PET覆膠膜局部放電性能研究

湖南省株洲中車時代電氣股份有限公司 陳 雅

PET覆膠膜局部放電性能研究

湖南省株洲中車時代電氣股份有限公司 陳 雅

通過對PET覆膠膜材料的膠層厚度和聚酯膜厚度對局部放電性能的研究，分析了不同膠層厚度、不同聚酯膜基材厚度以及多張PET覆膠膜疊加三個方面對局部放電性能的影響。

PET覆膠膜；局部放電

一、緒論

PET覆膠膜應用較廣泛，PET覆膠膜有兩種類型：一種是PET薄膜單面涂覆粘接膠稱之為單面膠膜；另一種是絕緣薄膜兩面涂覆粘接膠稱之為雙面膠膜；本文是對此材料的性能進行研究。

在使用過程中，局部放電［1］（以下簡稱“局放”）是高壓電氣設備重要的一項電性能指標，經過研究發(fā)現(xiàn)影響PET覆膠膜產生局放的主要因素是膠層厚度、絕緣薄膜基材厚度、中間PET覆膠膜張數(shù)，根據(jù)局放的要求選擇合適的PET覆膠膜以及組合關系可使其性能達到最佳。

二、實驗

（一）試驗材料

根據(jù)聚酯膜厚度與膠層厚度不同，以及膠膜數(shù)量的搭配不同，此次試驗材料分為三組。

第一組試驗材料：聚酯膜厚度選擇125μm，在其兩面分別涂覆12μm、20μm、37.5μm、75μm、112.5μm以及150μm的粘接膠，共六種；

第二組試驗材料：膠層厚度選擇37.5μm，聚酯膜分別選擇125μm、190μm、250μm、350μm以及500μm，兩面涂覆膠層，共五種；

第三組試驗材料：單面膠膜選擇聚酯膜125μm+單面涂覆37.5μm膠層，雙面膠膜選擇聚酯膜125μm+雙面涂覆37.5μm膠層， 通過對單面膠膜和雙面膠膜的組合疊加，共五種。

導體材料選擇：T2紫銅板，表面鍍錫10μm；

（二）試樣的準備

1.試樣設計

為研究膠層厚度與局放之間的關系，我們設計了試驗樣件模型，樣件順序依次為負銅板、PET覆膠膜、正銅板。

2.試樣制作

按疊裝順序：“正銅板+PET覆膠膜+負銅板”依次層疊好，進熱壓層壓機中壓合，設定升溫和升壓程序壓合成試樣；根據(jù)前述三組試驗材料分成三組試樣，具體明細如下：

第一組試樣為聚酯膜厚度是125um，膠層厚度有六種不同厚度，分別是12μm、20μm、37.5μm、75μm、112.5μm以及150μm；

第二組試樣為膠層厚度是37.5um，聚酯膜有五種不同厚度，分別是125μm、190μm、250μm、350μm和500μm；

第三組試樣為膠層厚度為37.5μm，聚酯膜為125μm的單面膠膜和雙面膠膜組合，包括五種試驗樣品分別是： 1張單面膠膜+1張雙面膠膜、2張單面膠膜+1張雙面膠膜、3張單面膠膜+1張雙面膠膜、4張單面膠膜+1張雙面膠膜、5張單面膠膜+1張雙面膠膜，中間絕緣層厚度分別是：362.5μm、525μm、687.5μm、850μm、1012.5μm。

3.檢測標準及儀器設備

按照GB/T 7354-2003標準進行測試，規(guī)定視在電荷q為10pC，正銅板、負銅板之間施加50HZ交流測試電壓，測試樣件的起始電壓和熄滅電壓。

測試儀器設備：JFD-251局放測試儀。

三、試驗結果與分析

1.第一組試樣測試結果見表1和圖1所示。

表1

根據(jù)第一組試驗測試結果，繪制出膠層厚度-局放值關系曲線，具體如圖1所示：

圖1

從表1和圖1可以看出，膠層在12um的時候增加膠層厚度對局放的起始值和熄滅值有顯著的提升作用，但隨著膠層厚度的增加到75um以后局放的起始值和熄滅值基本趨于平穩(wěn)，不再上升。

2.第二組試樣測試結果見表2和圖2所示。

根據(jù)第二組試驗測試結果，繪制出聚酯膜厚度-局放值關系曲線，具體如圖2所示：

圖2

從表2和圖2可以看出，當聚酯膜厚度增加時，局放的起始和熄滅電壓雖然也有一定增長，但相對于厚度增加比較緩慢且局放值偏低，從圖2可以看出局放起始與熄滅電壓相差比較大，一般相差在300V左右，說明中間絕緣層內部放電后下降電壓不能馬上有效熄滅；所以從以上分析可得出聚酯膜厚度增加不能有效提升局放值。

3.第三組試樣測試結果見表3和圖3所示。

表3

根據(jù)第三組測試結果，繪制出膠膜厚度-局放值關系曲線，具體如圖3所示：

圖3

從表3和圖3可以看出，當中間絕緣層厚度增加時局放的起始和熄滅電壓也隨之增加，從圖3可以看出局放的起始和熄滅電壓相差不大，比較能吻合在一起，說明局放放電后下降電壓局放熄滅值能有效快速熄滅；所以通過以上分析該組試樣局放性能最佳。

四、試驗結論

1.膠層厚度比較薄時對局放的影響比較明顯，其增長比較快，但膠層厚度增加到一定厚度后局放幾乎沒有增長。

2.絕緣薄膜基材厚度增加對局放的影響比較小，雖然局放起始和熄滅值有一定增長，但相對于基材厚度的增加來比較增長比較緩慢，而中間絕緣層的厚度直接影響著的低電感性能，所以在要保證局放的要求下不建議采用增加基材厚度的方式來達到目的。。

3.以增加PET覆膠膜張數(shù)的方式來增加中間絕緣層的厚度能有效提升局放起始和熄滅電壓，選擇較薄的中間絕緣層厚度的同時又能保證局放性能的最優(yōu)化，要求保證局放的場合下建議采用這種方式來達到。

陳雅（1988—），女，湖南株洲人，大學本科，畢業(yè)于湘潭大學，助理工程師，研究方向：電氣絕緣材料應用。

［1］岳桂芳.局部放電產生原因及分析［J］.機械工程與自動化，2005，8：107-108.