パワーコンポジット材料：電力機器の高性能開発を促進するイノベーション

1。ファイバーマット複合ラミネート

繊維マット複合ラミネートは、エポキシやフェノール樹脂などの高性能樹脂を含む、熱圧ガラス繊維マット、カーボンファイバーマット、またはアラミッド繊維マットによって作られた断熱材です。これらのラミネートは、低い誘電損失と強いアーク抵抗を伴う高電圧に耐えることができる優れた電気断熱によって特徴付けられます。

高強度と低重量のおかげで、ファイバーマット複合ラミネートは電力機器で広く使用されています。従来のセラミックや金属と比較して、印象的な曲げと引張強度を維持しながら、密度が低くなります。この材料はまた、風化と腐食に対する強い耐性を誇り、湿気、高温、または腐食性の環境で確実に機能します。

アプリケーションには、変電所の断熱材、高電圧スイッチギアのサポート構造、およびBusbarサポートが含まれます。たとえば、高電圧のスイッチギア内では、これらのラミネートは短絡のリスクを減らし、運用上の安全性を高めます。湿った環境で錆びたり劣化したりする金属サポートとは異なり、複合バスバーサポートは優れた断熱を提供し、コロナの排出を最小限に抑えるのに役立ちます。

将来を見据えて、電力透過と流通システムがより高い電圧レベルに向かって進化するにつれて、ファイバーマット複合ラミネートは、より高い誘電体強度、軽量、環境適合性の向上の方向に発達し続けます。ナノで満たされた樹脂システムなどの進歩は、熱安定性と老化抵抗をさらに強化します。

2。UHVDCシステムの複合断熱構造成分

超高電圧直流（UHVDC）トランスミッションシステムは、非常に高いパフォーマンスを備えた材料を需要があります。優れた強度、疲労抵抗、断熱材を備えた複合材料は、UHVDC機器で不可欠になっています。

これらの成分は、通常、ガラス繊維強化エポキシ（GFRP）または炭素繊維強化エポキシ（CFRP）から作られています。彼らは、風、地震力、そして厳しい環境条件に耐えることができる優れた機械的強度を提供します。また、汚染のフラッシュオーバーと紫外線に抵抗し、複雑な気候応用に適しています。

実際のアプリケーションでは、UHVDCラインで使用される複合絶縁体のポストは、従来のセラミック絶縁体よりも軽量で汚染のフラッシュオーバーにより耐性があります。複合クロスアームは、はるかに軽い間、鋼構造よりも著しく高い強度を示し、それにより設置とメンテナンスコストが削減されます。

さらに、コンポジット絶縁タイロッドは、伝送および配布サポートシステムでますます使用されており、コロナ放電によるエネルギー損失を効果的に最小限に抑えます。中国がUHV送信ネットワークの建設を加速しているため、2030年までに複数の州にまたがると予想されていますが、これらの複合コンポーネントの市場需要は急速に成長するように設定されています。この傾向は、材料開発、プロセスの最適化、製品のアップグレードにおける継続的な革新を促進しています。

3。成形された複合双極プレート

成形された複合双極プレートは、高電圧DCの送信と分布、燃料電池、エネルギー貯蔵システムで広く使用されています。これらのプレートは、炭素繊維、グラファイト粉末、熱硬化性樹脂の高温成形を通じて製造されており、軽量と高強度と優れた導電率と断熱特性を組み合わせています。

彼らは、湿度と高温環境での強い腐食抵抗と耐久性を示しながら、現在の分布とシステムの効率を最適化します。アプリケーションには、リチウム電池やスーパーキャパシタなどのエネルギー貯蔵システムの電極プレートが含まれます。

HVDCコンバーターステーションでは、複合双極プレートがエネルギー変換効率を向上させます。水素エネルギー部門では、燃料電池スタックはこれらのプレートに依存して、導電率と寿命の両方を向上させます。

成形された複合双極プレートの将来の発達は、より低い接触抵抗、より高い導電率、および耐久性を高めることに焦点を当てます。ナノカーボンフィラーなどのイノベーションは、パフォーマンスをさらに向上させ、エネルギー貯蔵と高電圧伝送全体でアプリケーションを拡大することが期待されています。

結論

高強度、低重量、優れた断熱材、強い気象抵抗の利点により、パワーコンポジット材料は、最新の送電および流通機器においてますます重要な役割を果たしています。ファイバーマット複合ラミネート、UHVDC複合断熱構造部品、成形された複合双極板などの製品は、電力産業に安全で耐久性があり、費用対効果の高いソリューションを提供しています。

スマートグリッドと新しいエネルギー貯蔵技術が進歩し続けるにつれて、複合材料のアプリケーションシナリオがさらに拡大します。最先端の製造技術と次世代の材料開発に支えられて、電力部門は、複合材料で動作する効率、安全性、持続可能性の新しい時代に入るように設定されています。