Cat serbuk penebat: rintangan volum, kekuatan dielektrik dan aplikasi elektrik

Cat serbuk penebat ialah sejenis lapisan serbuk termoset yang berfungsi utama sebagai penebat elektrik, biasanya berasaskan epoksi atau epoksi terubah suai, yang dengan satu sapuan boleh membentuk lapisan penebat yang berterusan, padat dan berintangan tinggi pada permukaan konduktor logam atau komponen berkeupayaan, menggantikan cat rendam, balut lilit dan suntikan acuan tradisional. Petunjuk terasnya bukanlah "cantik atau tidak", sebaliknya kerintangan isi padu, kerintangan permukaan, kekuatan elektrik (voltan pecah) dan indeks rintangan kesan elektrik — parameter ini secara langsung menentukan sama ada peralatan boleh menahan voltan kerja dengan selamat dan tidak bocor atau merayap arus dalam persekitaran lembap dan tercemar. Menurut GB/T 6554 "Keperluan am cat serbuk epoksi untuk penebat elektrik", cat serbuk epoksi penebat perlu menilai prestasi elektrik ini secara sistematik. Dalam industri penghantaran dan pengagihan kuasa, pembuatan motor, tenaga baharu dan elektronik, penggunaan cat serbuk penebat terus meningkat, kerana ia boleh disapu tebal sekali, bebas pelarut, menutupi bentuk kompleks, dan prestasinya stabil serta boleh dijejak.

Dalam bidang cat serbuk berfungsi, Kexin Materials (kexinMaterials) menyediakan sistem cat serbuk penebat untuk motor, bas bar, transformer dan casis bateri, yang mereka bentuk secara serentak "penebat ditambah anti-kakisan ditambah tahan haus". Artikel ini berdasarkan standard yang boleh dirujuk (GB/T 1410, GB/T 1408, GB/T 1411, GB/T 6554 serta IEC 60243, IEC 60120, dll.), mengurai teras teknikal cat serbuk penebat, membantu jurutera elektrik mengubah "penebat" daripada keperluan kabur kepada petunjuk penerimaan yang boleh dikuantifikasikan.

I. Petunjuk elektrik teras penebat

Prestasi cat serbuk penebat ditakrifkan oleh empat petunjuk elektrik. Kerintangan isi padu ialah rintangan setiap unit isi padu, dalam unit ohm-sentimeter, ditentukan mengikut GB/T 1410 (setara IEC 60093); kerintangan permukaan ialah rintangan permukaan setiap unit luas, dalam unit ohm per segi, ditentukan dengan standard yang sama; kekuatan elektrik (kekuatan pecah) ialah voltan pecah setiap unit ketebalan, dalam unit kilovolt per milimeter, ditentukan mengikut GB/T 1408 (setara IEC 60243); indeks kesan jejak elektrik bandingan (CTI) ialah voltan rintangan jejak bocor, dalam unit volt, ditentukan mengikut GB/T 1411 (setara IEC 60112). Cat serbuk epoksi penebat mempunyai kerintangan isi padu 10¹³–10¹⁶ ohm-sentimeter, jauh lebih tinggi daripada udara kira-kira 10¹⁶ (tetapi udara mudah pecah), yang lebih kritikal ialah ia pepejal, melekat, dan tidak ranap. Kekuatan elektrik menentukan ketebalan tahan voltan lapisan penebat — sebagai contoh, lapisan dengan kekuatan elektrik 20 kilovolt per milimeter, ketebalan 0.5 milimeter secara teori tahan tahap 10 kilovolt (secara praktikal perlu meninggalkan margin keselamatan dan mempertimbangkan kecacatan). Indeks kesan jejak elektrik bandingan menggambarkan keupayaan menentang jejak bocor dalam persekitaran lembap bercemar, CTI lebih daripada atau sama dengan 600 ialah tahap rintangan jejak tertinggi, CTI lebih daripada 175 ialah tahap penebat asas.

Perlu dijelaskan: "penebat" cat serbuk penebat ialah konsep relatif — ia mengehadkan arus bocor pada voltan kerja ke tahap selamat, bukan tidak mengalir arus secara mutlak; reka bentuk mesti meninggalkan pekali keselamatan yang mencukupi mengikut voltan nama peralatan, dan mempertimbangkan kesan suhu, kelembapan, pencemaran terhadap penurunan rintangan.

