ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термические свойства электроизоляционных материалов из "Справочник по электротехническим материалам Т1 " Электрохимический пробой — вид медленно развивающегося пробоя, связанного с химическим изменением материала в электрическом поле (пример — прорастание металлических древовидных побегов — дендритов в результате электролиза, см. с. 20). [c.37] Ионизационный пробой объясняется действием на диэлектрик химически агрессивных веществ, образующихся в газовых порах диэлектрика при частичных разрядах, а также эрозией диэлектрика на границе пор ионами газа. [c.37] Нагревостойкость, теплостойкость я термостойкость. Весьма важна способность электрической изоляции выдерживать повышенную температуру без существенного ухудшения свойств, так как от этого зависит наивысшая допустимая рабочая температура изоляции. [c.37] В электрических машинах и аппаратах повышение температуры, которое обычно лимитируется именно материалами электрической изоляции, дает возможность для заданной мощности достигнуть уменьщения габаритных размеров, массы и стоимости изделия. Повышение рабочей температуры особенно важно для тяговых и крановых электродвигателей, самолетного электрооборудования и других передвижных устройств, где вопросы уменьшения массы и габаритных размеров выступают на первый план. Для электрических печей и нагревательных приборов, электросварочной аппаратуры, источников света и многих электронных и ионных приборов и т. п, высокая рабочая температура изоляции необходима. [c.37] У аморфных материалов (стекла, смолы и пр.) резко выраженной температуры плавления Таи нет, и у них температура размягчения Гразм определяется при помощи различных условных приемов (см. разд. 29). Приближение к температуре размягчения в эксплуатационных условиях может вызвать сильное снижение механической прочности и постепенную деформацию изделий, что ограничивает теплостойкость электроизоляционных материалов. У ряда материалов при нагреве могут наблюдаться химическое разложение, обугливание, интенсивное окисление до явного горения включительно, В ряде случаев, даже при сохранении механической прочности и целостности изоляции, диэлектрические свойства ее ухудшаются настолько, что делают работу изоляции при повышенной температуре уже невозможной. Такие изменения качества изоляции могут проявляться даже при кратковременном повышении температуры. [c.37] Помимо ухудшающих качество электрической изоляции изменений, которые проявляются уже в случае кратковременного повышения температуры, при длительном воздействии повышенной температуры (но меньшей, чем действующая вредно в течение короткого времени) могут наблюдаться нежелательные изменения за счет медленно протекающих химических процессов это так называемое термическое (тепловое) старение изоляции. У трансформаторного масла старение проявляется в образовании продуктов окисления (см. разд. 4), у лаковых пленок — в повышении жесткости и хрупкости, образований трещин и отставании от подложки (разд. 6) и т, п. Помимо температуры, существенное влияние на скорость старения могут оказать повышение давления воздуха или концентрации кислорода, присутствие озона, являющегося еще более сильным окислителем, чем кислород, а также различных химических реагентов, ускоряющих или замедляющих старение. Старение ускоряется освещением образца ультрафиолетовыми лучами, воздействием электрического поля и т. п. [c.37] Для ряда материалов, в особенности хруп-ких (стекла, керамика и т. д.), важна стойкость по отношению к резким сменам температуры (термоударам). При внезапном нагреве или охлаждении снаружи предмета из хрупкого материала, например стекла, вследствие неравномерного распределения температур в наружном слое материала прежде всего возникают температурные напряжения, которые могут явиться причиной растрескивания. При быстром нагреве поверхностный слой стекла стремится расшириться, в то время как внутренние слои еще не успели прогреться и в мысленно выделяемых сечениях хх (рис. 2,43, о) создаются напряжения сжатия. Если же тепловой ийпульс имеет характер внезапного охлаждения поверхности стекла, то вследствие теплового сокращения поверхностного слоя создается тенденция к отрыву друг от друга соседних участков поверхностного слоя (рис. 2.43, б), Так как у стекол прочность при растяжении много меньше, чем прочность при сжатии, внезапное внеи нее охлаждение более опасно для стекла, чем быстрый нагрев. [c.37] Материалы, применяемые для изоляции электрических устройств (при длительном воздействии нагрева), часто разделяют на классы нагревостойкости, причем для каждого класса устанавливается определенная максимальная рабочая температура. [c.38] Стандартом ГОСТ 8865-78 Материалы электроизоляционные для электрических машин, трансформаторов и аппаратов. Классификация по нагревостойкости и рекомендацией СЭВ P 96467 в соответствии с Публикацией МЭК 85 (1957 г.) были предусмотрены классы нагревостойкости, указанные в табл. 2.2. [c.38] Температура, указанная в табл. 2.2, установлена как. максимальная для электроизоляционных материалов при их использовании в электрических машинах, трансформаторах-И аппаратах общего применения, длительно (в течение ряда лет) работающих в нормальных для данного вида электрооборудования эксплуатационных условиях. [c.38] Отнесение электроизоляционных материалов или их сочетаний (систем изоляции) к определенному классу нагревостойкости производится на основе опыта эксплуатации или определенных испытаний, показывающих пригодность этих материалов для работы при температуре, соответствующей данному классу. [c.38] В 1984 г. выпущено 2-е издание Публикации МЭК-85. В этом документе сохранены все прежние классы нагриостойкости от Y до Н (табл. 2.2), причем допускается обозначение классов не буквами, а числами, соответствующими допустимой рабочей температуре в градусах Цельсия (т. е. 90 105 120 130 155 и 180 соответственно) класс С отменен, но для повышенных рабочих температур введены классы. 200 220 и 250 (рабочие температуры 200, 220 й 250 °С соответственно) для еще более высоких рабочих температур допускается аналогично вышесказанному введение классов 276, 300 и т. д. (через каждые 25 °С). [c.38] В последнее время оценка классом, нагревостойкости преимущественно применяется не для отдельных электроизоляционных материалов, а для систем изоляции электрических машин и т. п. нагревостойкость материалов оценивается в соответствии с рекомендацией Международной электротехнической комиссии температурным индексом н профилем нагрево-стойкости (см. разд. 29). [c.38] К числу важнейших тепловых параметров многих электроизоляционных материалов, состоящих целиком или частично из полимеров, кроме нагревостойкости и температурных индексов, определяющих рабочую температуру, относятся также теплостойкость и термостойкость. [c.38] Значения геплосгойкостц и термостойкости зависят от -способа их оиреде.иення. В полимерной химии теплостойкость часто определяют температурой стеклования и температурой размягчения, которую в электроизоляционной технике обычно измеряют по степени деформации образца при нагревании под гой или иной механической нагрузкой. [c.38] Как правило, для большинства полимеров, применяемых в электроизоляционной технике, между значениями теплостойкости и термостойкости существует большая разница. Подробнее о теплостойкости й термостойкости см. в разд. 29. . [c.38] Теплопроводность, Практическое значение теплопроводности объясняется тем, что тепло потерь в окруженных изоляцией проводниках и магинтопроводах электрических машин, аппаратов, кабелей и т. п. должно переходить в окружающую среду через слой изоляции (за исключением некоторых новых конструкций электрических машин, в которых отвод тепла от проводников осуществляется пропусканием охлаждающего вещества через канал внутри самого проводника). [c.39] Термическое сопротивление электрической изоляции влияет на нагрев проводников и маг-нитопроводов. Особо большое значение имеет теплопроводность сравнительно толстой изоляции в устройствах высокого напряжения. Теплопроводность влияет на электрическую прочность при электротепловом пробое (см. 2.5) и на стойкость материала к термоударам [формула (2.93)]. [c.39] Вернуться к основной статье