变压器绝缘纸和其它不导电的变压器组件制造技术

技术编号:10817161 阅读:103 留言:0更新日期:2014-12-24 20:51
公开了包含聚醚酰亚胺纤维的变压器绝缘纸,以及制备变压器绝缘纸和制品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了包含聚醚酰亚胺纤维的变压器绝缘纸,以及制备变压器绝缘纸和制品的方法。【专利说明】变压器绝缘纸和其它不导电的变压器组件
技术介绍
本公开涉及变压器绝缘纸和其它不导电的变压器组件。电力装置和组件通常使用 绝缘纸来包围电导体并使电导体电绝缘。一种这样的电力装置是变压器,其具有至少两个 共用一个磁通量的电路,使得一个电路中的电压磁力诱导产生另一个电路中的电压。而且, 磁路可以由铁芯提供。电路和芯可以浸入外壳内的介电流体中。这些介电流体也称为变压 器油,包含它们的变压器称为充油变压器。通过绝缘纸使构成电路的导体彼此且与其它组 件(例如芯和外壳)分离且电绝缘。 充油变压器中的非导电组件(隔板,油管,纸(多孔和无孔的,以及褶皱的),板,塑 料栓,绳索等)通常由纤维质材料和其它亲水性材料(即,纸,纸板,木材,棉花,尼龙等)制 备。这些材料的缺点是,当暴露于高温时它们会降解,并将作为它们分解副产物的水引入到 充油变压器中。充油变压器的水污染物是非常不期望的,因为这会通过放电行为和耗损使 变压器的性能劣化,使非导电组件进一步降解,并最终使变压器电失效。 除了它们对使用寿命的不利影响之外,纤维质材料和其它亲水性材料迫使充油变 压器的生产周期延迟。由于纤维质材料和其它亲水性材料保持水分的倾向,这些不导电变 压器组件在组装到充油变压器中之前经历延长的干燥过程。也已经观察到,干燥过程可导 致这些组件变脆,这也可导致变压器的使用寿命降低。 美国专利6, 980, 076涉及改善的纤维质绝缘纸,其包含合成增强纤维,该增强纤 维意图通过提供增强网状物来延长纤维纸当它们在使用寿命期间降解时的效用。但是,这 种改善的纤维纸当老化时仍会释放出水,导致充油变压器的水降解,因此本领域仍迫切需 要改善的电绝缘纸。 因此期望的是,用不具有该缺点的相当的结构替代纤维质和亲水性不导电结构。 这样做可以得到下述变压器,其在较高温度、较高能量密度可使用较长的寿命-所有这些 对于更新电栅格(electricgrid)和减轻电动车辆对配电和电力变压器的冲击方面都是必 要的。此外,这样的变压器可以较快和较容易地制造,并且也导致较快、较低成本的修理。
技术实现思路
本申请公开了变压器绝缘纸,其包括纤维组合物的固结产品,所述纤维组合物包 含,基于所述纤维组合物中纤维的总重量:35至70重量%的聚醚酰亚胺均聚物纤维、聚醚 酰亚胺共聚物纤维、或包括前述纤维中至少一种的组合;至少5重量%的粘结剂,其包含芳 族聚酰胺纤条体、芳族聚酰胺纤维、或包含前述中至少一种的组合;和5至30重量%的液晶 聚合物纤维,其中所述粘结剂包含小于10重量%的聚碳酸酯;所述聚酰亚胺在低于聚酰亚 胺的Tg的高温暴露于硅油、植物油或矿物油之后,保留了其分子量的至少90%。在一种实 施方式中,固结的产品具有以下性质: 1)电阻率为至少 1000M0hm-cm; 2)电击穿强度为至少177kV/cm; 3)热容超过NEMA等级F(155°C)和NEMA等级H(180°C)的标准; 4)在100%相对湿度由于水饱和引起的小于或等于5重量%的增加; 5)测量为埃尔门多夫撕裂强度的撕裂强度为至少85mN,根据TAPPI-414om-04测 定;和 6)厚度为大于0至小于100毫米。 本申请也公开了形成变压器绝缘纸的方法,其通过:由包含悬浮溶剂和纤维组合 物的淤浆形成层:,该纤维组合物包含以下物质的组合:35至70wt. %的聚醚酰亚胺纤维; 至少5wt. %的芳族聚酰胺纤维;和5至30wt. %的液晶聚合物纤维,其中所述纤维的wt. % 基于所述纤维组合物中纤维的总重量;使所述层脱水;和使所述层固结以形成纤维性基 底。 