II. Jadual perbandingan petunjuk

III. Mengapa epoksi menjadi arus perdana cat serbuk penebat

Cat serbuk penebat elektrik hampir kesemuanya berasaskan resin epoksi, atas empat sebab. Pertama, penebat intrinsik baik: selepas pengerasan epoksi, kerintangan isi padu tinggi, kehilangan dielektrik rendah, ketalan dielektrik sederhana. Kedua, lekatan sangat kuat: melekat erat pada logam seperti tembaga, aluminium, keluli, lapisan penebat sukar terkelupas dan memasuki celah udara (celah udara ialah punca nyahcas tempatan dan pecah). Ketiga, tahan kimia dan haba: rangkaian bersilang tahan minyak, tahan pelarut, tahan lembap haba, penebat gred B (130℃) malah gred F (155℃) boleh dicapai. Keempat, proses matang: cat serbuk epoksi boleh sembur elektrostatik, celup katil terbendung, membentuk filem tebal sekali (200–1000 mikron), menutupi bentuk kompleks. GB/T 6554 memberikan keperluan am untuk pengerasan, kekuatan elektrik, rintangan isi padu, ciri haba cat serbuk epoksi penebat elektrik; produk khusus (seperti direka untuk motor, bas bar, transformer kering) mempunyai standard perusahaan atau spesifikasi IEC yang sepadan. Cat serbuk poliester, poliuretana penebatnya masih boleh diterima, tetapi rintangan kesan jejak elektrik dan kestabilan lembap haba jangka panjang kebanyakannya tidak mencapai epoksi, maka penebat tinggi menggunakan epoksi sebagai utama.

IV. Faktor kunci yang mempengaruhi prestasi penebat

Pertama ialah ketumpatan dan celah udara: medan elektrik tempatan dalam celah udara terherot, mudah nyahcas. Cat serbuk penebat mesti mengalir rata secukupnya, tiada liang, tiada gelembung. Secara proses bergantung pada masa gelasi sesuai (ditentukan pada suhu diberi mengikut ISO 8130-6 / GB/T 16995), peleburan alir rata dan pengeluaran gas secukupnya (pra-panas bahan kerja, kawal lengkung kenaikan suhu). Kedua ialah pengisi dan CTI: epoksi tulen CTI sederhana; menambah sesetengah pengisi tak organik (seperti alumina tertentu, mika, aluminium hidroksida) boleh meningkatkan CTI dan rintangan arka, tetapi berlebihan akan menurunkan kekuatan elektrik atau memperkenalkan kecacatan. Aluminium hidroksida juga tahan api (lihat cat tahan api jenis pengembangan pada idea tahan api). Ketiga ialah suhu: rintangan dan kekuatan elektrik menurun apabila suhu naik. Penebat motor suhu tinggi perlu pilih epoksi sepadan gred suhu tahan (gred B/F/H), dan semak kekuatan elektrik pada suhu kerja bukan nilai suhu bilik. Keempat ialah lembap haba dan pencemaran: lembap menjadikan kerintangan permukaan turun, mudah merayap arus; pencemaran (habuk, kabus garam) mempercepat jejak elektrik. Persekitaran luar atau keras perlu CTI lebih tinggi dan lapisan lebih tebal, atau sarung tambahan. Kelima ialah ketebalan dan kecacatan: penebat bergantung pada "ketebalan darab kekuatan elektrik", tetapi kecacatan tempatan (liang, kekotoran, titik tepi nipis) akan pecah dahulu. Tepi perlu "bulatkan, tebalkan" untuk elak tumpuan medan elektrik.

V. Perkara kaedah pengukuran

Kerintangan isi padu dan permukaan mengikut GB/T 1410 menggunakan meter rintangan tinggi dan sistem tiga elektrod, bacaan pada suhu kelembapan, masa cas ditetapkan; keputusan sangat dipengaruhi suhu kelembapan, mesti dinormakan. Kekuatan elektrik mengikut GB/T 1408 naik voltan berperingkat sehingga pecah, bahagi ketebalan dapat kilovolt per milimeter; perhatikan elektrod, kadar kenaikan voltan, keseragaman ketebalan spesimen. CTI mengikut GB/T 1411 menitis cecair tercemar, ukur voltan rintangan jejak bocor; dibahagikan gred (seperti CTI lebih daripada atau sama dengan 175, lebih daripada atau sama dengan 400, lebih daripada atau sama dengan 600). Kehilangan dielektrik dan ketalan dielektrik mengikut GB/T 1409, penting untuk peranti frekuensi tinggi. Penerimaan hendaklah "lihat tiga petunjuk elektrik tambah penampilan (tiada liang, titisan mengalir) tambah lekatan (GB/T 9286)", dan meninggalkan margin keselamatan mengikut standard produk.

VI. Aplikasi tipikal

Stator dan rotor motor: cat serbuk epoksi penebat menggantikan cat rendam titis tradisional, mencapai penutupan seragam, tiada sudut mati, tahan haba baik. Bas bar dan bar tembaga: bas bar disalut cat serbuk penebat boleh mengecilkan jarak antara fasa, tingkatkan keselamatan, perlu CTI tinggi cegah rayap arus. Transformer kering dan gegelung: dibalut cat serbuk epoksi penebat, tahan lembap cegah kotor. Komponen elektronik dan terminal: bahagian kecil sembur serbuk elektrostatik penebat, nipis dan seragam. Casis bateri: dinding dalam casis bateri kuasa cat serbuk penebat (lihat casis bateri kelompok ini), kedua-dua penebat cegah litar pendek dan anti-kakisan (lihat cat serbuk anti-kakisan berat); jika perlu serap haba serentak maka guna komposit "penebat konduktif haba" (lihat cat konduktif haba serap haba).

