Современные дугостойкие материалы

Размещено на http://www.allbest.ru/

СТАТЬЯ

на тему: «Современные дугостойкие материалы»

Наиболее характерными представителями дугостойких материалов являются такие композиционные пластики как: «Форферм», «Рефравер», «Дюрастон».

Композиционные пластики «Форферм», «Рефравер» - это уникальные негорючие материалы, обладающие превосходными электро- и термоизоляционными качествами.

«Форферм» марки 1500 состоит из спрессованного наполнителя - в виде минеральных волокон и цемента, пропитанных связующим на основе неорганических смол. Рабочая температура этого материала 500°C, а кратковременно до 800°C. Обладая электрической прочностью 3 кВ/мм, при водопоглощении < 5% и дугостойкости более 240 сек., этот материал является превосходной заменой асбестоцементным плитам (АЦЕИД), имеющим дугостойкость всего 30 сек. (ток 20мА). Специально предназначен для применения в дугогасительных камерах с большими и малыми токами. «Форферм»-1500 при толщине 10мм. позволяет произвести прямую замену асбоцемента, не изменяя конструкции дугогасительной камеры или линейных выключателей электропоездов и позволяет продлить срок эксплуатации дугогасительной камеры до срока обслуживания самого выключателя.

В дугогасительных камерах выключателей новой конструкции применяют композиционный материал «Форферм» марки М, обычно достаточно толщины 5-6мм. Причем применяют его только для зон, непосредственно подверженных воздействию дуги, а «Форферм»-1500 или - 1100 используют как конструкцию корпуса и изоляционный материал камеры. Такая конструкция позволяет уменьшить размеры и увеличить ресурс выключателя с дугогасительной камерой, как минимум до 1млн. переключений.

«Форферм марки М» - высокожаропрочный материал, состоящий из слюды в расплаве стекла. Может применяться с долговременной температурной нагрузкой до 700 °C, имеет водопоглощение 0% и электрическую прочность 20 кВ/мм. и tg=0,2% (тангенсом угла диэл.потерь при 25°C, 1МГц)! «Форферм-М» - превосходный дугогасящий материал, обладает очень высокой эрозионной стойкостью, дугостойкостью 240 сек. и применяется в электроустановках с напряжением до 11 кВ. Производится в виде листов или стержней.

Основное применение материалов марки «Форферм»- в выключателях электровозов, выключателях для двигателей высокого напряжения, трансформаторов и в линейных выключателях с предельным значением тока 30000A и напряжением 25 кВ для переменного тока и 750В для постоянного тока. Кроме того, «Форферм» широко применяется в электромагнитных выключателях для электровозов и поездов Метро, трамвайных линиях, троллейбусах с дугогасительными камерами на 3.3 кВ, в выключателях коммутационных устройств различного типа - воздушных, вакуумных, элегазовых. дугостойкий материал электропечь тепловой экран

Британские железные дороги например используют «Форферм-М и 1500» для режимов с переменным током до 2000A и напряжением 11 кВ, а также для постоянного тока 1000A и напряжением 3кВ.

Еще один представитель дугогасительных материалов - «Рефравер». Это - материал, изготовленный из высокоглиноземистого цемента, стекловолокна, армирован стеклотканью и пропитанный кремнийорганическим связующим.

Обладает, прежде всего, выдающейся эрозионной стойкостью и стойкий к температуре до 500°C. Имеет эл.прочность 1 кВ/мм., водопоглощение < 5% и стабильные электрические характеристики, даже во влажных рабочих условиях.. Позиционируется «Рефравер», как дорогой, но лучший материал для дугогасительных камер электровозов и в камерах линейных выключателей в тяговых железнодорожных системах. Соответствует европейскому железнодорожному стандарту St273 Cat2, используемому в высокоскоростных, тяговых электропоездах. «Рефравер»- Основной материал дугогасительных камер, применяемый во французских скоростных поездах «TGV».

