国内外高导热主绝缘材料的现状及发展动向.pdf

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1、第十届全国绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集国内外高导热主绝缘材料的现状及发展动向周键,黄祖洪?桂林电器科学研究所,广西桂林!?#?%桂林电子科技大学,广西桂林!?#?科&摘要介绍了高导热主绝缘材料在现代电机技术发展中的重要意义及国内现状和动态,并提出几点个人看法和建议。关键词电机冷却高导热主绝缘现状与动态()+,./01.,2340 1,1)班5671)82.+9):2;:?,+?):2;)10:=72+?:?,7+胡1+一62 ,?+:?:?19)0:1+:4 1)(9:1)访11,1 二6,瓦)+)1,+:?:,如脚拜#,8 6:%+:?:10,:妙2 3?19)0 2:1/196 2?

2、邪+:?:,+脚拜次月,8 6:&,)0 9)/七1?4 0)9 1236:5661)1 2.+9):2 :,+?):2)10:,:)6 1.1 1?叩1)231.11?1 9)0:92)20#云云母含量,留澎澎#玻玻璃布含量,岁时时%树树脂含量,岁#=填填料含量?从#&,岁衬衬#挥挥发物含量,?#!柔柔软性,?成#拉拉伸强度,?&!#耐耐热等级级?!2 8&在#年代初期,_沱),9 6和 +)1等人完成了高导 热少胶粉云 母 带 的研究和应用 工 作?=汽轮发电机&。高导热少胶粉云母的技术指标见表%。%=#第十届全国绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集表%高导热少胶粉云母带的技术指标项项目名称

3、称技术指标标厚厚度,#=标标重,岁宇宇%!云云母含量,咖%#玻玻璃布含量,岁宇宇%树树脂含量,岁字字%填填料含量?月%仇&,创扩扩2 2 2 2透透气度,口仪腼 蕊?阅幻幻柔柔软性,?#拉拉伸强度,?&!#耐耐热等级级?!&图%研究过程 中还发现高导热主绝缘材料,并没有因为在胶粉粘剂树脂中加入高导热填料,改变了云母含量,而引起电气性能特性发生变化,相反它们还保持着与普通主绝缘材料近乎相似的介质损耗电压特征 曲线和电老化特征 曲线。如图所示,图?、图%为瑞士_ _公司的试验结果图、图为日本东芝公司的试验结果。图图图根据?:,2,0+),9 6,6:)?瑞士依索拉公司&近期的研究报导,有一个新动

4、向值得关注,在保持导热系数为#!乃涯时,导热填料总量减少了%=第十届全国绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集!#左右,这样会有效地改善高导热少胶粉云母带的生产工艺性。参照文章中多次提到氮化硼比三氧化二铝更高效的导热填料,分析判断可能使用了氮化硼和三氧化二铝复合填料,但比例不详。了另外一个新动向也值得关注,瑞士依索拉公司为不 同电机制造厂家提供的高导热少胶粉云母带的技术指标中某些组成含量有所差异。例如其提供给日本东芝和瑞士 _ _的技术指标见表和表。表瑞士_ _ 7/8=占=表日本东芝7/8=!一#项项目名称称技术指标标试验方法法厚厚度,#%#士#正8?&一%标标重,创%!士%!正8?&一%云云母

5、含量,创#士#正8?&一%玻玻璃布含量,5%士%正8?&一%促促进剂含量,创扩扩%!#士!#树树脂含量,岁%士!#士=8日&一%透透气度,以?&?延!#!#!柔柔软性,?!一=#8#一%拉拉伸强度,?&=#8 以&一%耐耐热等级级?!&8 以=!击击穿电压,%8#%一?导导热系数,?#!士#!%/贮贮存期?%#&,月月 贮贮存期?!&,月月?%项项 目名称称技术指标标试验方法法厚厚度,?#%#士#8#一%标标重,岁衬衬%!士%!8#一%云云母含量,岁澎澎?&士#%士%士!#士=8?&?一%透透气度,口?&+?延%?洲&!#!柔柔软性,?延=#8#一%拉拉伸强度,?&=#8#一%耐耐热等级级?!

