ปัจจัยสำคัญในการเลือกเคลือบอีพ็อกซี่ฉนวนไฟฟ้าแรงสูง

การทำงานที่ปลอดภัยและเสถียรของอุปกรณ์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการฉนวนที่เชื่อถือได้ การเคลือบผงอีพ็อกซีได้กลายเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการฉนวนไฟฟ้าเนื่องจากมีความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกที่ยอดเยี่ยม ความทนทาน และความสามารถในการป้องกันสำหรับส่วนประกอบสำคัญ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า บัสบาร์ และมอเตอร์ อย่างไรก็ตาม ด้วยผลิตภัณฑ์ที่มีมากมายเหลือล้น จะเลือกการเคลือบผงอีพ็อกซีที่ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานแรงดันไฟฟ้าสูงได้อย่างไร บทความนี้ให้คำแนะนำในการซื้อที่ครอบคลุม

ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกวัดความสามารถของวัสดุในการทนต่อสนามไฟฟ้าโดยไม่เกิดการพังทลาย โดยทั่วไปจะแสดงเป็นโวลต์ต่อหน่วยความหนา (เช่น กิโลโวลต์ต่อมิลลิเมตร) สำหรับการเคลือบผงอีพ็อกซี ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกมีตั้งแต่ 1,000 โวลต์ถึง 50,000 โวลต์ ขึ้นอยู่กับสูตร ความหนาของการเคลือบ และวิธีการใช้งาน ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ:

• ป้องกันการรั่วไหลของไฟฟ้าและไฟฟ้าลัดวงจร: รับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ไฟฟ้า
• รักษาความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าแรงสูง: โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหม้อแปลงไฟฟ้าและสวิตช์เกียร์ที่ทำงานภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูง
• รักษาประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: รับประกันการทำงานที่เสถียรของมอเตอร์และตัวเก็บประจุภายใต้สภาวะที่ต้องการ

การเลือกการเคลือบผงอีพ็อกซีที่มีความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงฉนวนที่เชื่อถือได้ ยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบ และลดต้นทุนการบำรุงรักษา

ระดับแรงดันไฟฟ้าของการใช้งานจะกำหนดความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกที่ต้องการโดยตรง การใช้งานสามารถแบ่งออกเป็น:

• การใช้งานแรงดันไฟฟ้าต่ำ (<600V): เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในครัวเรือนหรือมอเตอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำ โดยทั่วไปต้องใช้การเคลือบแบบบางขนาด 200-300 ไมครอน ที่มีความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก 10-20 kV/mm
• การใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลาง (600-38,000V): สำหรับบัสบาร์และหม้อแปลงไฟฟ้า ต้องใช้การเคลือบขนาด 500-1,200 ไมครอน ที่มีความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก 20-30 kV/mm
• การใช้งานแรงดันไฟฟ้าสูง (>38,000V): สำหรับสวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าสูงหรือระบบจ่ายไฟ ต้องใช้การเคลือบพิเศษขนาด 1,200-5,000 ไมครอน ที่มีความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกสูงถึง 50 kV/mm

คำแนะนำ: เลือกการเคลือบที่มีความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกอย่างน้อย 20% สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดของส่วนประกอบ เพื่อคำนึงถึงไฟกระชาก

ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกเพิ่มขึ้นตามความหนาของการเคลือบ อย่างไรก็ตาม การเคลือบที่หนากว่าต้องใช้เทคนิคการใช้งานที่แม่นยำกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงช่องว่างหรือความไม่สม่ำเสมอ วิธีการใช้งานทั่วไป ได้แก่:

• การพ่นด้วยไฟฟ้าสถิต: สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าต่ำถึงปานกลาง ผลิตการเคลือบที่สม่ำเสมอขนาด 200-500 ไมครอน
• การจุ่มในอ่างของเหลว: สำหรับส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้าสูง เช่น บัสบาร์ สร้างการเคลือบขนาด 1,000-5,000 ไมครอน ที่ต้องอุ่นล่วงหน้าถึง 200-220°C เพื่อการยึดเกาะ

การใช้งานแรงดันไฟฟ้าสูงสร้างความร้อน ทำให้ผงอีพ็อกซีต้องรักษาความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกที่อุณหภูมิสูง ผงอีพ็อกซีมาตรฐานได้รับการจัดอันดับสำหรับการฉนวน Class B (130°C) ในขณะที่สูตรพิเศษทนต่อ Class F (155°C) หรือ Class H (180-200°C)

ข้อควรพิจารณาหลัก: สำหรับการใช้งานที่เกิน 130°C (เช่น มอเตอร์) ให้เลือกผงอีพ็อกซีอุณหภูมิสูงเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพ

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้น สารเคมี หรือการสัมผัสรังสียูวี ส่งผลต่อประสิทธิภาพของไดอิเล็กทริก พิจารณา:

