熱帶氣候條件的電氣儀表新材料分析

秦曉文

（廣西華磊新材料有限公司，廣西 平果 531400）

高溫、溫差、紫外線照射等因素嚴重的影響了熱帶氣候條件環境地區下電氣儀表設備的正常運行與使用壽命，針對此情況，需要進一步提升電氣儀表設備整體性能，強化電氣儀表設備、材料對熱帶氣候條件的適應性。在不影響電氣儀表正常運行質量與效率的前提下，如何選擇電氣儀表設備材料，是目前各相關人員需要考慮的問題。

1 熱帶氣候條件對電氣儀表設備、材料的影響

1.1 持續高溫

電氣儀表這一類產品會因高溫的影響而導致產品絕緣性、使用容量、使用壽命等性能大幅度下降，隨著時間推移電氣儀表也會慢慢損壞[1]。當普通電氣儀表設備所承受的溫度一旦超過規定的范圍，設備損壞的同時，其電纜表面也會因地表溫度與太陽強烈照射的影響下出現龜裂和裸露，進而造成電氣儀表設備發生短路故障。

1.2 溫差過大

熱帶氣候條件環境地區晝夜溫差過大，會加劇電氣儀表設備材料變形，嚴重會出現斷裂與凝露，空氣會沿著裂縫侵入設備內部，使得電氣儀表設備絕緣性能降低，具有一定危險性。加上氣候過于干燥時，會致使電氣儀表設備材料出現龜裂的同時，也會產生靜電，靜電會影響電氣儀表設備正常的運行，嚴重時造成設備損壞，大大的縮減了設備使用壽命。

1.3 風沙過多

電氣儀表設備若在熱帶沙漠氣候條件環境中使用，其風沙過多會致使設備表面磨損，一旦沙塵進入設備內部，加劇設備磨損的同時，也會導致設備自身散熱性能降低，使用壽命下降，嚴重時會引發設備內部運行部件卡死，進而使得整個電氣儀表設備損壞。

1.4 紫外線照射

因熱帶氣候條件環境地區常年炎熱高速，其紫外線照射強度高，電氣儀表設備隨著長時間紫外線強烈的照射，加劇設備表面溫度上升的同時，該設備也會因溫度持續上升而導致絕緣性能遭到破壞，材料嚴重變形，地面所鋪設的電纜表面保護層也會出現嚴重的龜裂與裸露問題，進而影響電氣儀表設備正常運行。

2 電氣儀表新材料分析

2.1 新材料特征

預混壓制塑料由樹脂、纖維等其他填料進過一系列工序制作而成，在現階段行業領域中有著十分廣泛的應用，常用于各種防腐閥門與電器零件設備中，該材料具備較強的應變性能，同時在強度方面也有著良好的優勢[2]。此類材料制作出來的產品因收縮率較低，產品在實際使用的過程中基本不會出現彎曲等問題，對制作外形復雜且精細的零件有著一定作用。預混壓制塑料主要涉及到兩種材料,分別是玻璃聚烯烴與玻璃聚酰胺，這兩種材料具備優秀的加工性能與耐熱性能，既能滿足產品強度需求，又能符合高要求零件制作標準。因此，電氣儀表在制作時選用此類材料，能夠大大提升電氣儀表設備整體性能與穩定性。

2.2 新材料性能測試

若想確保新材料穩定性，需要對新材料采取進一步的性能測試，以設備機械性能、電性能及外形變化這三個方面作為新材料測試結果的評估標準。因熱帶地區常年高溫炎熱，并且溫度差較大，多雷雨天氣，這對于熱帶氣候條件環境地區電氣儀表設備的制作提出了較高的要求。基于此，為了提升新材料性能測試結果的準確性，測試人員將新材料放置在模擬熱帶氣候條件的環境中，同時設定測試評定等級，在規定的時間內觀察新材料在模擬熱帶氣候條件的環境中設備機械性能、電性能及外形是否產生變化，將測試結果與評估標準進行對比和分析，若各項性能下降不超過規定范圍內，可以表明這種新材料可以用于熱帶氣候條件環境電氣儀表設備的制作。

2.3 新材料在熱帶氣候條件下的測試結果分析

根據上述新材料性能測試，來進一步分析新材料在熱帶氣候條件下的測試結果。電氣儀表材料參數參考表1、表2、表3。

表1 電氣儀表材料參數（玻璃聚酰胺）

表2 電氣儀表材料參數（玻璃聚烯烴）

表3 電氣儀表材料參數（預混壓制塑料）

在測試的過程中發現玻璃聚烯烴與玻璃聚酰胺這兩種材料在太陽輻射、高溫、高濕等方面因素的影響下其機械性能相對穩定，表明新材料具備較強的沖擊韌性；但在持續高濕與海霧影響下的玻璃聚酰胺電性能產生了較為嚴重的下降，通過多方面的研究和分析，導致玻璃聚酰胺電性能下降的主要原因在于該材料自身具備吸濕性；新材料因具備二者優點，在熱帶氣候條件各類因素影響下其各項性能較為穩定，但也存在著電性能下降的問題。

