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电力系统绝缘中的聚酰亚胺材料
发布时间:2015-09-07  人气:231  本文链接:www.dgkapton.com/cat-2/413.html

聚酰亚胺(polyimidePI)是一种主链上含有酰亚胺环的高分子材料,具有卓越的介电性能、耐高温性能以及良好的抗辐照性能,作为高分子材料及特种功能材料已经有60多年的历史。文献介绍了国内外聚酰亚胺产品的应用进展,表明不同类型的聚酰亚胺材料具有不同的电气和力学性能,在航空航天、微电子、汽车制造以及精密仪器等领域具有广泛应用。

聚酰亚胺应用于电力系统绝缘时,由于受到不同气压、紫外线辐照以及等离子环境等因素的影响,可能在较低的电压下发生沿面闪络放电喁,。沿面放电起始阶段发生于电极、空气和绝缘材料的交界处,后期阶段是在绝缘材料附近的脱附气体中完成,在沿面放电过程中会产生高能带电质点、热效应、活性物质以及紫外线辐射效应,共同对有机分子结构造成破坏,使绝缘材料降解并导致绝缘性能下降。

因此,改善聚酰亚胺的沿面放电特性对整个电力系统的绝缘具有重要作用。国内外学者采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)从微观结构对聚酰亚胺进行分析,研究了大气压下添加不同无机材料的复合聚酰亚胺电气特性,结果发现复合聚酰亚胺的耐电晕特性、体积电阻率和电气强度均有不同的变化。

将分析纯聚酰亚胺材料的不同边缘倒角发生沿面放电的情况,然后分别用玻璃纤维和钛酸钾改性的聚酰亚胺材料与纯聚酰亚胺进行对比,讨论不同厚度、直径的聚酰亚胺材料在标准大气压、低气压和高真空三种状态的沿面放电情况,为聚酰亚胺材料的改良提供依据。

(1)标准大气压下,边缘为直角的纯聚酰亚胺材料和含有钛酸钾的改性聚酰亚胺材料碳化情况不太明显。

(2)SEM表明,标准大气压下聚酰亚胺的表面断裂痕迹比低气压下明显,含有玻璃纤维和钛酸钾的聚酰亚胺材料表面均存在孔洞。

(3)标准大气压下,直角倒角的电气强度大于圆角,但是两者的电气强度都高于45度倒角。含有钛酸钾的聚酰亚胺电气强度**,含有玻璃纤维的聚酰亚胺电气强度**。

(4)低气压800 Pa下,含有玻璃纤维的聚酰亚胺材料电气强度**,厚度较小时,含有钛酸钾的聚酰亚胺电气强度略低于纯聚酰亚胺。

(5)高真空35x103 Pa下,直流电源增加至7 kV以及交流电源增加至5 kV时,3种绝缘材料均未击穿,纯聚酰亚胺的绝缘性能**。