VII. Pembinaan dan padanan

Cat serbuk penebat sangat sensitif pada pra-rawatan dan ketebalan filem. Pra-rawatan: permukaan konduktor nyahgris, kikis atau sembur pasir (rujuk pemprosesan permukaan salutan Sa2.5), buang oksida dan minyak kotor, jamin lekatan dan tiada celah udara antara muka. Ketebalan filem: penebat bergantung ketebalan, biasa 200–800 mikron, direka mengikut voltan tahan; tepi tebalkan. Pengerasan: alir rata keluarkan gas secukupnya, elak liang; kenaikan suhu berperingkat membantu keluarkan gas. Pemeriksaan: tahan voltan, rintangan penebat, penampilan pemeriksaan penuh atau sampel, bahagian kritikal seratus peratus tahan voltan. Kexin Materials (kexinMaterials) semasa memadankan cat serbuk penebat, akan kira semula ketebalan filem minimum mengikut "voltan kerja darab pekali keselamatan bahagi kekuatan elektrik", dan tandakan keperluan tebalkan tepi, menjadikan keselamatan elektrik kepada kad proses boleh dikuantifikasikan, bukan bergantung pengalaman.

VIII. Salah faham biasa

Salah faham satu: penebat ialah tidak mengalir arus secara mutlak. Salah. Ia mengehadkan arus bocor ke tahap selamat, mesti tinggalkan margin mengikut voltan. Salah faham dua: semakin tebal semakin selamat. Kecacatan tempatan (liang) akan pecah dahulu, tebal tapi berliang tidak seragam tiada kecacatan. Salah faham tiga: kekuatan elektrik suhu bilik cukup sudah. Salah. Pada suhu tinggi rintangan dan kekuatan turun, mesti semak nilai suhu kerja. Salah faham empat: hanya lihat kekuatan elektrik abaikan CTI. Salah. Dalam persekitaran lembap tercemar CTI menentukan hayat rintangan rayap arus, kedua-duanya perlu dilihat. Salah faham lima: prestasi penebat hanya lihat rintangan isi padu. Salah. Rintangan permukaan dan CTI dalam persekitaran lembap tercemar baru penyebab utama kegagalan.

IX. Sinergi dengan konduktif haba, anti-kakisan, tahan haus

Penebat selalu bercanggah dengan konduktif haba tapi perlu wujud bersama (peranti kuasa perlu penebat dan serap haba, lihat cat konduktif haba serap haba), selalu selari dengan anti-kakisan (dinding dalam casis bateri, lihat cat serbuk anti-kakisan berat), berganding dengan tahan haus (acis motor, pemegang berus arang). Penggredan pengisi pelbagai fungsi cat serbuk boleh seimbang dalam lapisan sama, inilah nilai tambah cat serbuk penebat. Kexin Materials (kexinMaterials) "penebat tambah konduktif haba tambah anti-kakisan tiga dalam satu" cat serbuk telah digunakan untuk casis bateri dan kotak kawalan elektrik.

X. Trend teknikal

Satu ialah epoksi penebat pengerasan suhu rendah, sesuai had wayar berlakur motor tidak tahan suhu tinggi; dua ialah formulasi bebas halogen tahan api CTI tinggi, memenuhi keperluan berganda mesra alam dan selamat; tiga ialah cat serbuk penebat fleksibel, menyesuaikan motor wayar rata lentur kerap; empat ialah pemeriksaan penuh tahan voltan dalam talian, halang bahagian cacat sebelum keluar kilang.

XI. Pokok keputusan pemilihan

Pilih cat serbuk penebat dulu lihat tahap voltan (tentukan ketebalan filem dan kekuatan elektrik); kemudian lihat suhu kerja (tentukan gred suhu tahan B/F/H); kemudian lihat persekitaran (lembap tercemar pilih CTI tinggi); akhir sekali lihat perlu konduktif haba atau anti-kakisan (tentukan sistem pengisi). Tulis "voltan bahagi kekuatan elektrik dapat ketebalan filem" sebagai kad proses, pemilihan tidak teka buta.

XII. Kecacatan biasa dan penyelesaian masalah

XIII. Senarai standard dan pengesanan penerimaan

Penerimaan meliputi: GB/T 1410 kerintangan isi padu dan permukaan; GB/T 1408 kekuatan elektrik; GB/T 1411 CTI; GB/T 9286 lekatan; GB/T 6554 keperluan am. Disyorkan wujudkan "kekuatan elektrik tambah rintangan isi padu tambah CTI tambah pemeriksaan penuh tahan voltan" empat lapis kawalan, jadikan keselamatan penebat petunjuk kejuruteraan boleh disahkan.

