Desenvolvimento recente de materiais isolantes

Os primeiros materiais isolantes usados ​​eram produtos naturais, como algodão, seda, mica e borracha. No início do século XX, a sintético industrial resina fenólica plástica surgiu pela primeira vez, que possui boas propriedades elétricas e alta resistência ao calor. Mais tarde, resinas de uréia-formaldeído e resinas alquídicas com melhor desempenho surgiram uma após a outra. O surgimento do óleo isolante sintético triclorobifenil deu um salto nas características específicas dos capacitores de potência (mas foi interrompido por ser prejudicial à saúde humana). O hexafluoreto de enxofre também foi sintetizado durante o mesmo período.

Desde a década de 1930, os materiais isolantes sintéticos se desenvolveram rapidamente, incluindo principalmente resina de acetal, neopreno, cloreto de polivinila, borracha de estireno-butadieno, poliamida, melamina, polietileno e politetrafluoretileno, que é considerado o rei dos plásticos com excelente desempenho. Esperar. O surgimento desses materiais sintéticos desempenhou um papel importante no desenvolvimento da tecnologia elétrica. Por exemplo, o fio esmaltado de acetal é usado no motor para melhorar sua temperatura de trabalho e confiabilidade, enquanto o volume e o peso do motor são bastante reduzidos. O desenvolvimento bem sucedido da fibra de vidro e sua correia trançada e a síntese de resina de silicone adicionaram o nível de resistência ao calor da classe H ao isolamento do motor.

Após a década de 1940, surgiram o poliéster insaturado e a resina epóxi. A aparência do papel de mica em pó faz com que as pessoas se livrem da situação da escassez de recursos de mica em folha.

Desde a década de 1950, novos materiais à base de resinas sintéticas têm sido amplamente utilizados, como poliéster insaturado e adesivos isolantes epóxi para impregnação de bobinas de motores de alta tensão. Os produtos da série de poliéster são usados ​​no isolamento do revestimento do slot do motor, fio esmaltado e verniz de impregnação, e o isolamento do motor de baixa tensão classe E e classe B foi desenvolvido, o que reduz ainda mais o volume e o peso do motor. O hexafluoreto de enxofre começou a ser usado em aparelhos elétricos de alta tensão e fez evoluir para a miniaturização de grande capacidade. O isolamento a ar dos disjuntores e o isolamento a óleo e papel dos transformadores são parcialmente substituídos por hexafluoreto de enxofre.

Na década de 1960, resinas resistentes ao calor contendo anéis heterocíclicos e aromáticos foram muito desenvolvidas, como poliimida, poliaramida, poliarilsulfona, sulfeto de polifenileno e outros materiais pertencentes ao nível H e graus mais resistentes ao calor. A síntese desses materiais resistentes ao calor criou condições favoráveis ​​para o desenvolvimento de motores de classe F e classe H no futuro. Filmes de polipropileno também foram usados ​​com sucesso em capacitores de potência durante este período.

Desde a década de 1970, houve relativamente poucas pesquisas sobre o desenvolvimento de novos materiais. Durante este período, várias modificações foram feitas principalmente em materiais existentes e o escopo de aplicação foi ampliado. Os óleos minerais isolantes são refinados por novos métodos para reduzir suas perdas; O isolamento de mica epóxi fez muitas melhorias na melhoria de suas propriedades mecânicas e na ausência de entreferro para melhorar suas propriedades elétricas. Os capacitores de potência fazem a transição da estrutura composta de papel-filme para a estrutura de filme completo. Cabos de energia 1000 kV UHV começaram a estudar a substituição do papel tradicional de fibra natural por papel isolante sintético. Materiais isolantes livres de poluição também se desenvolveram rapidamente desde a década de 1970, como o uso de bifenil isopropil médio não tóxico e óleo de éster para substituir o bifenil clorado médio tóxico e a expansão da tinta livre de solventes. Com a popularização dos eletrodomésticos, os grandes acidentes de incêndio ocorrem muitas vezes devido ao fogo de seus materiais isolantes, por isso as pesquisas com materiais retardantes de chama têm despertado a atenção.