Головна

   Велика Радянська Енциклопедія

Електроізоляційні матеріали

   
 

Електроізоляційні матеріали, матеріали, що застосовуються в електротехнічних і радіотехнічних пристроях для розділення струмоведучих частин, що мають різні потенціали, для збільшення ємності конденсаторів, а також службовці теплопроводящей середовищем в електричних машинах, апаратах і т. п. Як Е. м. використовують діелектрики , які по порівняно з провідниковими матеріалами володіють значно більшим питомим об'ємним електричним опором r v = 10 9 -10 20 ом Ї см (у провідників 10 -6 -10 -4 ом Ї см ). Основні характеристики Е. м.: питомий об'ємний і поверхневий опори r v і r s, відносна діелектрична проникність e, температурний коефіцієнт діелектричної проникності 1 / eЇ d e / dTград -1 , кут діелектричних втрат d, електрична міцність Е пр (напруженість електричного поля, при якій відбувається пробій, см. Пробій діелектриків ). При оцінці Е. м. враховують також залежність цих характеристик від частоти електричного струму і величини напруги.

Е. м. можна класифікувати за кількома ознаками: агрегатним станом, хімічним складом, способами одержання і т. д. Залежно від агрегатного стану розрізняють тверді, рідкі та газоподібні Е. м. Тверді Е. м. складають найбільш велику групу і відповідно до фізико-хімічними властивостями, структурою, особливостями виробництва діляться на ряд підгруп, наприклад шаруваті пластики, паперу та тканини, лакоткани, слюди і матеріали на їх основі, електрокерамічні та ін До цих же матеріалами умовно можна віднести лаки, заливальні та просочувальні склади, які, хоча і знаходяться в рідкому стані, але використовуються як Е. м. в затверділому стані. Електрична міцність твердих Е. м. (при 20 ° С та частоті електричного струму 50 гц ) лежить в межах від 1 Мв / м (наприклад, для деяких матеріалів на основі смол) до 120 Мв / м (наприклад, для поліетилентерефталату). (Про застосування та отриманні твердих Е. м. див. в ст. Ізоляція маси , Компаунди полімерні , Смоли синтетичні , .) Рідкі Е. м. - , електроізоляційні масла , , в тому числі нафтові, рослинні і синтетичні. Окремі види рідких Е. м. відрізняються один від одного , в'язкістю , і мають різні за величиною електричні характеристики. Кращими електричними властивостями володіють конденсаторні і кабельні масла. Електрична міцність рідких Е. м. при 20 ° С та частоті 50 гц зазвичай знаходиться в межах 12-25 Мв / м, наприклад для трансформаторних масел 15-20 Мв / м (див. також Рідкі діелектрики ). Існують напіврідкі Е. м. - вазеліни . Газоподібні Е. м. - повітря, елегаз (гексафторид сірки), фреон-21 (діхлорфторметан). Повітря є природним ізолятором (повітряні проміжки в електричних машинах, апаратах і т. п.), володіє електричною міцністю близько 3 Мв / м. Елегаз і фреон-21 мають електричну міцність близько 7,5 Мв / м, застосовуються як Е. м. в основному в кабелях і різних електричних апаратах. За хімічним складом розрізняють органічні і неорганічні Е. м. Найбільш поширені Е. м. - неорганічні (слюда, кераміка та ін.) В якості Е. м. використовують природні (природні) матеріали та штучні (синтетичні) матеріали. Штучні Е. м. можна створювати із заданим набором необхідних електричних і фізико-хімічних властивостей, тому такі Е. м. найширше застосовують в електротехніці і радіотехніці. Відповідно з електричними властивостями молекул речовини розрізняють полярні (дипольні) і неполярні (нейтральні) Е. м. До полярних Е. м. відносяться бакелітом, совол, галовакс, полівінілхлорид, багато кремнійорганічні матеріали; до неполярних - водень, бензол, чотирихлористий вуглець, полістирол, парафін та ін Полярні Е. м. відрізняються підвищеною діелектричною проникністю і кілька підвищеної електричну провідність і гігроскопічністю. Для твердих Е. м. велике значення мають механічні властивості: міцність при розтягуванні і стисненні, при статичному і динамічному вигині, твердість, оброблюваність, а також теплові властивості (теплостійкість і нагревостойкость), влагопроницаемость, гігроскопічність, іскростойкость та ін Теплостійкість характеризує верхня межа температур, при яких Е. м. здатні зберігати свої механічні та експлуатаційні властивості. Нагревостойкость Е. м. - здатність витримувати дію високих температур (від 90 до 250? С) без помітних змін електричних характеристик матеріалу. В електромашинобудуванні прийнято поділ Е. м. на 7 класів. Найбільш нагревостойкие Е. м. - неорганічні матеріали (слюда, фарфор, скло без сполучних або з елементоорганічеськимі сполучними). ??Для крихких матеріалів (скло, фарфор) важлива також здатність витримувати перепади температур. Здійснюючи електричне розділення провідників, Е. м. в той же час не повинні перешкоджати відведенню тепла від обмоток, сердечників і інших елементів електричних машин і установок. Тому важливою властивістю Е. м. є теплопровідність. Для підвищення коефіцієнта теплопровідності в рідкі Е. м. додають мінеральні наповнювачі. Більшість Е. м. в тій чи іншій мірі поглинають вологу (гігроскопічні). Для підвищення вологонепроникності пористі Е. м. просочують маслами, синтетичними рідинами, компаундами. До абсолютно вологостійким можна віднести лише глазурований фарфор, скло і т. п. Літ.: Електротехнічний довідник, 5 вид., т. 1, М., 1974. А. І. Хоменко. . Газообразные Э. м. - воздух, элегаз (гексафторид серы), фреон-21 (дихлорфторметан). Воздух является естественным изолятором (воздушные промежутки в электрических машинах, аппаратах и т. п.), обладает электрической прочностью около 3 Мв/м. Элегаз и фреон-21 имеют электрическую прочность около 7,5 Мв/м, применяются в качестве Э. м. в основном в кабелях и различных электрических аппаратах.

