Новости отрасли
Дом / Новости / Новости отрасли / Epoxy Fiberglass Sheet in Transformer Manufacturing: Properties, Applications & Selection

Epoxy Fiberglass Sheet in Transformer Manufacturing: Properties, Applications & Selection

Внутри типичного распределительного трансформатора на 10 кВ лист эпоксидного стекловолокна невидим и постоянно выдерживает нагрузку. Он выглядит как перфорированные полоски между слоями обмотки, как распорки, удерживающие открытые масляные каналы, как концевые кольца, поглощающие осевое прижимное усилие, и как клеммные колодки, прокладывающие высоковольтные провода. В каждой позиции повторяется одно и то же требование: изолировать, сохранять размеры, выдерживать температурный класс и сохранять чистоту обработанного края.

Что такое эпоксидный лист из стекловолокна

Лист эпоксидного стекловолокна представляет собой жесткий термореактивный ламинат из тканого полотна из Е-стекла и эпоксидной смолы, отверждаемый под воздействием тепла и давления с образованием плит толщиной от примерно 0,1 мм до более 50 мм.

Определение: лист эпоксидного стекловолокна (также называемый ламинатом эпоксидного стекла, типа FR4 или G10) изготавливается путем пропитки тканого полотна из стекловолокна E эпоксидной смолой, укладки слоев и их консолидации при температуре 130–170 ° C под давлением в несколько мегапаскалей до тех пор, пока смола не свяжется в твердую термореактивную панель.

Каждый слой обычно имеет толщину 0,05–0,25 мм, а отвержденная плита содержит примерно 38–45 процентов смолы по весу. IEC 60893-3-2 классифицирует это семейство как EP GC (эпоксидная смола, непрерывная стеклянная нить). Неогнестойкая плита называется G10; огнестойкая версия — FR4 с рейтингом UL94 V0.

15-35 кВ/мм Типичная диэлектрическая прочность ламината толщиной 1 мм.
130-155°С Непрерывный термический класс от B до F
Ниже 0,5% Водопоглощение после кондиционирования
UL94 V0 Огнестойкая марка (тип FR4)

Как классифицируется материал

Обозначение МЭК определяет, что покупатель может проверить при входном контроле. ЕР GC 201 — это электротехническая марка общего назначения, ЕР GC 203 повышает механическую прочность, ЕР GC 204 обеспечивает высокие электрические характеристики во влажных условиях и наиболее близко соответствует стандарту FR4, а ЕР GC 205 повышает огнестойкость. Сертификат, в котором указаны только G10 или FR4, оставляет слишком много места для интерпретации.

Зачем это нужно трансформаторам

Инженеры по трансформаторам используют эпоксидное стекло, когда изоляция должна также выдерживать механическую нагрузку, выдерживать температурные циклы и проходить обычные диэлектрические испытания и испытания на частичный разряд.

Прессованный картон и арамидная бумага легко упаковываются. Эпоксидное стекло является жестким, стабильным по размерам и способным придавать форму, что делает его семейством структурных изоляционных материалов. Свойства, важные в эксплуатации:

  • Диэлектрическая прочность ламината. Лист толщиной 1–3 мм выдерживает межслойные напряжения и напряжения между линией и землей в большинстве распределительных устройств и конструкций среднего напряжения.
  • Стабильный коэффициент рассеивания. Тангенс-дельта частоты сети остается низким и повторяемым, сохраняя предсказуемыми потери на паразитные нагрузки по мере старения устройства.
  • Стабильность размеров. Перфорированные полосы и обработанные кольца остаются плоскими после многих лет погружения в масло или пропитки смолой.
  • Влаго- и маслостойкость. Водопоглощение ниже 0,5 процента защищает пути утечки на влажных подстанциях.
  • Огнестойкость. Платы типа FR4 соответствуют стандарту UL94 V0, ограничивающему распространение огня во время неисправностей.
  • Качество обработанной кромки. Чистое сверление и штамповка без расслоения позволяют избежать пустот, которые впоследствии становятся местами частичного разряда.