6、&8?&=!击击穿电压,&8#%一?导导热系数,刀#!士#!%/=云云母 纸含量,岁扩扩#补补强玻璃布含量,创%树树脂含量,岁?!拉拉伸强度,?9 =#挺挺度,?1 续#击击穿电压,?!#?&含量,5?扩扩?&士!透透气性,口#阮 续?洲 洲&%=%第十届全国绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集其云母含量为=左右。为日本东芝公司提供的高导热少胶粉云母带7/8=!一#?主要用于%!;、?&;大型空冷和氢冷汽轮发电机&的云母含量为 左右。高导热填料的加入,势必导致云母含量 的减少。前后比较可知二者云母含量相差约=,这对大型高压发电机的主绝缘性能和长期运行可靠性是否存在影响因此,对高导热填料能否替代云

7、母材料的作用,即等效性机理研究是非常必要 的。%阶段性研究方法高导热主绝缘材料的研究应分阶段进行。根据不同的使用要求,将导热系数分为#!、#、#(?等阶段过程,通过实验研究分析清楚导热填料的定性、定量、晶形和粒度分布等因素与树脂导热系数的对应关系,同时找出与其相关生产工艺参数的对应关系才具有实际应用意义 基础理论研究与生产使用相结合才具有经济和社会价值。中胶高导热主绝缘的设想根据我国绝缘材料制造业的现实状况,对于多胶高导热主绝缘除了云母带的研制外,还要解决电机槽内的气隙问题,否则产生的空气热阻会影响整个绝缘结构的热传导效果对于少胶高导热主绝缘除了云母带的研制外,还要完成云母带生产设备 的改造工

8、作和解决所用材料的进口及国产化 问题。相比之下,我国中胶主绝缘,从#年代初就开始研究和应用,已经积累丰富的经验,将高导热中胶粉云母带?与少胶带的树脂量相比便于导热粉体的填加&与 中胶浸渍树脂?可以解决气隙问题&相结合,建立一套中胶整浸工艺体系,具备一定的可行性和现实意义。耐高温电机 的绝缘结构?&=#级&,更需要提高其所用绝缘材料的导热性能,以加快电机定子的整体散热能力,耐高温、高导热的电磁线、主绝缘、固定绝缘及防晕绝缘等新型材料的研究,将为我们提供一个全新的开发领域。!结束语高导热主绝缘材料在现代 电机技术发展中,有着极其重要 的研究价值和应用前景。通过对比分析可知国外多年前就已经完成了工业

9、化生产和使用,而我 国到目前为止,还处于初级阶段,正在探索研究中,相对差距甚大。绝缘工作者们应更加努力和相互交流配合,以加快我国电机间接冷却?氢冷、空冷&技术的发展步伐,提升我国高导热主绝缘材料的整体研发和制造水平。参考文献?张瑞钧译 高热导率绝缘云母带田 国外大电机,!,?&=一%#%周健 高导热分云母绝缘及其配套材料的研究立项报告限 桂林桂林电器科学研究所,?黄祖洪,周健 高导热多胶粉云母带研制过程中的几个问题田 绝缘材料,%#,?&压%皮如贵 主绝缘材料动态力学性能及姗变性能研究 9 九江第九届全国绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集,%#!赫铣,李振海 的;大型空冷水轮发电机绝缘系统研究 8 南京全国绝缘材料与绝缘技术专题研讨会论文集,%加 张通 饶保林 多胶云母带粘合剂导热性的研究田 绝缘材料,%?&?!&=一 _0+让沁6等 16:5 6 2?)51:,+?):2 :)6玩8 笼堵1.)61刀?92 .+9):)+【8 8月8认叭1 2哑 刀91:16:152,%一%;诵10,/10 /61?1 2.+1面)23凡56 2?“51()209 2:?02+5 ,+?):2 冈 81 2 3 101 91:86:1 52,一%?】漆临生 发电机单只线棒?绝缘系统研究9 九江第九 届全国绝缘材料与 绝缘技术学术交流会论文集,%?&!%=