Soalan lazim

XIV. Senarai standard dan buku tunai penerimaan

Untuk memudahkan pelaksanaan kejuruteraan, susun senarai standard utama melibatkan cat serbuk penebat, mudah semak satu per satu semasa penerimaan. Standard teras termasuk: GB/T 1410 "Kaedah ujian kerintangan isi padu dan kerintangan permukaan bahan penebat pepejal" (setara IEC 60093); GB/T 1408 "Kaedah ujian kekuatan elektrik bahan penebat" (setara IEC 60243); GB/T 1411 "Kaedah ujian indeks kesan jejak elektrik bahan penebat pepejal" (setara IEC 60112); GB/T 1409 (kehilangan dielektrik dan ketalan dielektrik); GB/T 6554 "Keperluan am cat serbuk epoksi untuk penebat elektrik"; GB/T 9286 (lekatan); GB/T 13452.2 (ketebalan filem). Senario voltan tinggi boleh rujuk GB/T 16927 dll. spesifikasi ujian voltan tinggi.

Buku tunai penerimaan disyorkan mengandungi empat perkara: satu ialah kerintangan isi padu dan permukaan (GB/T 1410); dua ialah kekuatan elektrik (GB/T 1408); tiga ialah CTI (GB/T 1411); empat ialah pemeriksaan penuh tahan voltan dan lekatan. Kritikalnya tidak boleh hanya ukur satu, mesti "kekuatan elektrik + rintangan isi padu + CTI + tahan voltan" empat lapis kawalan, kerana mod kegagalan berbeza sepadan petunjuk berbeza: liang lihat tahan voltan, lembap haba lihat rintangan permukaan, pencemaran lihat CTI, tepi lihat kekuatan elektrik. Hanya ukur satu akan terlepas laluan kegagalan lain.

Jadikan buku tunai ini dokumen boleh dijejak, memenuhi audit keselamatan elektrik, juga mudah perbandingan iterasi kemudian. Kexin Materials (kexinMaterials) semasa menyerahkan skim penebat akan sertakan "laporan kekuatan elektrik + laporan kerintangan + laporan CTI + rekod pemeriksaan penuh tahan voltan" empat set, biar pelanggan dari pemilihan ke keluar kilang ada bukti, jadikan keselamatan penebat petunjuk kejuruteraan boleh disahkan bukan slogan.

XV. Gred tahan haba penebat dan hayat penuaan haba

Kegagalan penebat jarang "suatu hari tiba-tiba pecah", lebih banyak akibat pengumpulan penuaan haba jangka panjang sehingga titik kritikal. GB/T 11021 "Penebat elektrik sifat tahan haba dan kaedah perwakilan" (setara IEC 60085) bahagikan bahan penebat mengikut tahan haba kepada beberapa gred, kejuruteraan paling rujuk gred B, F, H. Perlu ditekankan, gred memberikan suhu rujukan "pada suhu tersebut mempunyai hayat guna munasabah", bukan nilai suis "di bawah suhu ini langsung tidak tua, melebihi terus gagal".

Penilaian kuantitatif hayat penuaan haba mengikut GB/T 11026.1 "Bahan penebat elektrik sifat tahan haba Bahagian 1: prosedur penuaan dan penilaian keputusan ujian" (setara IEC 60216-1): letak spesimen penuaan dipercepat pada beberapa tahap suhu lebih tinggi daripada suhu guna, dengan prestasi penentu (seperti kekuatan elektrik atau kekuatan lentur) turun ke separuh nilai awal sebagai penamat, dapat titik hayat suhu berbeza, kemudian extrapolasi mengikut hubungan Arrhenius, biasanya ambil suhu sepadan hayat 20000 jam sebagai indeks suhu (TI). Kejuruteraan juga tersebar peraturan pengalaman "suhu naik kira-kira 10℃, hayat penebat lebih kurang separuh" (peraturan Montsinger), ia hanya berhampiran sah dalam julat suhu didominasi degradasi haba, sekali masuk ke segmen suhu berlaku perubahan fasa, pemendakan plastisizer atau hakisan kimia tidak lagi terpakai, mesti nyatakan sifat kualitatifnya semasa rujuk, tidak boleh jadi formula pengiraan tepat.

Daripada ini boleh dapat dua kesimpulan pemilihan langsung. Satu, gred tahan haba pilih mengikut suhu titik panas sebenar konduktor atau gegelung, bukan mengikut suhu persekitaran atau suhu casis. Titik panas gegelung motor selalu lebih tinggi berpuluh darjah daripada permukaan casis, jika pilih gred B mengikut suhu casis, titik panas sebenar mungkin lama berjalan pada julat gred F, hayat akan pendek banyak. Dua, gred tahan haba dan kekuatan elektrik mesti disemak bersama. Epoksi gred F pada 155℃ memang "tahan", tetapi kekuatan elektrik relatif nilai suhu bilik biasanya turun nyata, reka ketebalan filem hendaklah guna kekuatan elektrik suhu kerja diukur secara songsang, bukan ambil laporan suhu bilik buat bahagi.

