Desarrollo reciente de materiales aislantes

Los primeros materiales aislantes utilizados fueron productos naturales como el algodón, la seda, la mica y el caucho. A principios del siglo XX, la sintético industrial Primero salió la resina fenólica plástica, que tiene buenas propiedades eléctricas y alta resistencia al calor. Más tarde, aparecieron una tras otra las resinas de urea-formaldehído y las resinas alquídicas con mejores prestaciones. La aparición del aceite aislante sintético de triclorobifenilo ha dado un salto en las características específicas de los condensadores de potencia (pero se ha detenido por ser nocivo para la salud humana). El hexafluoruro de azufre también se sintetizó durante el mismo período.

Desde la década de 1930, los materiales aislantes sintéticos se han desarrollado rápidamente, incluyendo principalmente resina de acetal, neopreno, cloruro de polivinilo, caucho de estireno-butadieno, poliamida, melamina, polietileno y politetrafluoroetileno, que se denomina el rey de los plásticos con un excelente rendimiento. Esperar. La aparición de estos materiales sintéticos ha jugado un papel importante en el desarrollo de la tecnología eléctrica. Por ejemplo, se utiliza alambre esmaltado con acetal en el motor para mejorar su temperatura de trabajo y confiabilidad, mientras que el volumen y el peso del motor se reducen considerablemente. El exitoso desarrollo de la fibra de vidrio y su correa trenzada y la síntesis de resina de silicona han agregado el nivel de resistencia al calor de clase H al aislamiento del motor.

Después de la década de 1940, aparecieron el poliéster insaturado y la resina epoxi. La aparición del papel de mica en polvo hace que las personas se deshagan de la difícil situación de la escasez de recursos de mica en lámina.

Desde la década de 1950, se han utilizado ampliamente nuevos materiales basados ​​en resinas sintéticas, como los adhesivos aislantes de poliéster insaturado y epoxi para la impregnación de bobinas de motores de alta tensión. Los productos de la serie de poliéster se utilizan en el aislamiento del revestimiento de la ranura del motor, el alambre esmaltado y el barniz de impregnación, y se ha desarrollado el aislamiento del motor de bajo voltaje de clase E y clase B, lo que reduce aún más el volumen y el peso del motor. El hexafluoruro de azufre comenzó a utilizarse en electrodomésticos de alto voltaje, y lo hizo evolucionar hacia la miniaturización de gran capacidad. El aislamiento de aire de los interruptores automáticos y el aislamiento de aceite y papel de los transformadores se sustituyen parcialmente por hexafluoruro de azufre.

En la década de 1960, se desarrollaron mucho las resinas resistentes al calor que contienen anillos heterocíclicos y aromáticos, como poliimida, poliaramida, poliarilsulfona, sulfuro de polifenileno y otros materiales que pertenecen al nivel H y grados superiores resistentes al calor. La síntesis de estos materiales resistentes al calor ha creado condiciones favorables para el desarrollo de motores de clase F y clase H en el futuro. Las películas de polipropileno también se utilizaron con éxito en condensadores de potencia durante este período.

Desde la década de 1970, ha habido relativamente pocas investigaciones sobre el desarrollo de nuevos materiales. Durante este período, se realizaron diversas modificaciones principalmente a los materiales existentes y se amplió el ámbito de aplicación. Los aceites minerales aislantes se refinan mediante nuevos métodos para reducir sus pérdidas; El aislamiento de mica epoxi ha realizado muchas mejoras para mejorar sus propiedades mecánicas y lograr que no haya espacios de aire para mejorar sus propiedades eléctricas. Los condensadores de potencia pasan de una estructura compuesta de papel y película a una estructura de película completa. Los cables de potencia UHV de 1000 kV comenzaron a estudiar la sustitución del tradicional papel de fibra natural por aislamiento de papel sintético. Los materiales aislantes libres de contaminación también se han desarrollado rápidamente desde la década de 1970, como el uso de bifenilo isopropílico medio no tóxico y aceite de éster para reemplazar el bifenilo clorado medio tóxico y la expansión de la pintura sin disolventes. Con la popularización de los electrodomésticos, a menudo ocurren accidentes de incendio importantes debido al fuego de sus materiales aislantes, por lo que la investigación sobre materiales ignífugos ha llamado la atención.