4. Resistência ao rastreamento elétrico
O rastreamento, ou rastreamento de vazamentos, é a formação gradual de vias condutoras na superfície de um material isolante plástico sob o efeito combinado do estresse elétrico e das impurezas eletrolíticas. Para materiais isolantes de plástico, um índice de desempenho elétrico comum é comparado ao índice de rastreabilidade elétrica (índice de rastreamento comparativo, CTI), a partir da definição do material é submetido a 50 gotas de eletrólito durante o valor máximo de tensão da falha do não Rastreamento elétrico, a chamada falha do rastreamento elétrico, ou seja, a sobrecorrente, 0,5 A ou maior corrente dura 2 s quando a ação; ou queima contínua 2 s ou mais. Para ser mais específico, a faixa de tensão de teste de CTI é de 100 ~ 600 V (50Hz) e o aumento ou diminuição da tensão é um múltiplo de 25 V. Existem dois tipos de eletrólitos, a solução A é uma solução de cloreto de amônio a 0,1% em peso com uma resistividade de cerca de 3,95 ohm-m; A solução B é 0,1% em peso de cloreto de amônio + 0,5% em peso de diisobutilnaftaleno sulfonato de sódio com uma resistividade de cerca de 1,98 ohm-m; A solução B é mais agressiva e geralmente é seguida por uma letra m após o valor do CTI. Além disso, existe um conceito de PTI (índice de rastreamento de prova) ou índice de partida de vazamento, que é o valor de resistência à tensão de um material para suportar 50 gotas de eletrólito sem vazamento.
Os padrões de teste de CTI incluem IEC 60112, ASTM D3638 e GB/T 4207. Para materiais isolantes de plástico, o substrato, enchimentos e aditivos (retardadores de chama, plastificantes etc.) afetam o CTI; Do ponto de vista da formulação e processamento, evitando a precipitação de pequenas moléculas, a geração e o acúmulo de carbono livre é a chave para evitar a precipitação de pequenas moléculas e, ao mesmo tempo, melhorar a aparência do brilho e nivelamento do produto. Veja o Crastin® PBT da DuPont como exemplo, o CTI está entre 175 ~ 600 V. A adição de fibra de vidro e retardador de chama tornará o CTI mais baixo até certo ponto. Além disso, o CTI de materiais como PPS e LCP é ligeiramente menor, principalmente devido ao maior teor de carbono da estrutura molecular. Em resumo, para equipamentos elétricos e eletrônicos, isolamento de superfície plástica, a consideração geral dos aspectos do substrato, formulação e processamento.
5. Resistência ao arco
Os materiais isolantes de plástico são resistentes à resistência (resistência ao arco), refere-se à resistência do material causada pela deterioração do arco de alta tensão da capacidade de usar a chama do arco na superfície do material causado pela carbonização da condutividade da superfície, combustão do material, fusão do material (Formação do orifício) O tempo necessário para expressar (a unidade é s). O teste geralmente usa alta tensão e corrente pequena (tensão de 12,5 kV, corrente de 10 ~ 40 mA), nos dois eletrodos gerados entre o arco, o papel da superfície do material, através do tempo de intervalo de arco é gradualmente reduzido, a corrente é aumentado gradualmente, para que o material seja submetido a condições progressivamente mais graves de combustão até a destruição da amostra, o registro do tempo decorrido da geração do arco até a destruição do material. Comparado com a “queima úmida” da resistência ao traço, a resistência ao arco pertence à “queima a seco”, que é examinar as propriedades isolantes da superfície do material, gerando um arco elétrico repetidamente.
Os principais padrões de teste para resistência ao arco são IEC 61621, ASTM D495 e GB/T 1411, e o tempo de resistência ao arco dos materiais isolantes de plástico geral varia de dezenas de segundos a um ou duzentos segundos; Quanto mais tempo o tempo de resistência do arco, melhor o desempenho do isolamento da superfície. Semelhante ao CTI, fibras de vidro, retardadores de chama e outros preenchimentos e aditivos nos plásticos, bem como a suavidade da superfície do plástico, afetarão a resistência do arco do material.
