Свойства электроизоляционных материалов
Электроизоляционные масла (трансформаторное, конденсаторное, вазелиновое, кабельное).
Характеристика важная для оценки качества материалов, применяемых для защитных покровов ( шланги кабелей, опрессовка конденсаторов, компаундные заливки, лаковые покрытия деталей ) — влагопроницаемость электроизоляционных материалов, т.е способность их пропускать сквозь себя пары воды.
Благодаря наличию мельчайшей пористости большинство материалов обладает поддающейся измерению влагопроницаемостью. Только для стёкол, хорошо обожжённой керамики и металлов влагопроницаемость почти равна нулю.
Можно определить количество влаги m ( в микро граммах ), проходящее за время через участок поверхности S [см 2 ] слоя изоляционного материала толщиной h [см] под действием разности давлений водяных паров р 1 и р 2 [ мм. рт . ст. ] с двух сторон слоя, по формуле:
Это уравнение аналогично уравнению для прохождения через тело электрического тока; разность давлений (р 1 — р 2 ) аналогична разности потенциалов, m/t — величине тока, а h/ПS — сопротивлению тела; коэффициент П, аналогичный удельной объёмной проводимости, есть влагопроницаемость данного материала.
Влагопроницаемость для различных материалов изменяется в широких пределах. Например: для парафина значение П равно 0,0007; для полистирола — 0,03; для триацетата целлюлозы — около 1 мкг /(см- ч — мм рт. ст. ).
В тропических условиях, при длительном использовании электроаппаратуры, особенно, на органических диэлектриках наблюдается развитие плесени. Плесень ухудшает: удельное поверхностное сопротивление диэлектриков, приводит к росту потерь и ухудшению механической прочности изоляции, вызывает коррозию соприкасающихся с ней металлических частей.
Наиболее стойкими к образованию плесени являются неорганические диэлектрики — керамика, стёкла, слюда, кремнийорганические материалы и некоторые из органических, например эпоксидные смолы, фторопласт — 4, полиэтилен, полистирол.
Наиболее уязвимы для развития плесени целлюлозные материалы, в том числе и пропитанные ( гетинакс , текстолит ), канифоль, масляные лаки и др.
В некоторых случаях для электроизоляционных и других материалов опасны транспортировка и хранение на складах в тропических условиях. А также приходится считаться с возможностью повреждения электрической изоляции, кабельных оболочек термитами и животными.
Трансформаторное масло, из всех жидких электроизоляционных материалов находит наибольшее применение в электротехнике, им заливают силовые трансформаторы.
Его применяют: во-первых, для заполнения пор в волокнистой изоляции, а также промежутков между проводами обмоток и между обмотками и баком трансформатора, значительно повышая электрическую прочность изоляции;
во-вторых, оно улучшает отвод теплоты, выделяемой за счёт потерь в обмотках и сердечнике трансформатора. Лишь некоторые силовые и измерительные трансформаторы выполняются без заливки маслом ( “ сухие трансформаторы ” );
Свойства электроизоляционных материалов
Покрывные лаки
В отдельных случаях некоторые покрывные лаки (так называемые эмаль-лаки) наносят не на твердую изоляцию, а непосредственнона металл, образуя на его поверхности электроизоляционный слой (например, изоляция эмалированных проводов, изоляция листов электротехнической стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин и аппаратов).
Клеящие лаки, ровно как и лаки покрывные, имеют ту же химическую природу, что и пропитывающие, т.е. существуют алкидно-фенольные, битумно-масляные и др. виды клеящих лаков. Полиэфирноэпоксидный клеящий лак применяется для изготовления слюдопластовой ленты для электрической изоляции машин напряжением до 6,6 кВ и мощностью до 100 кВт.
Кремнийорганический клеящий лак, модифицированный эпоксидной смолой, служит для цементации полюсных катушек электрических машин.
6. Жидкие диэлектрики
Электроизоляционные Материалы их Свойства и Область Применения
Наиболее широкое распространение в электротехнических устройствах получили нефтяные (минеральные) электроизоляционные масла и синтетические жидкости.
