Новости партнёров:



Свойства электроизоляционных материалов

Электрические свойства

Как известно электропроводность электроизоляционных материалов в отличие от проводников определена движением ионов под действием электрического поля, а не электронов.

Электроизоляционные материалы обладают очень слабой электропроводностью. Обусловленный этой электропроводностью ток именуется током утечки.

Ток может протекать как через весь объем диэлектрика, так и через его поверхность. Отсюда и различие в нём: объемный и поверхностный токи утечки.

Подобно току утечки имеют различие и два вида электрического сопротивления диэлектриков: объемное удельное сопротивление ( ,, или ) и поверхностное удельное сопротивление (, или ).

Причиной нагревания диэлектрика, а так же рассеивания энергии в окружающую среду являются токи утечки, что несёт за собой уменьшение энергии в диэлектрике; как правило, их называют мощностью диэлектрических потерь.

Нередко в технических расчётах вызванное поверхностным током утечки рассеяние энергии в окружающую среду пренебрегают, потому что оно не влияет как таковое на работу электрических аппаратов, машин и т.д. От чего главным определением диэлектрика является объемное удельное электрическое сопротивление. Данное сопротивление вещества равно сопротивлению, которое с ребром в единицу длины выражает куб, изготовленный из этого вещества, и току, протекающему через две противоположные грани перпендикулярно к ним.

Электроизоляционные материалы имеют значительное объемное удельное электрическое сопротивление: твердые – от 1016 до 1018 Ом-м, жидкие – от 10° до1013 Ом-м, газообразные – от 1014 до 1016 Ом-м. В силу действия большого напряжения электричества, приложенного к электроизоляционному материалу определенной толщины, в нём может установиться большой ток. Такое опасное для человека явление называется электрическим пробоем.

Электрическая прочность – это равная напряжению величина, при которой может быть пробит электроизоляционный материал толщиной в единицу длины. Определяют электрическую прочность проверенным путем. В лаборатории измеряется напряжение, которое пробивает установленной толщины образец электроизоляционного материала. Далее электрическую прочность вычисляют по нижеуказанной формуле:


Где

  • – электрическая прочность, кВ/мм;
  • – напряжение, кВ;
  • – толщина образца электроизоляционного материала, мм.

Физико-химические свойства

Изменением состояния диэлектриков характеризуются их физико-химические свойства в момент охлаждения или нагревания, под действием химически активных веществ, влаги, нагрузок механическим путём и т.п. При работе электроустановок чрезмерное нагревание электроизоляционного материала может привести к нежелательным, а подчас к аварийным последствиям. Этим может быть вызвано короткое замыкание, хуже поражение электрическим током людей, огненное пламя, пожар. Отчего и предъявляются к диэлектрикам жёсткие требования, касающиеся их нагревостойкости.

Понятие нагревостойкость говорит само за себя. В целом – это возможность диэлектрика продолжительное время переносить без заметного изменения свойственных ему электроизоляционных качеств заданную рабочую температуру.

Электроизоляционные материалы делятся на семь классов по нагревостойкости, то есть на их эксплуатацию при температурах более 180°С и меньше 180, 155, 130, 120, 105, 90. Некий перечень материалов, таких как асбест, слюда, керамические материалы и т.п. имеют благодаря своему строению большой потенциал в нагревостойкости.

Для повышения нагревостойкости волокнистые материалы, такие как шёлк, хлопок, целлюлоза и т.п., пропитываются специальными веществами.

Диэлектрики некоторого вида в момент нагревания могут расплавиться (слюда, парафин) или размягчиться (битумы, смолы). Иногда может произойти даже возгорание – происходит это когда при определенных температурах случается вспышка паров электроизоляционных жидкостей (синтетические электроизоляционные жидкости, кабельное, трансформаторное масло).

К появлению трещин у диэлектриков, потере их эластичности и т.п., приводит охлаждение. Отчего любой материал определяется холодостойкостью – это когда диэлектрик способен при охлаждении сохранять свои основные свойства.

Как это понятно многие различного типа электроустановки несут свой «долг» на открытом воздухе. А на улице многие электроизоляционные материалы попадают под действие влаги. К примеру, у диэлектрика твёрдого типа принимают за холодостойкость температуру ниже 0°С, далее возникает его механическое разрушение. Можно предположить, что также и в закрытых электроустановках особенности технологического процесса электрооборудование в зависимости от окружающей среды тоже подвергается влаге.

Прежде всего, попадание воды внутрь диэлектрика препятствует его электроизоляционным свойствам оттого, что вода это отличный проводник электрического тока. Свойство любого диэлектрика впитывать влагу характеризуется влагопоглощаемостью.

Данную способность обусловливают путем следующего опыта: в течение суток образец диэлектрика при температуре 20 °С выдерживают в дистиллированной воде; но имеются и прочие методы определения влагопоглощаемости.

Смачиваемостью характеризуют также твердые диэлектрики, то есть смачивание водой их поверхность, потому что присутствие воды понижает поверхностное удельное электрическое сопротивление диэлектрика. По краевому углу смачивания диэлектрика судят о его смачиваемости, то есть чем угол смачивания больше, тем смачиваемость диэлектрика меньше и электроизоляционные свойства его лучше. Предопределённые для работы электроизоляционные материалы в среде химической активности должны не «поддаваться» воздействию щелочей и кислот. Данные свойства обусловливают приблизительно как влагопоглощаемость.

Диэлектрики так же применяются в целях защиты от коррозии металлических проводников. В современном мире большое предпочтение отводят атомной энергетике, а также космическим технологиям, что в свою очередь приводит к требованию более высокого уровня радиационной стойкости диэлектриков.

Диэлектрики жидкого типа так же характеризуют вязкостью. Такое свойство определяется опытным путём: жидкость находящаяся в сосуде определённой формы со специальным отверстием по истечению времени должна вытечь из него. Так определяется вязкость жидкостной массы, то есть временем истечения жидкости из сосуда.

При монтаже или ремонте электроустановок, оборудования электрических машин, аппаратов и т.д., нередко необходимо электроизоляционные материалы подвергать к обработке механическими способами, такими как шлифовка, нарезка, сверление и т.п. Это говорит о том, что механические свойства диэлектриков очень важны, о них нужно знать и помнить постоянно. Не говоря уже о свойствах, растворятся в растворителях и лаках, склеиваться, что также не менее важно.


AbcPort.ruЭлектротехникаИзмерительные приборыПроизводствоОрганизация заготовокМастерскаяКарта сайтаОрганизация заготовок шерсти
Abcport.ru © При копировании материалов ссылка на сайт обязательна


Работает на Amiro CMS - Free