6. Resistência à Corona
O corpo carregado de alta tensão, como cabos de energia de alta tensão e seus conectores, ao redor do gás no forte campo elétrico, será localizado livre e fenômeno de descarga, conhecido como Corona (Corona). Os materiais de isolamento plástico na descarga da corona serão destruídos lentamente, principalmente devido à colisão direta de partículas carregadas, alta temperatura local, ozônio e outros efeitos oxidantes. A resistência à coroa (resistência de Corona) refere -se ao material isolante pela descarga de corona pode resistir à qualidade da natureza do declínio.
Os padrões de teste de resistência de Corona são IEC 60343, ASTM D2275 e GB/T 22689. A resistência à coroa é geralmente um teste da resistência do material à capacidade de quebra de descarga de superfície, ou seja, o tempo de colapso. Materiais isolantes plásticos resistentes à coroa, especialmente filmes resistentes a corona, desempenham um papel importante na eletrônica de alta frequência de pulso de pulso. O filme de poliimida Kapton® CRC da Dupont é comercializado por sua excelente resistência à Corona e é usado em uma variedade de ambientes de alta tensão, onde as descargas de corona estão presentes, como motores, geradores e transformadores. O KAPTON® 100CRC tem um tempo de tensão mais alto na presença de descargas parciais (1.250 VCA/1050 Hz) do que o filme de poliimida comum Kapton® 100hn dezenas de vezes. Vale ressaltar que a adição de nanopartículas inorgânicas é um método importante para melhorar a resistência à coroa de materiais isolantes de plástico.
7. descarga localizada
A descarga parcial (DP) é uma descarga elétrica na qual o isolamento entre os condutores é apenas parcialmente ponte por um campo elétrico. A descarga parcial geralmente ocorre antes da quebra, o motivo se deve principalmente à existência de meios compostos desiguais dentro do isolador, bolhas ou lacunas de ar, impurezas condutivas, resultando em um campo elétrico local está muito concentrado em um ponto e descarga. Essas bolhas ou lacunas de ar, por um lado, isolando os materiais no processo de fabricação, por outro lado, operação de longo prazo devido a alterações de temperatura ou forças eletromagnéticas causadas por vibração mecânica e outros fatores. A descarga parcial acelerará o envelhecimento e a quebra dos materiais isolantes, no projeto estrutural, a seleção e a fabricação de materiais não devem ser ignorados. Para materiais isolantes de plástico, o projeto estrutural e o processo de fabricação deve ser considerado em conjunto para evitar dificuldades excessivas de fabricação, como moldagem por injeção de paredes espessas, bolhas de ar e outros defeitos no material e exacerbar a descarga parcial.
Os principais padrões de teste para descarga parcial são IEC 60270, ASTM D1868 e GB/T 7354. No processo de medição, a amplitude da tensão, a frequência da tensão, o tempo de ação da tensão e as condições ambientais afetarão os resultados da parcial descarga. Além disso, além dos métodos de medição elétrica, como método de corrente de pulso, método ultrassônico e método de onda leve, também podem ser usados para detectar descargas parciais. A unidade de descarga parcial é Coulomb (C), 1 Coulomb é a quantidade de eletricidade que passa pela área de seção transversal de um fio em 1 segundo, quando há uma corrente de 1 ampere no fio (1c = 1a-s) ; Em geral, é necessário que a quantidade de descarga parcial do produto isolante não seja superior a 3 pc (3 × 10-12 C).
Em resumo, para o próprio material isolante plástico, as propriedades elétricas incluem principalmente resistência e resistividade de isolamento, constante dielétrica relativa e perda dielétrica, resistência dielétrica, resistência ao rastreamento elétrico, resistência ao arco, resistência à coroa, corrente de vazamento e descarga parcial. De fato, para diferentes produtos elétricos, eletrônicos e de eletrodomésticos, existem requisitos e padrões diferentes para as propriedades elétricas gerais do produto. Portanto, para o desempenho geral do isolamento desses produtos, a seleção de materiais de isolamento plástico e o projeto da estrutura de isolamento devem ser considerados. Em resumo, para materiais de isolamento plástico, a seleção de materiais para seguir os princípios físicos (propriedades mecânicas, propriedades térmicas, propriedades elétricas), princípios de fabricação (processo de fabricação), princípios econômicos e princípios de segurança para atender aos requisitos de isolamento do produto final.