3 針對熱帶氣候條件電氣儀表新材料選擇要點

根據上述對電氣儀表新材料分析，在此基礎上來對熱帶氣候條件下電氣儀表新材料選擇要點進行細化，充分考慮所有不利因素，新材料選擇要點應遵循提升電氣儀表設備整體性能為基本原則，即使在惡劣的氣候條件下也能確保電氣儀表設備穩定、可靠的運行，最大程度上滿足各行業領域發展需求。

3.1 電氣儀表設備外殼材質

使用新材料制作電氣儀表設備時，需要充分考慮所有不利因素，結合熱帶氣候環境特點，選擇能夠充分適應熱帶氣候條件特點的設備外殼材質，不僅可以有效提升電氣儀表設備運行效率與質量，也能阻擋沙塵與塵進入設備內部，極大地保障了電氣儀表運行安全性。為了進一步強化電氣儀表外殼材質穩定性與強度，除了要防止沙塵進入設備內部以外，也要保證設備密封效果，通過對以往該地區電氣儀表使用情況的調研和分析，其設備外殼普遍采用鑄鋁材質，相關人員為了增強電氣儀表密封性能，通常會在此材質外殼的表面涂上密封油脂，雖然密封性能相對提升，但風塵與塵埃極易吸附到涂有密封油脂的設備外殼上，隨著時間推移，不但會導致電氣儀表設備外殼很難打開，也會縮短電氣儀表設備使用壽命。因此，在選擇電氣儀表設備外殼材質時，可以選擇硬度較強的金屬外殼，金屬材質外殼具有良好的抗老化性與密封性，滿足熱帶氣候條件特點的同時，也大大地提升了電氣儀表設備整體性能。

3.2 具備防雷防靜電性能

當熱帶氣候條件較為干燥時，會導致電氣儀表設備在運行的過程中產生大量的靜電，其靜電會干擾設備正常的運行，當靜電壓超過設備承受范圍時，不僅會加劇設備內部線路損害，嚴重也會致使整個電氣儀表設備損壞。因熱帶氣候條件環境地區也具有多雷雨的特點，當進入雷雨季節時，高處的電氣儀表設備極易受到外部雷雨的影響，使得電氣儀表運行具有一定危險性。針對此情況，在選擇電氣儀表設備新材料時，除了需要選擇具備防雷放靜電性能的材料以外，也要做好電氣儀表設備外部防護措施，從根本上確保電氣儀表設備運行安全。除此之外，熱帶氣候也具備溫差過大的特點，溫差過大極易導致電氣儀表設備材料變形，其空氣侵入設備內部，致使設備內部形成凝露，進而導致電氣儀表設備出現短路故障；為了解決有效解決此方面問題，在選擇電氣儀表設備新材料時，可根據電氣儀表設備運行特點，選擇密封性較強的材料，該材料除了能夠保證電氣儀表設備運行安全以外，也要具備便于安裝的特質。

3.3 選用成套電氣儀表設備

選用成套的電氣儀表設備有利于提升設備整體運行效率和質量，其運行安全也得到了良好的保障。將散熱、維護、故障等方面作為選擇成套電氣設備的標準，具備散熱性強、易維護以及故障率低的電氣設備，在一定程度上能夠大大地提升電氣設備整體性能。電氣儀表設備經常出現的故障普遍是由風沙與內部裝置產生凝露導致的，比如說設備短路、設備控制失效，此類故障不僅會影響設備散熱性能，嚴重也會觸發火災等問題，造成環境污染與破壞的同時，也會造成不必要的損失。因此，在選用成套電氣設備時，也要做好該設備外部安全防護措施，能夠有效防止沙塵進入設備內部，降低電氣儀表設備短路故障發生的幾率；針對長期裸露在室外的電氣儀表設備，其新材料的選擇必須具備較強的抗紫外線與抗老化性能，減少電氣儀表設備投入運行后不必要問題的發生。

3.4 電纜選用絕緣材料

電氣儀表設備選擇高性能的絕緣材料，有利于提升設備抗老化性、耐高溫性，在一定程度上也能夠減少因熱帶氣候地區溫差對電氣儀表設備材料的干擾。針對一些較為特殊的場所，電氣儀表設備材料的選擇，盡量選擇阻燃、無毒等特質的材料，最大程度上確保電氣儀表設備安全運行；預混壓制塑料具有較強的絕緣性，在持續高溫、與溫差較大的環境中該材料穩定性比較高，選擇此類材料制作出來的電纜，在機械性能、抗紫外線、抗老化性能等當面具有良好的優勢，但要注意的是，該材料不適用潮濕的環境，環境潮濕會降低此類材料電纜電性能。此外，氣候干燥的環境下，電纜電流容量會受到一定影響，結合當地實際情況，適當調整電纜線徑，確保電氣儀表設備正常運行的同時，也能有效提升設備運行安全性與穩定性。

4 結語

綜上所述，電氣儀表設備新材料應選用符合熱帶氣候條件特點，這樣才能提升該地區電氣儀表設備使用性能和使用壽命，減少熱帶氣候因素對電氣儀表設備、材料的干擾，選用成套的電氣設備，有利于確保電氣儀表設備正常運行同時，也能促使電氣儀表設備穩定性得到提升，充分考慮各方面影響因素，最大程度上確保新材料在設備投入使用后的穩定性。