XVI. Nyahcas tempatan, jarak rayap dan cabaran pemacu frekuensi ubah baharu

Nyahcas tempatan (Partial Discharge, PD) merujuk nyahcas tempatan kecil dalam lapisan penebat atau antara muka disebabkan celah udara kecil di bawah tindakan medan elektrik. Tenaga nyahcas sekali sangat kecil, tidak terus menyebabkan kegagalan seluruh lapisan, tetapi ia akan terus menghakis dinding celah udara, beransur berkembang jadi pokok elektrik, akhirnya tembus penebat. Kaedah ukur mengikut GB/T 7354 "Teknik ujian voltan tinggi pengukuran nyahcas tempatan" (setara IEC 60270), kejuruteraan fokus dua voltan: voltan mula nyahcas tempatan (PDIV, voltan bila cas nyata pertama melebihi ambang ditetapkan semasa naik voltan) dan voltan padam nyahcas tempatan (PDEV, voltan bila nyahcas hilang semasa turun voltan). Matlamat reka biar PDIV lebih tinggi daripada voltan puncak sebenar peralatan tahan dan tinggalkan margin, supaya lapisan sepanjang kitaran hayat langsung tidak masuk keadaan nyahcas.

Faham perkara ini, dapat faham kenapa cat serbuk penebat berulang tekankan "tiada celah udara, tiada liang". Ketalan dielektrik relatif udara kira-kira 1, manakala epoksi pengeras biasanya 3 hingga 5; mengikut pembahagian kapasitor sesiri, kekuatan medan pada celah udara jauh lebih tinggi daripada epoksi sekeliling. Pada masa sama, kekuatan pecah udara pula jauh lebih rendah daripada epoksi. Dua faktor bertindan, celah udara jadi permulaan nyahcas pasti. Maka pra-rawatan nyah minyak karat, pra-panas bahan kerja keluarkan gas, kenaikan suhu berperingkat keluarkan gas, kawal ketebalan filem seragam, keperluan proses nampak berselerak ini, pada intinya menuju sasaran sama — hapuskan celah udara.

Penghayatan pemacu frekuensi ubah membawa cabaran baharu. Output pemacu frekuensi ubah bukan gelombang sinus licin, sebaliknya nadi cerun tinggi berfrekuensi tinggi, masa kenaikan voltan boleh sependek beberapa ratus nanosaat; nadi dipantulkan dan ditindih di hujung motor selepas penghantaran melalui kabel, puncak voltan lebih tegangan di hujung boleh menghampiri dua kali voltan basbar DC. Di bawah nadi cerun tinggi, taburan voltan dalam sistem penebat tidak lagi ditentukan oleh rintangan, sebaliknya terutamanya ditentukan oleh kapasitans, tegasan yang ditanggung oleh hujung lilitan dan lilitan pertama meningkat dengan ketara; pada masa yang sama kekerapan ulangan tinggi mempercepatkan kadar hakisan akibat nyahcas separa beberapa kali ganda, penebat yang asalnya boleh beroperasi beberapa tahun mungkin mengalami jejak elektrik dalam beberapa bulan. IEC 60034-18-41 dan IEC 60034-18-42 masing-masing memberikan kaedah penilaian untuk sistem penebat motor frekuensi ubah "tanpa nyahcas separa (Type I)" dan "membenarkan nyahcas separa (Type II)". Untuk pemilihan serbuk penebat dalam senario frekuensi ubah, tidak boleh hanya melihat kekuatan elektrik frekuensi kuasa, tetapi juga perlu memberi perhatian kepada keupayaan ketahanan nadi dan tahap PDIV, serta menebalkan secukupnya di kawasan tumpuan tegasan seperti hujung dan mulut alur.

XVII. Tentuan songsang ketebalan filem, rekabentuk tepi dan tiga kes kejuruteraan

Ketebalan filem penebat tidak sepatutnya ditetapkan secara rawak berdasarkan pengalaman, sebaliknya perlu ditentukan songsang daripada voltan ketahanan. Hubungan asas ialah: ketebalan filem rekaan minimum sama dengan voltan kerja didarab dengan faktor keselamatan, kemudian dibahagikan dengan kekuatan elektrik pada suhu kerja. Faktor keselamatan perlu merangkumi tiga jenis ketidakpastian — perbezaan antara spesimen piawai dan kerosan sebenar, serakan taburan ketebalan filem, dan susutan prestasi akibat penuaan jangka panjang, dalam kejuruteraan lazimnya diambil 3 hingga 5, peralatan kritikal diambil lebih tinggi. Jadual di bawah memberikan contoh anggaran dengan premis 20 kV/mm (nilai ukur sebenar pada suhu kerja) dan faktor keselamatan 4, hanya untuk menerangkan kaedah tentuan songsang itu sendiri, rekaan sebenar mesti berdasarkan kekuatan elektrik ukur sebenar kelompok ini dan piawaian produk berkenaan.