Указанные применения этих материалов не исчерпывающие. К особым применениям материалов «Форферм», «Рефравер» можно отнести - дуговые электропечи, тепловые экраны в печах индукционного нагрева, стеклодувное производство, производство стекла, как изоляция электродов и катодов в плавильных установках для алюминия, нагревательные элементы сварочных аппаратов для пластика; при использовании ВЧ токов, может использоваться для создания «сэндвича» в прессах для выращивании искусственных алмазов.

Если же режимы эксплуатации энергооборудования, предполагают менее жесткие условия эксплуатации - по величине токов или числу переключений, к примеру, вакуумные, воздушные, элегазовые выключатели для ячеек распределительной и коммутационной аппаратуры, то в данных устройствах можно применять и более дешевые композиционные изоляционные материалы.

В качестве материалов для таких применений, где теплостойкость требуется обеспечить в пределах 200°C, но при этом требования к дугостойкости, и электроизоляционным характеристикам сохраняются, то рекомендуется применить материалы на основе полиэфирных смол с наполнителем из стекловолокна.

Причем эти материалы могут быть поставлены не только в виде листов, стержней, профилей различного сечения и труб, но и в виде пресс - материала, что позволяет осуществлять высокопроизводительное производство готовых дугогасительных камер или других изделий методом прямого или литьевого прессования.

Для этого используют премикс - тестообразный реактопласт - компаунд на основе полиэфирных смол без фенола с наполнителем из стекловолокна или без него.

Для Стеклокомпаунда - ВМС (на примере марки F4209) характерна механическая прочность - прочность на сжатие 180 МПа, износостойкость, стабильные характеристики при повышенных (до 220°C) температурах, эл.прочность 30 кВ/мм, высочайшая дугостойкость - 220 сек., трекингостойкость, способность отводить электростатические заряды, химическая инертность, практически нулевая технологическая усадка.

Невысокая цена и высокая технологичность в переработке делают этот материал экономически привлекательным. А кроме того, благодаря выпуску компаундов разных рецептур, материалы находят широкое применение в электро- и светотехнике, электробытовых приборах, системах передачи и распределения энергии, изоляторах. Кроме того, некоторые из них: Корпуса электробытовых приборов, Якоря и корпуса электромоторов, Контактодержатели, Держатели силовых шин, Корпуса выключателей, Электромонтажные элементы, Отражатели фар и прожекторов.

Когда необходимы готовые профильные изделия или листовой материал, то лучший в данном применении может быть композиционный пластик - “Дюрастон UPM 203”, который имеет схожие характеристики со стеклокомпаундом - ВМС и является дугостойким материалом.

“Дюрастон UPM” это - изоляционный пластик листовой или в виде профилей, труб, изготовленный на основе ненасыщенной полиэфирной смолы и наполнителя из стекломата. Имеет однородную структуру, сочетает высокие конструкционные и диэлектрические качества, химическую устойчивость, при невысокой стоимости. Обладает эл.прочностью 12 кВ/мм., теплостойкостью 155°C, водопоглощением 0.2%, класс нагревостойкости- F. Под маркой “Дюрастон ” производится целый ряд композиционных материалов, в составе которых наполнителем может быть стекломат, стеклоровинг, стеклоткань , а связующее основано на полиэфирных или эпоксидных смолах в различных комбинациях - связующее / наполнитель, что дает большой диапазон изменения электроизоляционных и конструкционных свойств. Поэтому композиционные пластики “Дюрастон” находят широкое применение в распределительной аппаратуре, коммутационной высоковольтной и низковольтной аппаратуре, сухих силовых трансформаторах, в виде изоляционных стеклопластиковых колец для генераторов, в качестве пазовых клиньев.

Существует еще целый ряд изоляционных импортных материалов, которые могут удовлетворить любым требованиям электро- и теплоизоляции в электротехнике.

Существенным фактором для применения такого рода новых материалов является и отсутствие во всех названных пластиках веществ, запрещенных или ограниченных к использованию в Европе, это такие как - асбест, галогены (добавки-антипирены), фенол, свинец, что немаловажно для предприятий, экспортирующих свою продукцию зарубеж или производящие продукцию по лицензиям иностранных фирм, таких как Siemens, ABB, Dupont, Schneider Electric и др.

Размещено на Allbest.ru