Электроизоляционная бумага NHN и AHA: эксплуатационные характеристики, стоимость и долговечность

При проектировании и производстве современного электрооборудования выбор изоляционного материала напрямую влияет на эксплуатационные характеристики и надежность изделия. NHN и AHA, два основных электроизоляционных материала, обладают уникальными характеристиками и сферами применения. В данной статье будет проведен сравнительный анализ, основанный на эксплуатационных характеристиках, экономической эффективности и сроке службы, чтобы предоставить ориентиры для инженерного выбора.

1. Сравнение характеристик NHN и AHA

▶Электроизоляционная бумага NHN

Термостойкость:

Этот материал соответствует стандартам изоляции класса H и может непрерывно работать при температуре 180 °C и выдерживать кратковременное воздействие температур до 220 °C. Он особенно подходит для высокотемпературных применений, таких как приводные двигатели транспортных средств на новых источниках энергии и тяговые электродвигатели. Полиимидная пленка-подложка обеспечивает отличную термостойкость, значительно снижая риск старения при высоких температурах.

Электрические характеристики:

Высокая диэлектрическая прочность позволяет использовать его в условиях среднего и высокого напряжения, обычно используемого в трансформаторах 10 кВ.

Отличное подавление частичных разрядов делает его особенно подходящим для работы в условиях высокочастотных гармоник.

Низкая диэлектрическая проницаемость способствует снижению диэлектрических потерь и повышению энергоэффективности.

Механические свойства:

Обладает превосходной прочностью на разрыв и стойкостью к проколам, но его гибкость относительно ограничена, поэтому для повышения его технологичности часто требуется предварительная пропитка или улучшенные процессы обмотки.

Экологическая адаптируемость:

Благодаря уровню влагопоглощения менее 3%, он обеспечивает отличную размерную стабильность и устойчив к колебаниям влажности.

Он маслостойкий, устойчив к растворителям и радиационному излучению, что делает его пригодным для использования в экстремальных условиях, таких как химические и атомные электростанции. 

NHN

▶Электроизоляционная бумага AHA

Термостойкость:

Как изоляционный материал класса F, он имеет длительную рабочую температуру 155 °C и может выдерживать кратковременно температуру 180 °C. Он в первую очередь подходит для применения в условиях средних и низких температур, например, в бытовой технике и промышленных насосах.

Электрические характеристики:

Его диэлектрическая прочность превышает 50 кВ/мм, что соответствует требованиям к обычному напряжению, но несколько уступает NHN в высоковольтных применениях.

Основа из арамидной бумаги обеспечивает отличную дугостойкость и эффективно предотвращает обугливание, что делает ее особенно подходящей для коммутационных устройств.

Умеренная диэлектрическая проницаемость обеспечивает хороший баланс между изоляционными характеристиками и диэлектрическими потерями.

Механические свойства:

Обладает отличной стойкостью к разрыву и ударным нагрузкам, поэтому в процессе обработки обычно требуется предварительный нагрев и размягчение для улучшения совместимости со штамповкой, обмоткой и другими процессами.

Адаптация к окружающей среде:

Степень влагопоглощения составляет от 3% до 5%, что требует мер по защите от влаги для обеспечения изоляционных свойств. Несмотря на хорошую кислото-, щелоче- и окислительную стойкость, она обладает относительно низкой маслостойкостью и должна избегать длительного контакта с минеральным маслом.

2. Анализ стоимости NHN и AHA

▶Изоляционная бумага NHN

Стоимость материала:

Благодаря использованию высококачественного сырья, такого как полиимидная пленка, NHN на 30–50% дороже AHA. Например, диапазон цен для толщины 0,2 мм составляет 80–120 юаней/м2.

Стоимость жизненного цикла:

Несмотря на более высокие первоначальные инвестиции, её превосходная термостойкость и долговечность могут продлить срок службы оборудования на 20–30%, снижая частоту технического обслуживания и обеспечивая долгосрочные преимущества в стоимости высококлассного оборудования.

▶Изоляционная бумага AHA

Стоимость материала:

NHN, изготовленная на основе полиэфирной пленки и арамидной бумаги, обеспечивает более низкие затраты на сырье и значительную экономическую эффективность при массовом производстве двигателей и трансформаторов общего назначения.

Стоимость жизненного цикла:

Эта бумага экономична в применениях класса F, но при длительном воздействии высоких температур, высокого напряжения или переменных нагрузок может потребоваться более частая замена из-за ускоренного старения.

AHA

3. Сравнение долговечности бумажных материалов NHN и AHA

▶Изоляционная бумага NHN

Стойкость к высоким температурам:

NHN демонстрирует медленное ухудшение характеристик при температурах класса H, при этом срок службы превышает 20 лет. Она широко используется в длительном применении, например, в железнодорожном транспорте.

Стойкость к старению:

Стойкость к радиации и химической коррозии обеспечивает стабильность в экстремальных условиях, значительно снижая риск выхода из строя.

Приспособляемость к высоким частотам:

Эффективно подавляет высокочастотные гармоники в двигателях с регулируемой частотой, предотвращая преждевременный пробой изоляции.

▶Электроизоляционная бумага AHA

Стойкость к средним температурам:

Расчетный срок службы бумаги составляет 10–15 лет при температурах класса F, но чрезмерные температуры или переменные нагрузки ускоряют старение.

Механическая прочность:

Превосходная механическая усталостная прочность делает его особенно подходящим для применений, подверженных частым вибрациям, например, в системах приводов лифтов. Дугостойкость:

Он эффективно противостоит дуговой эрозии в распределительных устройствах, продлевая безопасный рабочий цикл оборудования.

Электроизоляционные материалы NHN и AHA имеют свои сильные стороны. NHN отлично подходит для работы в условиях высоких температур, высокого напряжения и суровых условий, что делает его подходящим для использования в высокотехнологичном оборудовании. AHA, благодаря своим комплексным эксплуатационным и ценовым преимуществам, предлагает более экономичное решение для традиционных средне- и низкотемпературных применений. Рекомендуется комплексная оценка с учетом конкретных условий эксплуатации, требований к сроку службы и бюджетных ограничений для достижения оптимального технико-экономического баланса.