Для обмотки класса 35 кВ заводские испытания предусматривают выдержку промышленной частоты 70 кВ и предел частичного разряда около 10 пКм. И то, и другое проходит или не проходит в зависимости от самого ламината и качества его обрезанных кромок.

Тепловые и электрические ограничения, на которые следует обратить внимание

Температура непрерывной эксплуатации составляет 130–155°С в зависимости от смоляной системы, но срок службы изоляции зависит от тепла, напряжения и времени. Повышение температуры в горячей точке примерно на 10°C может вдвое сократить ожидаемый срок службы, поэтому проектировщики отслеживают самую горячую точку, а не среднее значение. Сравнительный индекс отслеживания (CTI) ламинированных эпоксидных стекол обычно находится в диапазоне от 150 В до 300 В, поэтому пути утечки должны соответствовать уровню загрязнения места.

Где он используется внутри трансформатора

Лист присутствует во всех основных зонах изоляции: слоях обмотки, каналах охлаждения, системе зажимов, выводах выводов и узле устройства РПН.

  1. Слой изоляционных полос. Перфорированные листы между слоями намотки повышают межслойную стойкость, не блокируя путь масла или смолы.
  2. Распорки и каналы охлаждения. Склеенные планки определяют высоту масляного канала; эпоксидное стекло лучше держит толщину, чем прессованное волокно при зажатии.
  3. Торцевые изоляционные кольца. Кольца на концах обмотки распределяют осевые силы короткого замыкания и увеличивают путь утечки на выступе.
  4. Прижимные и прижимные пластины. Жесткие пластины по всей площади равномерно прижимают обмотки и сохраняют квадратность пакета сердечников.
  5. Свинцовые опоры и клеммные колодки. Просверленные платы прокладывают высоковольтные провода на контролируемых расстояниях и имеют прочное механическое крепление.
  6. Изоляционные детали устройства РПН. Пластины, стержни и трубы, изготовленные с высокой точностью, обеспечивают жесткие допуски от отверстия к отверстию благодаря механизму переключения.

Температура непрерывной эксплуатации при общей изоляции трансформатора (°C)

Эпоксидное стекло (класс F) 155°C
Эпоксидное стекло (класс B) 130°С
Электрический картон 105°С
Арамидная бумага 220°С
Полиэфирная пленка 130°С

Арамидная бумага нагревается сильнее, но она тонкая и гибкая. Эпоксидное стекло представляет собой вариант жесткой конструкции в диапазоне температур 130–155°C.

Краткое руководство по толщине: 0,5–3 мм соответствует большинству требований по изоляции слоев и прокладок в распределительных устройствах; Пластины толщиной 6–25 мм выдерживают зажимные усилия, выводные щиты и конструкции устройств РПН.

Как производится лист эпоксидного стекловолокна

Качество листа определяется перед прессованием: стеклянное переплетение, система смол и содержание смолы в препреге определяют электрический и механический потолок готового ламината.

  1. Сплетите стеклоткань. Сбалансированная однотонная или саржевая ткань E-стекла толщиной 0,05–0,25 мм на слой с отделкой, равномерно впитывающей смолу.
  2. Пропитать эпоксидной смолой. Ткань становится препрегом B-стадии с содержанием смолы около 40 процентов; это контроль соотношения смолы и волокна Это первый качественный вентиль для обеспечения диэлектрической стабильности.
  3. Укладывайте до целевой толщины. Слои уложены слоями со смещением швов; стопка при прессовании сжимается на 15-25 процентов.
  4. Горячее прессование и полимеризация. Пакеты отверждаются при 130-170°С под давлением 3-10 МПа до стабилизации температуры стеклования.
  5. Обрезаем, тестируем и обрабатываем. Панели проверяются на соответствие стандарту IEC 60893, затем режутся, сверлятся или перфорируются по чертежу.