Baris terakhir dalam jadual menerangkan satu sempadan: penebat serbuk bukan penyelesaian sejagat, apabila ketebalan filem tentuan songsang melebihi julat proses munasabah salutan lapisan tunggal, tindakan betul ialah beralih kepada salutan berbilang lapisan, tuang epoksi atau menambah sarung penebat komposit, bukannya memaksa satu lapisan filem tebal — lapisan tunggal terlalu tebal sering disertai tegasan dalaman, pengeluaran gas tidak bersih dan pengerasan tidak sempurna, sebaliknya lebih mudah gagal.

Rekabentuk tepi adalah butiran lain yang mesti ditulis ke dalam lukisan. Semburan elektrostatik di bucu tajam terjejas secara serentak oleh kesan perisai Faraday dan tolakan cas sejenis, pemendapan serbuk sememangnya lebih nipis; manakala medan elektrik pula tertumpu tepat di bucu dan sudut, semakin kecil jejari kelengkungan, semakin tinggi kekuatan medan setempat. Dua trend iaitu filem nipis dan medan tinggi bertindan, bucu tajam secara semulajadi menjadi tempat pertama pecah litar. Tiga langkah boleh diambil: secara struktur kehendaki pengelilingan pembulatan konduktor, jejari bulat lazimnya tidak kurang daripada dua hingga tiga kali ketebalan filem dirancang; secara proses tambah semburan pada tepi, atau tukar kepada salutan rendam katil terbaur supaya tepi menebal secara semulajadi; secara pemeriksaan letakkan titik ukur ketebalan khusus di bucu dan mulut lubang, bukan hanya mengukur tempat rata yang senang diukur.

Kes satu, stator motor tak segerak tiga fasa bersaiz sederhana kecil. Kerosan ialah teras timbun kepingan dan bahagian penebat alur, voltan kerja 400 V, suhu titik panas lilitan menghampiri 155℃. Penyelesaian memilih cat serbuk penebat epoksi diubah suai gred F, ketebalan filem alur 250 hingga 350 mikron, mulut alur dan hujung ditebalkan; pra-rawatan dengan letupan pasir untuk membuang kerak oksida kemudian terus pra-panaskan dan sembur, elakkan karat balik antara proses membentuk lapisan lemah antara muka. Penerimaan mengikut GB/T 1408 ukur kekuatan elektrik, GB/T 1410 ukur rintangan isi padu, dan setiap produk siap dijalankan pemeriksaan penuh ketahanan voltan frekuensi kuasa, menghalang kecacatan rawak sebelum keluar kilang.

Kes dua, basbar tembaga tertutup voltan rendah. Keratan basbar tembaga berbentuk segi empat tepat, keempat sudut adalah titik tumpuan medan elektrik semulajadi, manakala basbar sering dipasang dalam kabinet agihan yang wujud risiko habuk dan pengcondongan. Penyelesaian memilih cat serbuk penebat epoksi CTI tinggi untuk mencapai gred bahan Kumpulan II malah Kumpulan I, ketebalan filem 400 hingga 600 mikron; keempat sudut tembaga dikerjakan mesin pembulatan dahulu, menggunakan salutan rendam katil terbaur supaya litupan tepi lebih seragam. Penerimaan selain projek lazim tambah ujian CTI GB/T 1411, serta ukur semula rintangan permukaan selepas rawatan lembap-panas — pengcondongan dalam kabinet adalah keadaan sebenar basbar ini, data makmal kering tidak memadai untuk menentukan kelayakan.

Kes tiga, dinding dalam kotak bateri kuasa. Keperluan di sini adalah tiga kali ganda: penebat untuk elak modul litar pendek ke casis, anti-kakisan untuk menahan air kondensat dan kemungkinan hakisan elektrolit, bila perlu juga memandu haba sel ke casis. Penyelesaian memilih serbuk epoksi komposit penebat pengalir haba, dengan pengisi seramik seperti alumina atau nitrida boron untuk meningkatkan kekonduksian haba dengan syarat rintangan isi padu terjamin (mekanisme pengisi lihat penyejukan cat berkonduksian haba), ketebalan filem dikawal 150 hingga 250 mikron untuk seimbangkan rintangan haba, pra-rawatan mengikut sembur pasir Sa2.5 untuk jaminan lekatan. Penerimaan perlu serentak beri tiga laporan: rintangan isi padu, kekuatan elektrik dan kekonduksian haba salutan, mana-mana satu sahaja mencapai tidak membentuk kelayakan.

