文摘
环氧树脂与稻壳灰和石英粉混合增加其绝缘强度。介绍了介电性能的机板涂上环氧树脂混合物。在这部作品中,按板,用于变压器,涂有三个组件:环氧树脂、稻壳灰和石英粉。纳米尺寸的石英粉和稻壳灰在特定比例混合环氧树脂。环氧树脂的混合物,石英粉,稻壳灰涂两边的新闻。的介电常数、体积电阻率和Tanδ(耗散因子)的涂布机板与noncoated按板。研究结果表明,涂层板在高介电常数和体积电阻率相比noncoated董事会。
1。介绍
绝缘体发挥重要作用在电力传输和分配系统。随着电力需求增加,传输extrahigh电压或超高电压已成为必不可少的。所以研究人员感兴趣的做许多研究绝缘体。在电力系统中,三种类型的绝缘体常用的是固体,液体和气体。介电特性和可靠性是最重要的特征的绝缘子。介绍环保的绝缘体或使用自然材料以及传统绝缘子绝缘强度增加变成了一种趋势。除了绝缘性能,优秀的机械和热性能也要求一致的绝缘子运行电力设备(1- - - - - -6]。
绝缘体是至关重要的一个部分高压工程和用于单独的生活从接地导体对象(如输电塔在变压器传输系统和变压器坦克。以及对设计的理解、一致性和保护,研究者必须知道它的物理和化学性质,因为只有这些属性决定特定的绝缘材料的介电性质。
在高压电力设备、环氧树脂广泛使用,因为其特殊的绝缘行为对电力、非凡的耐热性,和良好的机械性能。纳米粒子环氧展品良好的属性相比,环氧树脂充满了微米填料。SiO环氧材料2显示了良好的介电性能相比其他填充物(7- - - - - -10]。从材料显示了良好的介电特性(获得二氧化硅11]。在这个工作中,稻壳灰作为填料,因为它由SiO组成2。
稻壳被视为大米创建国家所有的园艺浪费材料在整个星球。每年吨,吨稻壳燃烧正在考虑它是浪费,也造成了空气污染。但这些米糠皮硅烧焦时,它包括大约20到25 wt %二氧化硅(SiO2)。消费的温度大约是500°C到800°C (12]。火山灰从稻壳富含二氧化硅,这已经证明了二氧化硅具有良好的介电特性(8]。它占的变化α可以在573°C和石英β石英从573°C到820°C。在较低温度、稻壳碎片二氧化硅的模糊条件将形状10,13]。
石英是最普通的形式在自然界发现的石英(14]。石英陶瓷的绝缘性能高,并且它也具有隔热性能。他们不是昂贵的和可用的。石英陶瓷击穿电压高的大气温度和高温。介电常数较低,和它的其他属性,如耗散系数和导热系数最低适用于电气绝缘(15]。
许多研究已经进行了环氧树脂和硅复合材料的绝缘材料(16,17]。按板广泛用于电力变压器和仪器变压器。此外,按董事会也用于高压开关。变压器按董事会是涂有三种不同的材料:环氧树脂、稻壳灰和石英粉。当董事会与环氧树脂涂层,可以减少水分吸收[18]。本文报告的测试绝缘材料的介电特性和阻力。的差异在我们的绝缘材料是我们使用稻壳灰的结合,石英粉、环氧树脂涂层对新闻界。
2。样品制备
材料准备所需标本按板,环氧树脂,稻壳灰和石英粉。材料的化学结构及其属性将首次在这一节中讨论。
2.1。化学结构和性质
2.1.1。环氧树脂
环氧树脂是一种具有低粘度流体所以很容易混合。环氧树脂性能低一致性、简单框架、低收缩、高债券,高机械性能,高电气保护,和伟大的化合物的反对。最广泛创建的环氧树脂球来自双酚a和环氧氯丙烷19]。环氧树脂的化学结构如图1。
2.1.2。石英粉
石英是一种坚硬、透明的矿物质制成的硅和氧(二氧化硅),如图2和3。它本质上是最著名的,第二个最丰富的矿物与地球上发现大量的利用率。它是岩石的重要组成部分(熔融、变革和沉积摇)在所有温度和结构。石英在其最完美的结构是明确的或白色的阴影还各种污染物在核截面可以使阴影变化紫色,粉红、泥土色,黑,暗,绿色,橙色,黄色,蓝色,或红色,有时,多色。石英是最难的之一通常发生矿物质和随后不能侵蚀,没有任何问题。它有一个异常高的软化点和基本上可以承受高温。综合稳定,不应对不同的人工合成物和物质。它的化学稳定性,不与其他物质发生化学反应和物质。
2.1.3。稻壳灰
删除稻壳被磨的一个重大困难了运营商在世界各地。稻壳水壶作为燃料消耗时产生的碎片被称为稻壳碎片。RHA稻壳碎片生态浪费;它包含未定义的石英(60%至80%19]。在燃烧时在500°C到700°C,它变成了非晶硅。它减少了泄漏电流在高电压(20.- - - - - -23),当用作填料在环氧树脂。它是有用的在各个行业。图4显示了稻壳灰的照片,和稻壳的结构如图5。
2.2。样品制备
按董事会(- 1576)用于变压器(图6)的厚度约3毫米。媒体委员会用于收集标本的配电变压器制造商。董事会用于这项工作从变压器私人有限有关,Dindugul Tamilnadu。这里使用环氧树脂是环氧树脂属于公司。这个包有树脂和硬化剂。树脂和硬化剂的混合比例是在下面讨论的准备。石英粉74微米的实际上是一个粉石英晶体的形式。稻壳灰,它是农业废弃物,是燃烧和加工硅灰的内容。消费的温度大约是500°C到800°C (12]。它占的变化α可以在573°C和石英β石英在573°C到820°C。在较低温度、稻壳碎片二氧化硅的模糊条件将形状20.]。