Пустоты, а не смола, являются причиной большинства сбоев в эксплуатации. Пустота в несколько десятых миллиметра может стать местом частичного разряда при напряжении 35 кВ, поэтому параметры прессования, выравнивание слоев и чистота — это то, что проверяют серьезные покупатели.

Именно эта цепочка и объясняет важность вертикальной интеграции. Когда одно предприятие ткет ткань, производит собственный препрег и прессует панели, оно контролирует переменные, которые создают пустоты. Компания Jiangyin Dongli New Материалs Technology Co., Ltd. управляет всей этой цепочкой, от тканого армирования до производство эпоксидных препрегов и готовые панели, что делает отслеживание партии практичным для покупателей трансформаторов.

Custom Epoxy Carbon Fiber Prepreg Manufacturers, Factory Производители препрегов из эпоксидного углеродного волокна на заказ, завод Мы предлагаем изготовленный на заказ препрег из эпоксидного углеродного волокна, Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd - китайский производитель препрегов из эпоксидного углеродного волокна... Посмотреть продукт →

Выбор правильного сорта и допуска

Выбор марки начинается с обозначения IEC 60893 и класса огнестойкости; Требования к допускам и обработанным кромкам занимают второе место. То же самое технология эпоксидного препрега который определяет ламинаты для аэрокосмической отрасли и определяет консистенцию трансформаторных плат.

Обозначения ламината IEC 60893-3-2 EP GC, наиболее относящиеся к изоляции трансформаторов с типичными задачами.
Обозначение Отличительная черта Типичный режим работы трансформатора
EP GC 201 Электрический щит общего назначения Барьеры и легкие прокладки
EP GC 203 Более высокая механическая прочность Зажимные пластины и концевые кольца
EP GC 204 Высокие электрические характеристики во влажных условиях (тип FR4) Слой изоляции, опоры для выводов, пластины устройства РПН
EP GC 205 Повышенная огнестойкость Агрегаты сухого типа с жесткими требованиями пожарной безопасности.

Контрольный список выбора: проверьте обозначение, класс UL94 V0, термический класс и допуск по толщине в сертификате. Типичный лист FR4 толщиной 3 мм имеет допуск по толщине примерно плюс-минус 0,23 мм, а пластина толщиной 10 мм — примерно плюс-минус 0,5 мм. Для перфорированных деталей укажите класс перфорации и проверьте наличие расслоения на кромке штампа.

Когда тип FR4 является выбором по умолчанию

Для большинства трансформаторов тип FR4 или EP GC 204 является безопасным по умолчанию: огнестойкость UL94 V0, низкое водопоглощение и чистая механическая обработка в одной плате. Неогнестойкий материал G10 стоит дешевле, но обычно его применение ограничивается герметичными маслонаполненными конструкциями, где класс пожарной безопасности имеет меньшее значение.

Эпоксидное стекло против картона и других альтернатив

По сравнению с электропрессованным картоном эпоксидное стекло выигрывает по механической прочности, стабильности размеров и влагостойкости; Прессованный картон выигрывает по цене, удобству прилегания и многолетнему опыту производства пропитанных маслом обмоток.

Выбирайте эпоксидное стекло, когда

  • Изоляция воспринимает силы зажима или короткого замыкания.
  • Указаны жесткие допуски на обработку (отверстия, пазы, кольца).
  • Окружающая среда влажная или устройство сухого типа.
  • Огнестойкость является частью спецификации.

Выбирайте картон, когда

  • Масляные барьеры уже являются проверенной конструкцией.
  • Детали должны соответствовать криволинейным контурам намотки.
  • Стоимость за килограмм доминирует над бюджетом изоляции
  • Существующие типовые испытания и одобрения не должны меняться.
Сравнение материалов изоляции трансформатора: тепловая, электрическая и структурная роль.
Material Непрерывная температура Диэлектрическая прочность (типичная) Структурная роль Относительная стоимость
Эпоксидное стекло (тип FR4) 130-155°С 15-35 кВ/мм Жесткие, несущие нагрузки детали Средний
Электрический картон 105°С 10-15 кВ/мм Пропитанные маслом барьеры и контуры Низкий
Арамидная бумага 220°С 20-30 кВ/мм Тонкий высокотемпературный слой изоляции Высокий
Полиэфирная пленка 130°С 40-60 кВ/мм Гибкая прослойка, не играет структурной роли Низкий

Большинство OEM-производителей используют гибридную систему: арамидная бумага или картон внутри слоев обмотки, эпоксидное стекло в каждом положении, которое должно стоять и выдерживать нагрузку.