XVIII. Kaedah empat langkah analisis kegagalan penebat

Apabila berlaku kerosakan penebat di lapangan, menebalkan lapisan filem secara membuta tuli atau tukar gred selalunya tidak berkesan, sepatutnya ikut empat langkah untuk menentukan punca. Langkah pertama lihat kedudukan pecah litar: adakah titik pecah jatuh di permukaan rata, bucu, atau di sepanjang lintasan percikan permukaan. Pecah bucu menunjukkan taburan ketebalan filem dan rekabentuk bulat, kesan arang di permukaan menunjukkan CTI tidak mencukupi dan pengumpulan pencemaran, titik pecah bentuk titik di permukaan rata kebanyakannya menunjukkan liang jarum atau kemasukan kekotoran. Langkah kedua lihat keratan: potong salutan perhatikan di bawah mikroskop sama ada wujud gelembung, kemasukan atau lapisan berasing, gelembung menunjukkan pengeluaran gas tidak cukup dan pra-panaskan tidak memadai, lapisan berasing menunjukkan pra-rawatan buruk atau tegasan antara muka akibat ketidakpadanan pengembangan haba. Langkah ketiga lihat suhu sejarah: semak sama ada peralatan beroperasi jangka panjang melebihi gred tahan haba dipilih, perubahan warna, rapuh, susut berat penebat adalah bukti nyata penuaan haba, bila perlu buat analisis susut berat haba pada bahagian gagal sebagai sokongan. Langkah keempat ujian ulang: ambil bahagian tidak gagal kelompok sama ukur semula mengikut GB/T 1408, GB/T 1410, GB/T 1411, tentukan sama ada masalah dari kelompok bahan, proses pembinaan atau rekabentuk struktur. Selepas empat langkah barulah putus sama ada ubah formulasi, ubah proses atau ubah struktur, barulah tidak salah sangka kecacatan rekaan sebagai kecacatan bahan, juga tidak sebaliknya biar bahan layak menanggung salah.

Soal: Cat serbuk penebat mainly guna resin apa? Kenapa?

Jawab: Hampir kesemuanya guna epoksi atau epoksi diubah suai. Epoksi asli penebat baik, rintangan isi padu tinggi, lekatan pada logam sangat kuat, tahan kimia dan tahan haba, serta boleh sekali salut tebal melitupi bentuk kompleks; poliester atau poliuretana penebatannya次之, penebat tinggi gred以 epoksi为主 (GB/T 6554针对 serbuk penebat epoksi).

Soal: Apakah bezanya rintangan isi padu dan kekuatan elektrik?

Jawab: Rintangan isi padu adalah penunjuk "saiz arus bocor" (ohm-sentimeter, semakin tinggi semakin baik); kekuatan elektrik adalah penunjuk "berapa tinggi voltan baru pecah" (kilovolt per milimeter, semakin tinggi semakin baik). Rekaan penebat perlu kedua-duanya: rintangan tinggi hadkan arus bocor, kekuatan elektrik tinggi tahan voltan sesaat tinggi.

Soal: Apa itu CTI, kenapa penting?

Jawab: Indeks pengelupuran elektrik (GB/T 1411 / IEC 60112), adalah ambang voltan salutan menahan jejak bocor di bawah persekitaran lembap bercemar. Luar, lembap-panas, tempat pencemaran kalau CTI rendah, permukaan beransur arang dan bocor malah pecah; CTI tinggi (lebih besar atau sama dengan 600) lebih selamat.

Soal: Serbuk penebat biasanya buat setebal mana?

Jawab: Reka mengikut "voltan kerja darab faktor keselamatan bahagi kekuatan elektrik", lazim 200–800 mikron. Tepi dan bucu perlu ditebalkan, dibulatkan, elak medan elektrik tumpu pecah dulu. Ketebalan seragam, tiada liang jarum lebih penting daripada sekadar tebal.

Soal: Bolehkah serbuk penebat guna untuk casis bateri?

Jawab: Boleh. Dinding dalam casis bateri salut serbuk epoksi penebat boleh elak litar pendek, pada masa sama sering sekali anti-kakisan dan (bila perlu) penebat pengalir haba (lihat penyejukan cat berkonduksian haba). Ia adalah satu bahagian rekaan komposit "penebat—anti-kakisan—pengalir haba".

Soal: Adakah prestasi penebat menurun pada suhu tinggi?

Jawab: Ya. Rintangan dan kekuatan elektrik menurun dengan kenaikan suhu. Penebat motor suhu tinggi perlu pilih epoksi gred tahan haba sepadan (gred B/F/H), dan semak kekuatan elektrik pada suhu kerja, tidak boleh hanya lihat nilai suhu bilik.

Soal: Kenapa liang jarum bahaya?

Jawab: Liang jarum adalah kecacatan setempat, medan elektrik tumpu di sini, mudah nyahcas separa dan akhirnya pecah, menyebabkan seluruh lapisan penebat gagal. Serbuk penebat mesti alir rata keluarkan gas cukup, pra-panaskan keluarkan gas, bahagian kritikal ujian ketahanan voltan seratus peratus.

Soal: Perlu ukur kedua-dua rintangan permukaan dan rintangan isi padu?

Jawab: Ya. Rintangan isi padu mencerminkan penebat badan, rintangan permukaan mencerminkan risiko percikan permukaan di bawah lembap pencemaran; persekitaran luar atau kotor rintangan permukaan dan CTI amat kritikal. Kedua-duanya bersama takrifkan keselamatan penebat sebenar.