Они выполняют функцию изолирующей, охлаждающей и дугогасящей среды и применяются как в чистом виде, так и в сочетании с волокнистыми и твёрдыми материалами, например, бумажно-масляная или маслобарьерная изоляция.
Поэтому при выборе изолирующей жидкости необходимо соблюдать следующие требования:
- совместимость с применяемыми материалами;
- высокая электрическая прочность;
- высокое удельное сопротивление;
- малые диэлектрические потери;
- стабильность свойств в условиях длительной эксплуатации;
- пожарная и экологическая безопасность.
Не все жидкие диэлектрики удовлетворяют этим требованиям, поэтому в каждом конкретном случае предпочтение отдаётся тем свойствам, которые обеспечивают необходимую стабильность параметров, надёжность и долговечность изделия.
К этой группе относятся трансформаторное, конденсаторное и кабельное масла.
Конденсаторное масло получают из трансформаторного путём дополнительной обработки под вакуумом с целью удаления воздуха (газов). К параметрам конденсаторного масла предъявляются повышенные требования, так как в процессе эксплуатации невозможно производить замену или регенерацию масла, и диэлектрические свойства его должны сохраняться в течение всего срока службы.
В конденсаторном масле не допускается содержание газов, так как в газовых включениях при высокой напряжённости электрического поля интенсивно развиваются ионизационные процессы, что может привести к пробою изоляции.
К кабельным маслам, как и к конденсаторному маслу, предъявляются высокие требования касательно стабильности и численного значения параметров, так как изоляция должна обеспечить длительный срок службы.
Однако есть и специфические требования, зависящие от конструкции изоляции и величины напряжения.
Так, для кабелей с бумажно-масляной изоляцией (БМИ) напряжением до 35 кВ масло должно обладать повышенной вязкостью, что исключает его стекание при прокладке кабеля на различных уровнях и образование «обедненных» участков изоляции, где возможны развитие разрядных процессов и пробой изоляции. Для увеличения вязкости в масло добавляют канифоль или другие загустители.
Все масла в процессе эксплуатации находятся под воздействием внешних факторов. Это вызывает старение масла.
— при доступе воздуха, так как старение масла в значительной степени связано с его окислением кислородом воздуха, особенно интенсивно идёт старение при соприкосновении масла с озоном;
Электроизоляционные лаки, эмали, компаунды
Волокнистые электроизоляционные материалы
Волокнистые материалы часто применяются для изоляции в электрических аппаратах и машинах. К ним относят материалы растительного происхождения (каучук, целлюлозу, ткани), синтетический текстиль (нейлон, капрон), а также материалы из полистирола, полиамида и т.д.
Органические волокнистые материалы обладают высокой гигроскопичностью, поэтому редко используются без специальной пропитки.
Эффективная и долговечная работа электрических машин и установок напрямую зависит от состояния изоляции, для устройства которой применяют электротехнические материалы. Они характеризуются набором определенных свойств при помещении в условия .
Что такоей диэлектрики? Какими характеристиками и свойствами обладают? Какие виды существуют? Все это объясняется в данной статье.
Электрическая прочность является важной характеристикой, поэтому заслуживает детального изучения и рассмотрения.
Что представляет собой электропроводность диэлектриков? Рассмотрим особенности классификации диэлектриков, их практического использования в различных отраслях промышленности.
Основными энергосберегающими средствами становятся изоляционные материалы. Технология изготовления таких изделий позволяет утеплить и сохранить температурные показатели без вреда для окружающих. При проведении мероприятий по изоляции можно сохранить .
Изофлекс 191 – это электроизоляционный композитный материал. Его компоненты – стеклянная ткань электротехнического назначения, обе стороны которой ламинированы полиэтилентерефталатной пленкой.
Изоляционная лента ПВХ нашла широкое применение в самых разных сфера — от бытовых работ до изоляции нефтегазопроводов.
