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Nomex 絕緣紙的特性及其應用

點擊次數:1443    發布日期:2013-08-12   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/115.html

      1960 年美國杜邦公司研制生產出了屬H 級絕緣的耐高溫材料諾梅克斯纖維紙(Nomex 絕緣紙)。1967 年真正形成了Nomex 絕緣紙工業化生產規模。

      由于Nomex 絕緣紙的出現,在電工用耐高溫絕緣材料領域引起了一場變革。Nomex 絕緣紙是以聚間苯二甲酰間苯二胺短纖維和沉析纖維(也即漿粕) 為原料,采用斜網成型濕法抄紙,隨后干燥熱軋得到Nomex 絕緣紙。聚間苯二甲酰間苯二胺是由酰胺鍵間芳香環所構成的線性大分子,其短纖維提供機械強度;沉析纖維提供介電強度,起填充劑和膠黏作用。沉析纖維是Nomex 絕緣紙的重要原料,也是生產Nomex 絕緣紙的一個重大難點。

      Nomex 絕緣紙廣泛應用于F、H 級電機,具有良好的熱穩定性、電氣性能、機械強度、化學兼容性和適應性等特性。Nomex 絕緣紙*重要的特性是長久熱穩定性,即使溫度超過220℃依然能保持良好的穩定性,在液體冷卻介質中高溫運行不會裂解,在正常工作狀態下,該絕緣紙可耐受180℃溫度(變壓器中普通絕緣紙為A 級絕緣,耐受溫度105℃),在180℃下可使用10 年以上,使用壽命高于工業用有機耐高溫紙。Nomex 絕緣紙在200℃ 干熱狀態下放置1000 h,機械強度保持率為75%;在120℃ 濕熱狀態下放置1 000 h,機械強度保持率仍有60% 以上;在370 ℃以上分解出少量CO2、CO 和N2氣體。

      Nomex 絕緣紙的阻燃性很好,極限氧指數(LOI)≥28%,不會在空氣中燃燒、熔化或產生熔滴,而只在極高的溫度下( > 370℃) 才開始分解。Nomex的阻燃性能是由其自身化學結構決定的,不會隨著使用過程的進行而減弱或消失。從分子結構上看,由于聚合物的主鏈上含有大量芳基,在燃燒時可縮合成芳構型碳,產生的氣態可燃性產物少,而碳不僅本身的LOI 值高達65%,而且形成的炭層能覆蓋于燃燒著的高聚物表面使火焰熄滅。

      Nomex 絕緣紙具有優異的電氣特性。與一些常用的絕緣材料相比,Nomex 制品的介電常數為1.5 ~ 2.5,與空氣的介電常數接近。當冷卻介質為空氣時,Nomex 絕緣紙與冷卻介質間的電場分布較為均勻,故使用Nomex 制品作絕緣系統的高壓電機和變壓器具有較高的抗大氣過電壓和內部過電壓能力。結構致密的Nomex 絕緣紙在短時間內可以承受18 ~ 40 kV/mm 的電應力,具體取決于其型號及厚度。在工頻電壓下,Nomex 絕緣紙具有出色的介電強度,并且介電損耗也較小,故在用作絕緣材料時電機消耗的電量不多,發熱量少,可以減少材料因過熱而發生的擊穿現象,不易老化。

      致密的Nomex 絕緣紙強度非常高,且彈性好,較薄級別的產品則具有柔軟性。Nomex 絕緣紙的抗撕裂性和耐磨性都很好。Nomex 絕緣紙的分子是由酰胺橋鍵互相連接的芳基所構成的線性大分子,在其晶體中氫鍵在兩個平面內排列而形成氫鍵的三維結構。由于較強的氫鍵作用,使之結構穩定,具有優良的耐化學性,能耐大多數高濃度的無機酸、有機溶劑和化學試劑。

      Nomex 絕緣紙廣泛地應用在發電機和電動機等轉動設備中,其具體應用包括做導線包紙、槽絕緣襯、楔塊中部和頂部的撐條、相絕緣、極片和線圈支架、整流子V 形環、引線絕緣和對地絕緣。如厚度為0. 18 ~ 0. 38 mm 的Nomex T-410 及T-414 由于柔軟易于成型,可方便地插入作為槽絕緣襯;厚度0.51 ~ 0.76 mm 的Nomex 絕緣紙的硬度特別適合于槽楔、頂棒及中棒。

       Nomex 絕緣紙應用于發電機和電動機中用作接地絕緣時,可以防止電動機過早損壞及設備停機。由于Nomex 優異的耐熱性能,可以使電動機有時由于某些原因而遇到溫度大大高于其設定的額定值的情況下仍能保持良好運轉。由于Nomex 絕緣紙耐撕裂,可使無規則繞組電動機的槽絕緣襯在線圈繞組和成型時不易受損。

      Nomex 絕緣紙廣泛地應用于各種變壓器,可用作導線包紙、層絕緣、相絕緣、芯線絕緣、線端絕緣、靜電環、撐條和墊塊等。由于Nomex 具有優異的性能,以Nomex 絕緣的變壓器與普通變壓器相比,具有很多的優點:
①Nomex 為C 級絕緣材料,可以減少變壓器的冷卻空間,使變壓器的結構更加緊湊,質量相應減少,既降低制造成本,又降低空載損耗;
②普通變壓器通過降低基座溫度的升高量來補償運行過程中的熱點溫度,因而增大了變壓器的尺寸,而用Nomex 絕緣的變壓器具有很大的溫度儲備能力來承受熱點,增強了變壓器承受諧波負載的能力;
③超銘牌額定容量運行能力強,不開裂;
④Nomex優異的抗潮性使其可以在*潮濕的環境中應用;
⑤環保性能好,使用Nomex 絕緣紙的干式變壓器燃燒時不會放出有毒或有腐蝕性的氣體,在變壓器壽命終結后其絕緣材料可處理降解。

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