Проверка поставщиков и поставщиков

Квалифицируйте поставщика ламината по контролю процесса, а не по одному листу данных. Спросите, где производится препрег, как контролируются пустоты и что показывают записи производственной партии.

Эти проверки отличают надежного поставщика трансформаторов от того, кто просто перепродает импортные платы:

  • Соответствие стандартам IEC 60893 и GB/T 1303 с точным обозначением EP GC.
  • Файл UL94 V0 и термический класс указаны в сертификате.
  • Допуск по толщине и плоскостность указаны для каждой партии.
  • Значения партии для диэлектрической прочности, коэффициента диэлектрических потерь и водопоглощения
  • Обработанные образцы проверяются на выдергивание и расслоение волокон.
  • Изготовленная на заказ резка, сверление и штамповка подтверждены перед производством

Ламинат, который выглядит как плоский лист, все равно может выйти из строя в случае просверленной детали. Отверстия, пазы и кромки определяют поведение при частичном разряде, поэтому качество обработки зависит от спецификации изоляции.

Dongli производит свою линию изоляции эпоксидного стекла на территории площадью 32 000 квадратных метров с цехами с постоянной температурой и чистыми помещениями 100 000 классов, обеспечивая ткачество, препрег, прессование и механическую обработку под одной крышей. Это эпоксидные изоляционные листы и плиты из стекловолокна имеют рейтинг UL94 V0, и компания поставляет стандартные панели, нестандартные размеры, прокладки, клеммные колодки с отверстиями и обработанные кольца по чертежам.

Custom Epoxy Resin Glassfiber Insulation Board Manufacturers, Factory Производители изоляционных плит из стекловолокна на заказ, завод Мы предлагаем изготовленную на заказ изоляционную плиту из эпоксидной смолы из стекловолокна, Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd - это китайская эпоксидная смола из стекловолокна... Посмотреть продукт →

Часто задаваемые вопросы

Эти четыре вопроса охватывают решения, которые инженеры по трансформаторам чаще всего поднимают при оценке листового эпоксидного стекла.

В чем разница между G10 и FR4?

G10 — негорючий ламинат из эпоксидного стекла. В FR4 добавлена ​​бромированная эпоксидная система, обеспечивающая класс воспламеняемости UL94 V0. Оба стекла изготовлены из эпоксидной смолы, но для трансформаторов обычно выбирают материал типа FR4, поскольку пожарная безопасность является частью конструкции изоляции.

Можно ли использовать листы эпоксидного стекловолокна в масляных трансформаторах?

Yes, in structural and spacing roles. Epoxy glass is compatible with transformer oil and holds dimension better than pressboard, but most oil-immersed designs keep bulk winding layers in pressboard or aramid paper and use epoxy glass for clamping plates, lead supports, and tap-changer parts.

What thickness should be specified for transformer insulation?

For distribution transformers, 0.5-3 mm sheets cover most layer insulation and spacer duties; 6-25 mm plates suit clamping structures and terminal boards. The final value depends on voltage class, mechanical loads, and required creepage distances.

Does Dongli supply custom sizes and machined transformer parts?

Yes. Dongli supplies the epoxy glass insulation line in standard sheets and custom cut sizes, including drilled terminal boards, spacer strips, and machined rings, and can adapt laminate thickness and finish to the drawing.

The lowest material price is rarely the lowest insulation cost. Dielectric strength, edge quality, and batch consistency are bought together, and they show up in the factory test report.