媒体委员会(- 1576)指的是标准(图1),这是涂有树脂混合物,是干在阳光下把湿度从4 - 5小时。然后,混合物混合1:1的比例标准环氧树脂(AW 106)和标准硬化剂(高压953),然后添加了2:1石英粉的比例和稻壳灰,如图7。然后,这些组件混合均匀无凸起。按板的表面清洁除尘。接下来,环氧树脂混合均匀涂布对新闻界板一侧,如图8,允许干燥8 - 12小时。再一次,重复相同的步骤的另一端按董事会。
3所示。实验装置
基本的测试(介电常数测试,Tanδ测试和体积电阻率测试)是必要的,以确保任何新的固体绝缘子的绝缘性能(执行19,24]。这些测试是根据与IEC标准执行。(1)介电常数测试(IEC60250)(2)Tanδ测试(IEC60247)(3)体积电阻率测试(IEC62631-3-1)
主要测试是测试介质的重要性,耗散损失,和阻力特性的标本。
3.1。介电常数测试
绝缘材料的介电常数的比例可以被定义为电荷存储在一个绝缘材料放在两块金属板之间的电荷可以存储在绝缘材料真空或空气所取代。它也被称为电介电常数和介电常数。介电测试是一种测试电气绝缘体上执行决定的绝缘强度。测试执行通过将测试样本在两个电极之间,和标准两个电极之间的电压,和价值而著称。通常情况下,绝缘子的绝缘值应大于2。首先,noncoated媒体测试,然后,涂布机板测试,这些值的比率给出了材料的介电常数。
3.2。Tanδ测试
测试样品Tanδ测试进行测试或耗散因素是第一个孤立的系统。整个设备的绝缘试验电压测试。Tanδ测试是由将测试样本在两个电极之间,交流电压。当介电材料放置在交流电压,不利用权力。当前电压将导致90°。这证明没有功率损耗发生在绝缘子。在大多数情况下,能量耗散在绝缘子电压。这就是所谓的介电损耗。漏电电流的相角将不到90。这就是所谓的损耗角(δ)。因此,谭δ被称为电介质的功率因数。
3.3。体积电阻率测试
体积电阻率是防止泄漏电流通过身体的绝缘材料。表面/体积电阻率越高,降低泄漏电流和更少的导电材料。标准尺寸的测试设置两个阳极之间的板,显示在图9和10。在60秒内,电压和检查评估。表面或体积电阻率是解决,并给出明确的价值(60秒时间)。
4所示。实验结果
所有的三个测试,介电常数测试,Tanδ测试,和体积电阻率测试,完成noncoated按板(NPB)和涂布机板(CPB)。获得的结果进行了讨论。
4.1。介电常数测试
介电常数的值的标本获得了1 kV交流供电的电源电压。测试结果得到的介电常数测试标本显示,涂布机板的介电常数的值高的价值相比noncoated按董事会。涂布机板的介电常数为3.273(表1),高于NPB的介电常数(2.650)。环氧涂层机板的介电常数和noncoated委员会密谋反对电源电压1 kV,如图11。
4.2。Tanδ测试
在Tanδ测试,Tanδ值noncoated按董事会稍微的价值相比,环氧涂层机板。体值是0.21,NCB的Tanδ值是0.2。绝缘材料是均匀的,损失将会在提高电压几乎不变。在我们的例子中,Tanδ值略有增加的涂布机板,损耗角会减少。中给出的值表2,并给出图形表示在图12。
4.3。体积电阻率测试
获得材料的体积电阻率的测试。的体积电阻率值标本获得了价值500 V的直流电源电压。测试的输出表明,环氧涂层材料的体积电阻率增加到3.18×1013Ω·厘米noncoated材料相比,4.96×1011Ω·cm(表3)。值表明,材料的电阻率大大增加,如图13。
5。结论
变压器的混合环氧树脂复合涂层成功捏造新闻委员会,并测试。测试结果表明,按板涂上环氧树脂石英和稻壳灰已经建立了一个更好的绝缘性能相比正常的新闻。涂布机板的介电常数为3.273 1 kV高于noncoated新闻委员会在1 kV (2.650)。体积电阻率也高3.18×1013Ω·厘米在500 V直流供电的涂布机。只有耗散因子,即。,Tan Delta, value of the proposed specimen is slightly higher than the NCB. Even this can be improved by proper treatment of the specimen before testing. This could be done in the future work. The coated press board has the good insulation under high voltage, and the dielectric property is also increased. These insulators can be effectively applied for high voltage application in the transformers after conducting these tests under various conditions.
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
作者要感谢SonaPERT (Sona电力工程研究及试验中心)提供的基础设施和测试设施,有助于及时完成这个项目。