소개
써모셋 라미네이트는 항공 우주 항공 전환기에서 전력 그리드 스위치 기어에 이르기까지 산업 전의 전기 단열에서 중추적 인 역할을합니다. 단기 유전체 강도 테스트는 재료 품질을 검증하지만, 연속 전기 응력 하에서 라미네이트가 어떻게 행동하는지 예측하지 못한다. 유전체 피로 테스트는 이러한 격차를 해소하여 반복 된 전압이 시간이 지남에 따라 절연 성능을 침식하는 방법을 보여줍니다.
유전체 강도 이해
유전체 강도는 분해 전에 재료가 견딜 수있는 최대 전기장입니다. 그것은 다음에 따라 다릅니다.
재료 두께 : 두꺼운 라미네이트는 일반적으로 더 높은 전압을 견딜 수 있습니다.
온도 : 온도가 높아진 온도는 분해를 가속화합니다.
전압 노출 기간 : 장기 응력은 단기 한계 미만의 전압에서 피로를 유발할 수 있습니다.
습도 및 환경 : 수분 유입은 유전체 성능을 낮 춥니 다.
전압 파형 : AC 대 DC 및 주파수 고조파는 분해에 영향을 미칩니다.
전극 형상 : 표면 필드 농도는 전극 모양 및 간격에 따라 다릅니다.
단기 대 장기 테스트
단기 테스트
목적 : 빠른 품질 점검.
표준 : ASTM D149 절차, 고장까지 10kV/s를 적용합니다.
결과 : 즉시 분해 전압.
장기 유전체 피로 검사
목적 : 지속적인 스트레스 하에서 지구력을 평가하십시오.
방법 : 단기 파괴 전압의 고정 백분율 (85 %, 70 %, 60 %, 55 %, 50 %, 45 %)을 적용하고 파열에 대한 기록 시간을 적용합니다.
통찰력 : 재료가 지속될 수있는 전압 임계 값을 식별합니다.
실험 방법론
시편 준비 :
6 ″ × 6 ″ 플라크, 0.062 '두께를 자릅니다.
220 ° F에서 1 시간 동안 건조시키고; 건조제에서 73 ° F로 식 힙니다.
단기 고장 테스트 :
석유 목욕에서 등급 당 3 개의 플라크.
라미네이션에 수직 인 전극; 10kV/s의 전압 램프.
유전체 피로 프로토콜 :
따뜻하고 높은 수의 물에서 두 개의 등급을 조정하십시오.
고장까지 감소 된 전압 (초기 분해의 45 % –85 %)을 적용하십시오.
100 분 이상의 안정성을 지적하면서 선방 시간을 기록하십시오.
주요 결과
높은 스트레스에서의 급속한 실패 : 고장 전압의 60 % 이상에서 시편은 초 안에 실패합니다.
낮은 응력에서의 확장 된 지구력 : 60 % 이하의 전압은 종종 몇 시간에서 며칠 동안 견뎌냅니다.
안정성 임계 값 : 실패없이 100 분 생존하면 장기 안정성을 강력하게 예측합니다.
이러한 추세는 ANSI/NEMA 등급 X, XX, XXXP, LE 및 수분 컨디셔닝 및 수지 조성으로 인한 약간의 변화가있는 G5 .
비 시트 구성 요소에 대한 시사점
튜브,로드 또는 성형 부품으로 제조 된 라미네이트는 비슷한 피로 거동을 나타내지 만, 지오메트리 및 경화주기는 경미한 성능 이동을 유발할 수 있습니다. 엔지니어는 :
실제 구성 요소 모양의 피로 임계 값을 검증하십시오.
막대와 튜브의 가장자리 필드 및 내부 반경을 설명합니다.
수지가 풍부한 성형 부품의 안전 마진을 조정하십시오.
산업 응용
항공 우주 시스템 :
항공 전자 보드 및 하네스 절연체는 기내 실패를 피하기 위해 피로 임계 값 이하로 작동함으로써 혜택을받습니다.
전력 전송 :
변압기와 스위치 기어는 유지 보수 및 정전을 최소화하기 위해 장기 유전체 내구성에 의존합니다.
전기 자동차 :
배터리 팩 절연체 및 전력 전자 기판 재료는 연속 사이클링에서 신뢰할 수있는 성능을 요구합니다.
단기 고장의 60 % 이하로 작동하는 시스템을 설계함으로써 서비스 수명을 곱하여 다운 타임 및 보증 청구가 줄어 듭니다.
미래의 연구 방향
주파수 효과 : AC 고조파 및 펄스 전압이 피로를 가속화하는 방법을 연구하십시오.
극단적 인 환경 : 0 온도 이하의 온도 또는 동시 기계적 부하에서 테스트합니다.
복합 하이브리드 : 차세대 라미네이트에 대한 새로운 수지-섬유 조합을 평가합니다.
결론
유전체 피로 테스트는 써모 세트 라미네이트 신뢰성에 대한 우리의 이해를 변화시킵니다. 단기 고장 테스트는 기본 품질을 보장하지만 지구력 테스트는 전압을 나타냅니다. 단열재는 장거리 운반에 대해 안정적으로 유지됩니다. 순간 분류의 60 % 미만으로 전압 임계 값을 준수함으로써 엔지니어는 모든 산업에서 더 안전하고 오래 지속되는 전기 시스템을 설계 할 수 있습니다.