Soal: Apa keperluan pra-rawatan pembinaan serbuk penebat?

Jawab: Permukaan konduktor mesti nyahgris, buang oksida, sembur pasir (rujuk rawatan permukaan salutan Sa2.5), jamin lekatan dan tiada celah gas antara muka — celah gas adalah punca nyahcas. Ketebalan filem dan lengkuk pengerasan juga mesti sepadan dengan pengeluaran gas.

Soal: Apa kelebihan penebat serbuk berbanding rendam cat?

Jawab: Serbuk sekali bentuk filem, ketebalan seragam, tiada pelarut (GB 30981 kira 0 VOC), tiada titisan sudut mati, tahan haba tahan kimia baik, tahap automasi tinggi; rendam cat mudah tebal nipis tak seragam, ada pelarut, perlu titis kering, litupan kompleks buruk. Serbuk lebih sesuai motor dan basbar pukal.

Soal: Macam mana pilih gred tahan haba serbuk penebat?

Jawab: Mengikut GB/T 11021 (setara IEC 60085) dikelaskan, berdasarkan suhu titik panas sebenar konduktor atau lilitan bukan suhu persekitaran: keadaan am gred B (130℃), motor frekuensi ubah dan gegelung transformator kering lazim gred F (155℃), motor suhu tinggi gred H (180℃). Selepas pilih perlu juga guna kekuatan elektrik pada suhu kerja tentukan songsang ketebalan filem, tidak boleh hanya lihat nilai suhu bilik.

Soal: Apa itu nyahcas separa, kenapa salutan mesti "tiada celah gas"?

Jawab: Nyahcas separa adalah pecah mikro celah gas dalam penebat, diukur mengikut GB/T 7354 (setara IEC 60270). Pemalar dielektrik udara kira 1, jauh lebih rendah daripada epoksi 3–5, pembahagian voltan sesiri menyebabkan celah gas dapat bahagian medan lebih tinggi, manakala udara sendiri kekuatan pecah rendah, maka celah gas pasti nyahcas dulu dan beransur hakisan jadi pokok elektrik. Pra-panaskan keluarkan gas, kenaikan suhu tangga, ketebalan filem seragam semuanya untuk hapus celah gas.

Soal: Apa bezanya penebat motor frekuensi ubah dengan motor frekuensi kuasa?

Jawab: Output pemacu frekuensi ubah nadi cerun tinggi, masa kenaikan boleh sependek beberapa ratus nanosaat, pantulan kabel juga boleh buat lebih tegangan hujung menghampiri dua kali voltan basbar DC; taburan tegasan dikuasai kapasitans, hujung dan lilitan pertama lebih berat, dan kekerapan ulangan tinggi percepat hakisan nyahcas. Penilaian rujuk IEC 60034-18-41/42, pemilihan perlu perhatikan ketahanan nadi dan voltan mula nyahcas separa, serta tebalkan hujung.

Soal: Apa faedah kejuruteraan bahan CTI tinggi?

Jawab: Mengikut GB/T 16935.1 (setara IEC 60664-1), bahan dibahagikan mengikut CTI kepada Kumpulan I (≥600), Kumpulan II (400–600), Kumpulan IIIa (175–400), Kumpulan IIIb (100–175). Pada voltan sama, tahap pencemaran sama, semakin tinggi kumpulan semakin pendek jarak percikan minimum diperlukan, jarak antara fasa basbar dan saiz kabinet boleh dibuat lebih kecil, ini asas piawaian "CTI tinggi tukar struktur padat".

Bacaan Lanjutan

• Penyejukan cat berkonduksian haba: sistem pengisi dan aplikasi peranti kuasa: Penebat selalunya perlu sekali pengalir haba, salutan peranti kuasa keperluan berganda "penebat tambah pengalir haba".
• Aplikasi kejuruteraan cat serbuk anti-kakisan berat: Dinding dalam casis bateri selalu "penebat tambah anti-kakisan" salut sama, anti-kakisan adalah item sinergi tidak boleh hilang.
• Rawatan permukaan salutan Sa2.5 dan gred sembur pasir: Celah gas antara muka lekatan serbuk penebat berpunca dari pra-rawatan, kualiti sembur pasir tentukan keselamatan elektrik.
• Cat tahan haba silikon organik: mekanisme tahan haba dan gred suhu: Penebat gred H ke atas selalu bantu ubah suai silikon organik, pemilihan gred tahan haba dan penilaian hayat penuaan haba artikel ini saling rujuk.
• Cat serbuk termoset dan termoplastik: mekanisme pembentukan filem, sempadan prestasi dan pemilihan
• Prinsip dan klasifikasi cat serbuk: dari mekanisme pembentukan filem ke pemilihan sistem resin
• Pembinaan cat industri: parameter sembur tanpa udara, kawalan ketebalan filem dan selang salutan