片状膜塑料片状膜塑料采采用用玻玻璃璃纤纤维维毡毡板板作为增强材料，由于玻璃纤维随机均匀铺陈在网带上，产品受外界环境因素影响分布均匀。SMC采采用用玻玻纤纤粗粗纤纤作为增强材料，对不饱和聚酯的增强效果相对较差，主要表现在各方向的应力上有明显的差别，导致各层向的机械强度差别较大。弹性模量高，刚性好，机械加工性能优良（锯、钻、车、铣、磨、刨、冲剪等），加工后不

25、分层、不劈开。弹性模量低，易变形，刚性不足，机械加工性能相对较差（锯、钻、车、铣、磨、刨、冲剪等）表面电阻率和体积电阻率相对较高，绝缘性能良好。绝缘电阻相对较小。GPO-3GPO-3的应用的应用 广泛应用于电机、电器设备中作绝缘结构件，如可用于断路器、直流电机、交流接触器、防爆电器等低压电器绝缘隔板等；SMCSMC在电气工业中的应用在电气工业中的应用:1）电器罩壳：包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等；2）电器元件与电机部件：如绝缘子、绝缘操作工具、电机风罩等；GPO-3与与SMC的参数对比表的参数对比表三、红钢纸板n质轻；机械加工性能好；n但24h吸水率高达63%，在潮湿环境中，电气性能迅

26、速下降，绝缘电阻值小；击穿电压相对较小，耐热性和耐电弧性能差，加工后的钢纸板易出现变脆，表面高低不平,起泡分层等等问题.n在电器工业应用：交通直流电力机械中转子和固定子的各处定垫片；电话总机线板；油开关、机电器、电风扇的隔电垫片；钢纸板与GPO-3参数对比表项目目厚度mm单位GPO-3钢纸板密度1.6grams/cm31.871.20拉伸强度1.6MPa12469弯曲强度1.6MPa259103耐压强度1.6MPa228241冲击强度1.6ft-lbs/in.notch8.92.5粘结强度1.6psi5000900短时间绝缘强度1.6volts/mil400215耐电弧性1.6seconds18212524小时吸水率1.6%0.20.463.0耐热性1.616090耐热等级FY常见材料参数对比常见材料参数对比