本网站部分功能不支援IE浏览器,请使用Chrome或Edge等其它浏览器。
电力设备用塑料螺丝选型指南 1:强度、绝缘测试与可靠性评估 (一)
2026.04.06

在电力能源设备持续向高功率密度与高可靠度发展的趋势下,工程塑胶螺丝已逐渐成为重要的绝缘结构元件。透过适当的材料选型与可靠性验证,塑胶螺丝不仅能满足机械强度需求,也能提供优异的电气安全性能

本系列将分三篇文章,带您从趋势、材料特性选型到实际应用案例系统性的了解。首篇将从技术趋势与标准谈起,探讨从金属到工程塑胶的选型逻辑。第二篇,我们将解析电力工程塑胶材料从规格选择到典型应用,最后一篇将透过专题研究,了解工程塑胶于变压器油环境之可靠性评估。
篇章:
第一篇:电力设备紧固件的变革:从金属到工程塑胶的选型逻辑
第二篇:常用电力工程塑胶材料解析:从规格选择到典型应用
第三篇:专题研究:工程塑胶于变压器油环境之可靠性评估
第一篇:电力设备紧固件的变革:从金属到工程塑胶的选型逻辑
在电力能源领域的趋势下,传统的金属紧固件因导电特性与涡流损耗,正逐渐在关键部位被工程塑胶所取代。然而,面对动辄数千伏特的电压与复杂的化学环境,如何选择正确的塑胶螺丝?接下来,我们将从材料科学与实战数据出发,为您解读选型背后的关键逻辑 。
一、 为什么工程塑胶在电气领域不可或缺?
在 固态变压器 (SST) 或高频逆变器的设计中,「空间」与「绝缘」始终是矛盾的。塑胶螺丝的优势在于:
  • 1.    简化绝缘设计: 消除金属件所需的爬电距离与额外绝缘垫片。 (Ref.1)
  • 2.    解决 EMI 敏感问题: 非磁性、非导电,不会在交变磁场中产生感应电流或涡流损耗。 (Ref.2)
  • 3.    耐腐蚀性: 对于户外储能系统 (ESS),塑胶能免疫盐雾腐蚀。 (Ref.3)
二、 塑胶材料常见的电性测试方法
在选择材料时,不只看材质名称,也须参考标准化的电性测试数据。根据Measurlabs (ref.4) 的技术指南,以下四项数据最为关键:
  • 1.    介电强度测试 (Dielectric Strength, ASTM D149): 材料在被击穿前能承受的最大电压。这对于 SST 内部的高压隔离点相当重要。
    2.    体积电阻率 (Volume Resistivity, ASTM D257): 评估材料在直流电场下的绝缘能力。
    3.    比较追迹指数 (CTI, IEC 60112): 衡量材料在潮湿或污染环境下,表面抗漏电起痕的能力。
    4.    电磁兼容特征 (ASTM D4935 / EMI SE):评估材料对高频磁场的干扰或屏蔽贡献。
除了基础的绝缘电性(介电强度、体积电阻率、CTI)外,在高频开关环境下,还需考虑材料的电磁特征。根据 ASTM D4935 标准,工程塑胶螺丝(如我们的 RENY 或 PPS 产品)虽不具备主动屏蔽 (Shielding) 能力,但正因其极高的电阻率,能避免金属紧固件在高频电场中产生的感应环流与 EMI 辐射效应。这与 Measurlabs (ref.4) 所强调的聚合物电学稳定性相辅相成,在高密度的电力设计中,『不干扰』往往比『屏蔽』更具成本效益
专业的选型始于对材料科学的深入理解。在确保基础电讯性能后,如何根据不同场景选择合适材质?我们将在下一篇针对常用工程塑胶的技术特性与应用场景进行详细解析。
参考资料来源:

Ref.1: #IEC 60664-1 Insulation coordination for equipment within low-voltage systems. 如何透过绝缘材料的分类(如 CTI 指数)来减少导电部件之间的距离。根据 IEC 60664-1 标准,选用高 CTI 指数的工程塑胶紧固件,能有效缩短电力模组内部的爬电距离要求,实现设备小型化。
Ref.2: IEEE Transactions on Power Electronics. 在高频交变磁场中,金属螺丝会形成微小的「短路环」,产生涡流损耗(Eddy Current Loss),导致局部过热并产生电磁辐射干扰。 「在《Power Electronics》等经典文献中指出,非金属材料能避免在高频磁场下产生涡流损耗,对稳定 EMI 敏感电路具有显著意义。」
Ref. 3: ASTM B117 (Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus. 工程​​塑胶(如 PPS、PVDF)具有天然的化学惰性,不需额外电镀处理即可通过严苛的盐雾测试。 「针对户外 ESS 的防护设计,选用具备优异耐化学性的聚合物材料,可免除金属件在 ASTM B117 盐雾试验中常见的氧化腐蚀风险。」
Ref.4 : Electrical testing of plastics and polymers – Measurlabs, Ryan Johnsson – MSc in Polymer Chemistry
Ref. 5: [材料电性标准]:介电损耗与常数之评估参考 ASTM D150 (工频至百万赫兹级别) 及相关高频测试标准。
Ref. 6: 资讯来源与实验基准,这部分数据源自我们公司针对电力能源设备开发的内部实验室报告。实验方法: 参考 ASTM D543(塑胶耐化学试剂评估标准)之精神,进行高温油浸加速模拟测试。实验条件: 将螺丝完全浸渍于变压器绝缘油中,环境温度设定为 120°C,持续时间为 4 小时。

让我们帮您解决问题