Recent Development of Insulating Materials

Les premiers matériaux isolants utilisés étaient des produits naturels tels que le coton, la soie, le mica et le caoutchouc. Au début du 20ème siècle, le synthétique industriel la résine phénolique plastique est apparue pour la première fois, qui présente de bonnes propriétés électriques et une résistance élevée à la chaleur. Plus tard, les résines urée-formaldéhyde et les résines alkydes plus performantes sont apparues les unes après les autres. L’émergence de l’huile isolante synthétique trichlorobiphényle a fait un bond dans les caractéristiques spécifiques des condensateurs de puissance (mais elle a été stoppée car nocive pour la santé humaine). L’hexafluorure de soufre a également été synthétisé au cours de la même période.

Depuis les années 1930, les matériaux isolants synthétiques se sont développés rapidement, comprenant principalement la résine acétal, le néoprène, le chlorure de polyvinyle, le caoutchouc styrène-butadiène, le polyamide, la mélamine, le polyéthylène et le polytétrafluoroéthylène, qui est appelé le roi des plastiques aux excellentes performances. Attendez. L’émergence de ces matériaux synthétiques a joué un rôle majeur dans le développement de la technologie électrique. Par exemple, du fil émaillé acétal est utilisé dans le moteur pour améliorer sa température de fonctionnement et sa fiabilité, tandis que le volume et le poids du moteur sont considérablement réduits. Le développement réussi de la fibre de verre et de sa ceinture tressée et la synthèse de la résine de silicone ont ajouté le niveau de résistance thermique de la classe H à l’isolation du moteur.

Après les années 1940, le polyester insaturé et la résine époxy sont apparus. L’apparition du papier de mica en poudre permet aux gens de se débarrasser du sort de la rareté des ressources en feuilles de mica.

Depuis les années 1950, de nouveaux matériaux à base de résines synthétiques ont été largement utilisés, tels que les adhésifs isolants en polyester insaturé et en époxy pour l’imprégnation des bobines de moteur à haute tension. Les produits de la série polyester sont utilisés dans l’isolation des revêtements des fentes du moteur, le fil émaillé et le vernis d’imprégnation, et l’isolation des moteurs basse tension de classe E et B a été développée, ce qui réduit encore le volume et le poids du moteur. L’hexafluorure de soufre a commencé à être utilisé dans les appareils électriques à haute tension et l’a fait évoluer vers une miniaturisation à grande capacité. L’isolation à l’air des disjoncteurs et l’isolation à l’huile et au papier des transformateurs sont partiellement remplacées par de l’hexafluorure de soufre.

Dans les années 1960, les résines résistantes à la chaleur contenant des cycles hétérocycliques et aromatiques ont été fortement développées, telles que le polyimide, le polyaramide, le polyarylsulfone, le sulfure de polyphénylène et d’autres matériaux appartenant aux grades résistants à la chaleur de niveau H et supérieurs. La synthèse de ces matériaux résistants à la chaleur a créé des conditions favorables au développement futur des moteurs des classes F et H. Les films de polypropylène ont également été utilisés avec succès dans les condensateurs de puissance au cours de cette période.

Depuis les années 1970, il y a eu relativement peu de recherches sur le développement de nouveaux matériaux. Au cours de cette période, diverses modifications ont été principalement apportées aux matériaux existants et le champ d’application a été élargi. Les huiles minérales isolantes sont raffinées par de nouvelles méthodes pour réduire leurs pertes ; L’isolation au mica époxy a fait de nombreuses améliorations en améliorant ses propriétés mécaniques et en n’obtenant aucun espace d’air pour améliorer ses propriétés électriques. Les condensateurs de puissance passent d’une structure composite papier-film à une structure à film complet. Les câbles d’alimentation UHV 1000 kV ont commencé à étudier le remplacement du papier traditionnel en fibres naturelles par un isolant en papier synthétique. Les matériaux isolants non polluants se sont également développés rapidement depuis les années 1970, comme l’utilisation d’huile d’isopropyl biphényle et d’ester en milieu non toxique pour remplacer le biphényle chloré en milieu toxique, et l’expansion de la peinture sans solvant. Avec la vulgarisation des appareils électroménagers, des incendies majeurs se produisent souvent en raison de l’incendie de leurs matériaux isolants, de sorte que la recherche sur les matériaux ignifuges a attiré l’attention.