전기 절연에 있어서 페놀면 천 보드의 한계는 무엇입니까?

전기 절연 재료 분야에서 페놀면 천 보드는 종합 성능이 뛰어나며 항상 중요한 위치를 차지해 왔습니다. 그러나 모든 재료에는 한계가 있으며, 페놀면 천 보드 역시 실제 사용에 많은 제약이 있습니다. 이러한 한계를 깊이 이해하는 것은 페놀면 천 보드의 합리적인 선택과 전기 장비의 안전하고 안정적인 작동을 보장하는 데 매우 중요합니다.

1. 온도 적용 범위의 제한

페놀면 천 보드는 내열성이 제한적입니다. 장기 작동 온도는 일반적으로 155°C를 넘지 않으며, 단기 최고 온도는 약 200°C입니다. 온도가 이 범위를 초과하면 재료 내부의 분자 구조가 변화하고 노화 속도가 빨라져 절연 성능과 기계적 강도가 지속적으로 저하됩니다. 전력 변압기의 내부 절연 부품을 예로 들면, 운전 온도가 장기간 임계값에 가까울 경우 페놀면 천판 절연 부품의 노화 속도가 현저히 빨라져 설비의 수명이 크게 단축됩니다.

낮은 온도 환경에서는 페놀면 천 보드도 어려움에 직면합니다. 주변 온도가 -30℃ 이하로 떨어지면 재료가 취성이 생기고 충격 저항성이 크게 감소합니다. 중국 북부의 극한한기 지역에서는 옥외 전기 설비에 페놀면 천판을 단열재로 사용할 경우, 겨울철 낮은 기온으로 인해 재료에 균열이 생겨 단열이 파괴되고 설비가 고장날 수 있습니다. 따라서 이 소재는 추운 지역의 실외 사용에 적합하지 않습니다.

페놀릭 코튼 천 보드

2. 고주파 환경에서의 성능 저하

저주파 환경에서는 페놀면 천 보드가 좋은 성능을 발휘합니다. 50Hz AC 환경에서 절연 성능이 안정적이며 전기 시스템의 정상적인 작동을 효과적으로 보장할 수 있습니다. 그러나 주파수가 1MHz 이상의 고주파 환경으로 증가하면 재료의 유전 손실이 상당히 증가합니다. 즉, RF 회로나 고주파 변압기와 같은 고주파 전자 장치에 페놀면 천 보드를 사용하면 유전 손실로 인해 많은 열이 발생합니다. 열은 장비의 작동 효율성에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 과열로 인해 안전 위험을 초래할 수도 있습니다. 따라서 고주파 전자 장비는 일반적으로 페놀면 천판을 절연재로 사용하지 않습니다.

3. 환경 적응력 부족

페놀면 천보드의 방습성능은 일반 단열재보다 우수하지만, 해안지역이나 덥고 습한 기후지역 등 장기간 습도가 높은 환경에서는 습기가 천천히 재료 내부로 침투하여 단열성능이 점차 저하됩니다. 습기 차단 처리를 제대로 하지 않은 페놀면 천판을 단열재로 사용한 해안 변전소가 있었습니다. 습도가 높은 환경에서 장시간 연속 운전할 경우 절연 저항 저하, 부분방전 등의 문제가 발생할 수 있으며, 이는 전력계통의 안전성을 심각하게 위협합니다. 따라서 이러한 환경에서 페놀면 천 보드를 사용할 경우 방습 조치를 취해야 합니다.

또한 페놀면 천보드의 화학적 안정성은 좋지 않습니다. 진한 황산 등의 강산이나 강알칼리 용액이나 아세톤 등의 유기용매에 닿으면 재료가 부식되고 구조물이 손상되어 사용수명에 영향을 미칩니다. 부식성 화학물질이 있는 화학 회사와 같은 환경에서는 페놀면 천 보드는 장기적으로 안정적으로 작동하는 데 필요한 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

4. 기계적 성질의 한계

페놀릭 코튼 천 보드는 일정한 기계적 강도를 가지고 있습니다. 이 규격에서는 굽힘 강도가 100MPa 이상, 압축 강도가 250MPa 이상이어야 한다고 규정하고 있습니다. 그러나 높은 응력이나 심한 진동 환경에서는 기계적 특성이 상당한 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 대형 산업용 모터, 진동 스크린 및 기타 장비는 작동 중에 더 큰 응력과 진동을 발생시킵니다. 이 경우 페놀면 천보드의 굽힘강도와 압축강도가 장기간 안정적으로 유지되지 않을 수 있으며, 부품이 손상될 위험이 있습니다.

5. 특수 시나리오에서의 적용 제한

220kV 이상의 초고압 시스템에서는 부분 방전의 위험이 상당히 증가합니다. 페놀면 천 보드 자체는 초고전압 절연의 엄격한 요구 사항을 충족할 수 없으며 일반적으로 마이카와 같은 고성능 절연 재료와 함께 사용하여 시스템의 절연 안전성을 보장해야 합니다.

핵 방사선 환경에서는 페놀면 천 보드의 성능이 좋지 않습니다. 강한 방사선은 재료를 빠르게 손상시키고 단열 성능을 급격히 떨어뜨립니다. 따라서 원자력 발전소와 같이 강한 방사선이 발생하는 장소에서는 핵심 단열재 부분에 페놀면 천 보드를 사용하지 않습니다.

6. 노화로 인한 성능 저하

장기간 사용 시 페놀면 천 보드의 노화는 불가피합니다. 시간이 지남에 따라 물리적, 전기적 특성이 저하됩니다. 전기 장비의 수명 동안 장비의 안정적인 성능을 보장하기 위해 페놀면 천을 절연 재료로 사용하는 전기 장비는 재료 노화로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 문제를 신속하게 감지하고 해결하기 위해 정기적으로 검사하고 유지 관리해야 합니다.

페놀면 천 보드는 전기 절연 분야에서 많은 한계를 가지고 있습니다. 실제 엔지니어링 응용 분야에서는 페놀면 천 보드의 적용 가능성을 특정 사용 환경, 전기적 매개변수 및 성능 요구 사항에 따라 신중하게 평가할 필요가 있습니다. 다른 재료를 합리적으로 조화시키는 것만이 그 장점을 최대한 활용하고, 잠재적 위험을 피할 수 있으며, 전기 시스템의 안전하고 신뢰할 수 있는 작동을 보장할 수 있습니다.