(西安西电电力电容器有限责任公司陕西西安710082)
摘要:本文对国产及国外聚丙烯薄膜之间的主要技术指标进行试验对比分析,进行了大量的试验数据论证及完整数据报告,增加了聚丙烯薄膜性能方面技术储备。
关键词:聚丙烯薄膜;试验;论证;技术储备
1具体实施方案
1.1对材料进行理化试验
A代表国外某聚丙烯薄膜,B代表国内某薄膜,C代表国内另外某薄膜。通过对A、B、C三家共计6种规格含单粗R及双粗RR型聚丙烯薄膜进行理化性能试验。试验内容及测试测试结果具体见表1。
表1A、B、C三家不同规格薄膜材料测试项目及测试结果
通过试验对比与分析:①厚度方面:RR12μm(A)、RR12.7μm(A)平均偏差率较高,并且最大偏差率与最小偏差率跨度较大,聚丙烯薄膜均匀性较差。②密度(g/cm3)、相对介电常数、空隙率、表面粗糙度、体积电阻率等方面:几种材料规格均满足要求,并差别不大。A厂家两种规格薄膜的空隙率平均值均低于B、C厂家的四种规格。收缩率方面,其中RR12μm(A)大于国内标准要求。介质损耗因数方面:A薄膜高于B、C两家薄膜。③熔点(℃):其中A薄膜只有一个熔点,熔点以外无熔融小峰;而B、C两家的4种规格薄膜在熔点以外有熔融小峰。经过分析,当T>132℃时,聚丙烯薄膜熔融曲线上的低温峰应归结为切向片晶的熔融,而高温峰则对应于径向片晶及熔融重结晶后的切向片晶的熔融;当T<132℃时,熔融双峰分别来自于Α及Β型球晶的熔融;因在当117℃<T<136℃时,大分子有足够的时间进行排列,因而所得的片晶较完善,且排列规整。由于所有片晶厚度相差不大,所以只出现1个熔融峰;当T>136℃时,片晶厚度分布出现双峰,自然导致了高温区的熔融双峰现象,第一个峰是晶粒的解取向,第二个峰是晶粒的熔融所产生的。④电弱点方面:均满足国标及试验要求。只是当电气强度(V/μm)逐级上升时,6种规格薄膜存在不同的电弱点。⑤拉伸强度纵/横(Mpa)、断裂伸长率纵/横(%):A薄膜比B、C均匀。⑥介电强度(V/μm):要求平均值≥520V/μm,最低值不低于420V/μm,RR12μm(A)、RR12.7μm(A)、R13μm(C)三种远远高于其他几种介电强度。⑦雾度(%):聚丙烯薄膜RR12μm(A)、RR12.7μm(A)两种远远高于其他4种规格薄膜。因为各厂家薄膜的结晶度、原料的黄色指数、抗粘剂的种类加入量都不一样。同时,A厂家聚丙烯薄膜从颜色上偏白,而B、C厂家偏黄。
1.2薄膜元件法电气强度试验
通过试验,RR12μm(A)中值362V/μm,次低值291V/μm;RR12.7μm(A)中值398V/μm,次低值310V/μm;R13μm(B)中值425V/μm,次低值398V/μm;RR13μm(B)中值413V/μm,次低值385V/μm;RR13μm(C)中值341V/μm,次低值294V/μm;R13μm(C)中值431V/μm,次低值391V/μm。
1.3同条件下的不同薄膜搭配的相同产品中元件交流击穿试验
为了检测是否不同薄膜结构搭配对元件击穿电压的影响,采用控制变量法,对3种样机,1053只元件进行同条件下的元件进行交流耐压试验,试验数据如表2所示。通过试验及数据可以看出:3*R13(B)组成的元件击穿场强最高。
表2聚丙烯薄膜浸渍元件交流试验数据
2结论
通过对研究,得出以下结论:(1)理化性能方面:国产的B、C聚丙烯薄膜熔点以外都存在熔融小峰,国外A聚丙烯薄膜只有一个熔点,国内外处理工艺过程差异大,其他理化性能方面国产薄膜和国外薄膜性能相当。(2)电气性能方面:国内薄膜与国外薄膜性能相当,有的性能优于国外薄膜性能;同时,国内单粗化型R薄膜的50点法直流介电强度以及元件法介电强度均大于RR类薄膜。不管是B还是C,单粗聚丙烯薄膜所在元件数据比较均匀和稳定,而双粗糙度聚丙烯薄膜所在元件数据波动幅度较大,可看出单粗糙度聚丙烯薄膜较双粗糙度聚丙烯薄膜所在元件性能优。
参考文献
[1]房金兰.我国电力电容器技术发展[J].电力电容器与无功补偿,2010,31(1):1-4
[2]沈文琪.“全膜介质电容器的研究和发展”.1989年学术会议论文.