По химическому составу различают органические и неорганические Э. м. Наиболее распространённые Э. м. - неорганические (слюда, керамика и пр.). В качестве Э. м. используют природные (естественные) материалы и искусственные (синтетические) материалы. Искусственные Э. м. можно создавать с заданным набором необходимых электрических и физико-химических свойств, поэтому такие Э. м. наиболее широко применяют в электротехнике и радиотехнике. В соответствии с электрическими свойствами молекул вещества различают полярные (дипольные) и неполярные (нейтральные) Э. м. К полярным Э. м. относятся бакелиты, совол, галовакс, поливинилхлорид, многие кремнийорганические материалы; к неполярным - водород, бензол, четырёххлористый углерод, полистирол, парафин и др. Полярные Э. м. отличаются повышенной диэлектрической проницаемостью и несколько повышенной электрической проводимостью и гигроскопичностью.

Для твёрдых Э. м. большое значение имеют механические свойства: прочность при растяжении и сжатии, при статическом и динамическом изгибе, твёрдость, обрабатываемость, а также тепловые свойства (теплостойкость и нагревостойкость), влагопроницаемость, гигроскопичность, искростойкость и др. Теплостойкость характеризует верхний предел температур, при которых Э. м. способны сохранять свои механические и эксплуатационные свойства. Нагревостойкость Э. м. - способность выдерживать воздействие высоких температур (от 90 до 250 ?С) без заметных изменений электрических характеристик материала. В электромашиностроении принято деление Э. м. на 7 классов. Наиболее нагревостойкие Э. м. - неорганические материалы (слюда, фарфор, стекло без связующих или с элементоорганическими связующими). Для хрупких материалов (стекло, фарфор) важна также способность выдерживать перепады температур. Осуществляя электрическое разделение проводников, Э. м. в то же время не должны препятствовать отводу тепла от обмоток, сердечников и других элементов электрических машин и установок. Поэтому важным свойством Э. м. является теплопроводность. Для повышения коэффициента теплопроводности в жидкие Э. м. добавляют минеральные наполнители. Большинство Э. м. в той или иной мере поглощают влагу (гигроскопичны). Для повышения влагонепроницаемости пористые Э. м. пропитывают маслами, синтетическими жидкостями, компаундами. К абсолютно влагостойким можно отнести лишь глазурованный фарфор, стекло и т. п.

Лит.: Электротехнический справочник, 5 изд., т. 1, М., 1974.

© А. И. Хоменко.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
© 2014-2022  vre.pp.ua