■帝斯曼工程塑料 / 沈慶亞 高級材料專家
前言
為保證日益增長的全球能源網路的優化運行，電力系統對提高能源效率、提升系統安全性和可靠性的要求越來越高。作為其中的一份子，自然對塑殼斷路器(MCCB) 的要求也在提高。電力系統在小型化的同時要求提高性能、安全性和成本效益。這要求所用材料具備更强機械性能。帝斯曼開發出一整套工程塑料解決方案，以滿足這些需求。
帝斯曼：微型斷路器的市場領導者
過去幾十年中，帝斯曼在替換微型斷路器(MCB) 的熱固性材料方面發揮了先鋒作用。現在世界上大多數MCB 都採用熱塑性材料製造。主要驅動力始終是在降低成本的同時提高安全性和性能。帝斯曼的定制無鹵阻燃聚醯胺─ Akulon®(PA6、PA66) 促進了這種過渡，同時為帝斯曼積累了大量的技術與經驗，優化產品配方，使之在斷路器的應用中達到極佳性能。
對MCCB 日益增長的需求，已促使帝斯曼進一步擴大其工程塑料產品組合─基於Akulon®(PA6、PA66)、Stanyl®(PA46)， ForTii®(PA4T) 和Xytron ™ (PPS)，用以替換熱固性塑料。帝斯曼產品組合
帝斯曼的產品組合包含Stanyl® 聚醯胺46 系列高性能材料（包括新一代的Stanyl® CR 系列產品）、Akulon®
聚醯胺6 和66 無鹵阻燃產品，以及ForTii®(PA4T)，Xytron ™ (PPS)，帝斯曼提供的解決方案可用於各種外殼組件，內部機構件以及斷路器滅弧室中的功能性部件，帶來安全和符合成本效益的解決方案。
比起傳統熱固性材料零部件，這些材料能讓使用者產出具備更高電氣壽命、更美觀和壁厚更薄的零部件。
塑殼斷路器(MCCB) 外殼
用帝斯曼工程塑料替換傳統的熱固性MCCB 外殼，可减小壁厚，使體積减小多達25%。這將使成本降低達15%，同時提高設計自由度並促進一體化智慧組件解決方案的實現。帝斯曼的材料提供更好的安全性和電氣壽命，並增加環境友好型材料的使用。帝斯曼還提供了無鹵阻燃材料PA6 和PA66 的選擇。Akulon® XGFKGS6和Akulon® SG-KGS6 為30% 玻璃纖維增强阻燃材料，在壁厚非常薄時依然能滿足UL94 V0 要求，適合用於MCCB 的蓋和底座。
內部功能組件
Akulon®(PA6、PA66)、Stanyl®(PA46) 和ForTii®(PA4T)滿足對於脫扣杆、脫扣單元和滅弧室材料幾乎所有的嚴格要求，這些應用中高溫力學和電氣性能都是至關重要的。帝斯曼最新的ForTii®(PA4T) 產品組合將為您提供更加優異的性能，用於要求更加苛刻的零件。
ForTii® F11 和F12 都具備成本競爭力，提供305℃的熱變形溫度(HDT)，以及150℃下極佳的絕緣老化性能。該材料的漏電起痕指數(CTI) 高達800 伏，具備優異的電氣壽命。無論在製造中還是使用中，這種材料加工性能優異（低腐蝕、低排氣），表面美觀。
圖1：無鹵阻燃產品組合
圖2：MCCB 外殼的優化設計
圖3：幾種材料的產氣性能
圖4：滅弧性能
滅弧室零件
隨著市場需求不斷提高，進而要求MCCB 具備更高的性能。在較小的產品體積中實現較高的分斷能力。這不僅需要優化設計，還需要優化MCCB 中使用的材料。特別是在熱固性材料設計中，尺寸减小將對電弧分斷產生影響，由於在分斷過程中以及之後會產生游離碳和沉積碳，會造成絕緣電阻降低。這會產生安全隱患，並縮短設備的電氣壽命。帝斯曼的Stanyl®PA46 材料，能明顯提升MCCB 的短路分斷性能，同時由於電弧熄滅較快，電弧能量受到抑制；此外，由於短路（反覆）分斷後沉積碳產生較少，還能夠保證足夠的試後介電强度。以上兩點均有助於提高MCCB的安全性和性能。
新開發的Stanyl® CR310 材料具有295℃的熔點，適合用於高分斷要求的MCCB。之前基於BMC、PA6/POM 和PA6/PP 混合物的解決方案無法滿足這樣的要求。Stanyl® CR310 的高熔點結合帝斯曼新研發的添加劑，形成許多傳統系統不具備的獨特功能表現。在滅弧室測試中，由於氣吹滅弧以及較高的試後介電强度，Stanyl® CR310 顯示了快速滅弧能力。這一先進的電氣性能為MCCB 帶來更高的電氣壽命、降低了外殼承受的負載，並提高整體安全性。■