也公开了包括以下形式的变压器绝缘纸的变压器组件:多孔纸、无孔纸、褶皱纸、 粘性纸、隔板、纸板、和硬质结构。 也公开了包括包含变压器绝缘纸的组件的变压器。 上述的和其它特征由以下附图和【具体实施方式】例证。 【专利附图】【附图说明】 图1是变压器的绝缘结构的截面侧视图。 图2是矩形电线导体的截面前视图。 图3是图2的导体的透视图。 图4是三根电线的导体的截面前视图。 图5是图4的导体的透视图。 【具体实施方式】 专利技术人已经发现,包含由纤维质材料制备的非导电组件的充油变压器的这些缺点 可以通过提供非导电组件用于由聚醚酰亚胺和增强纤维组成的充油变压器来克服。 纤维性基底可以用于制备各种类型的在变压器中使用的纸,例如多孔纸、无孔纸、 纸板、隔板和粘性纸,它们全部需要具有与变压器绝缘纸相当的湿撕裂强度。多孔纸:用于 缠绕转组(turngroups)的一些纸需要为多孔的,从而允许油渗入并移除所有气泡。捕集 的空气是非常不期望的。无孔纸:用于缠绕转组和引线的一些纸无需是多孔的。传统的膜 能够达到但是通常缺乏足够的纸的撕裂强度。纸必须具有与变压器绝缘纸相当的湿撕裂强 度。纸板和隔板:这样的结构需要为电导体提供物理避开隔离。传统上,这些材料稍微多 孔,由此消除气泡或空隙。其可以由实心结构替代,但是该结构必须是无空隙的。粘性纸用 于在较小的变压器中处理油管。粘性可以由固体聚醚酰亚胺产生,根据变压器设计,纸衬背 可以是膜或多孔纸(如果需要)。 纤维组合物可以包含35至70wt. %的聚醚酰亚胺均聚物纤维、聚醚酰亚胺共聚物 纤维、或前述的组合,例如40至70wt. %、50至70wt. %、40至65wt. %、45至65wt. %、50 至65wt. %、50至70wt. %、60至70wt. %或65至70wt. %的聚醚酰亚胺均聚物纤维、聚醚 酰亚胺共聚物纤维、或前述的组合。 纤维组合物可以包含至少5wt. %的芳族聚酰胺纤条体(fibrid)、芳族聚酰胺纤 维、或包含前述中至少一种的组合,例如5至30wt. %、5至25wt. %、5至20wt. %、5至 15wt. %、5 至 10wt. %、10 至 30wt. %、10 至 25wt. %、10 至 20wt. %、或 10 至 15wt. %的芳 族聚酰胺纤条体、芳族聚酰胺纤维、或包含前述中至少一种的组合。 纤维组合物可以包含5至30wt. %的液晶聚合物纤维,例如5至25wt. %、5至 20wt. %、5 至 15wt. %、5 至 10wt. %、10 至 30wt. %、10 至 25wt. %、10 至 20wt. %、10 至 15wt. %、15 至 30wt. %、15 至 25wt. %、15 至 20wt. %、20 至 30wt. %、25 至 30wt. % 的液晶 聚合物纤维。 在本专利申请中公开了各种数值范围。因为这些范围是连续的,因此它们包括最 小值和最大值之间的每一个值。除非特别指出,本申请说明的各种数字的范围是近似值。表 示相同组分或性质的所有范围的端点包括端点并且可独立组合。 术语"一个"和"一种"不表示数量限制,而仅仅表示存在至少一种所指要素。本 申请使用的"其组合"包括一个或多个所述要素,其任选与未陈述的同样要素一起使用。整 个说明书中提及的"一种实施方式"、本文档来自技高网
...

【技术保护点】
变压器绝缘纸,其包括纤维组合物的固结产品,所述纤维组合物包含,基于所述纤维组合物中纤维的总重量:35至70重量%的聚醚酰亚胺均聚物纤维、聚醚酰亚胺共聚物纤维、或前述的组合;至少5重量%的粘结剂纤维,其包含芳族聚酰胺纤条体、芳族聚酰胺纤维、或包含前述中至少一种的组合;和5至30重量%的液晶聚合物纤维,其中所述粘结剂纤维包含小于10重量%的聚碳酸酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:JR克兰EO图奇
申请(专利权)人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1