• ความทนทานต่อความชื้น: มีความสำคัญสำหรับสวิตช์เกียร์กลางแจ้งเพื่อป้องกันการรั่วไหลในสภาพที่มีความชื้น
• ความทนทานต่อสารเคมี: การป้องกันน้ำมัน ตัวทำละลาย หรือสารกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม
• ความเสถียรของรังสียูวี: จำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่สัมผัสกับแสงแดด แม้ว่าจะมีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับการใช้งานภายในอาคาร

คำแนะนำ: เลือกการเคลือบที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน เช่น UL 94 V-0 เพื่อความทนทานต่อเปลวไฟและความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม

ผงอีพ็อกซีต้องยึดติดกับพื้นผิว (ทองแดง อะลูมิเนียม เหล็ก) ได้ดีเพื่อป้องกันการหลุดลอก ซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก ปัจจัยสำคัญ:

• การเตรียมพื้นผิว: ทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อขจัดน้ำมัน ออกไซด์ หรือสิ่งปนเปื้อนเพื่อการยึดเกาะที่เหมาะสม
• ความเข้ากันได้ของวัสดุ: ตรวจสอบว่าผงได้รับการคิดค้นสูตรสำหรับพื้นผิวเฉพาะ (เช่น ผงป้องกันการกัดกร่อนสำหรับบัสบาร์ทองแดง)

วิธีการใช้งานมีอิทธิพลต่อความสม่ำเสมอและความหนาของการเคลือบ ซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก:

• การพ่นด้วยไฟฟ้าสถิต: ให้การควบคุมที่แม่นยำสำหรับการเคลือบแบบบางบนรูปทรงที่ซับซ้อน เช่น ขดลวดมอเตอร์
• การจุ่มในอ่างของเหลว: ให้การเคลือบที่หนาและแข็งแรงสำหรับส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้าสูง แต่ต้องมีการอุ่นล่วงหน้าและการบ่มที่ควบคุม
• กระบวนการบ่ม: การบ่มที่เหมาะสมที่ 150-200°C ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมขวางที่หนาแน่นเพื่อความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกและความทนทานสูงสุด

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผงอีพ็อกซีเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับประสิทธิภาพของไดอิเล็กทริก รวมถึง:

• UL 1446: สำหรับระบบฉนวนอุปกรณ์ไฟฟ้า
• IEC 60243: มาตรฐานสำหรับการวัดความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก
• การปฏิบัติตาม RoHS: ยืนยันว่าไม่มีสารอันตราย

การเคลือบเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายใน:

• หม้อแปลงไฟฟ้า: ฉนวนขดลวดและแกนเพื่อป้องกันการเกิดอาร์คภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูง
• มอเตอร์: ป้องกันอาร์เมเจอร์และขดลวดสเตเตอร์จากความผิดพลาดทางไฟฟ้า
• บัสบาร์และสวิตช์เกียร์: รับประกันฉนวนที่เชื่อถือได้ในระบบจ่ายไฟ
• ตัวเก็บประจุและ PCB: ป้องกันการรั่วไหลในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ความหนาแน่นสูง
• การบินและอวกาศและยานยนต์: ฉนวนหุ้มแบตเตอรี่และเซ็นเซอร์ในระบบแรงดันไฟฟ้าสูง

1. กำหนดข้อกำหนด: ระบุแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ และสภาพแวดล้อมเพื่อจำกัดผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสม
2. ขอข้อมูลทางเทคนิค: รับความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก คลาสความร้อน และผลการทดสอบการยึดเกาะจากซัพพลายเออร์
3. ตัวอย่างการทดสอบ: ดำเนินการทดสอบความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกตาม IEC 60243 เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพ
4. ปรับปรุงการใช้งาน: ใช้แนวทางที่แนะนำ (การพ่นหรือการจุ่ม) และสภาวะการบ่มสำหรับการเคลือบที่สม่ำเสมอ
5. การควบคุมคุณภาพ: ตรวจสอบความหนาของการเคลือบ การยึดเกาะ และความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกหลังการใช้งานเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือ

เพื่อให้มั่นใจถึงฉนวนที่เชื่อถือได้สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์ บัสบาร์ และส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้าสูงอื่นๆ การเลือกผงอีพ็อกซีที่เหมาะสมต้องมีการประเมินความต้องการด้านแรงดันไฟฟ้า ความหนาของการเคลือบ ความเสถียรทางความร้อน ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม และความเข้ากันได้ของพื้นผิวอย่างรอบคอบ ด้วยการเลือกผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงและปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานและการทดสอบ ผู้ปฏิบัติงานสามารถรับประกันความปลอดภัยและอายุการใช้งานที่ยาวนานของอุปกรณ์แรงดันไฟฟ้าสูงได้