ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрические характеристики электроизоляционных материалов из "Электротехнические материалы Издание 6 " Для оценки качества электроизоляционных материалов необходимо установить, при помощи каких числовых показателей можно определять их свойства. Весьма важны электрические свойства электроизоляционных материалов, которые, в первую очередь, и определяют саму возможность их использования. Сюда относятся различ-Г1ые виды удельного сопротивления, диэлектрическая проницаемость, угол диэлектрических потерь и электрическая прочность, которые мы кратко рассмотрим в 1 книги. Однако большое значение имеют и другие, кроме электрических, характеристики электроизоляционных материалов механическая прочность, нагревостойкость, гигроскопичность и т.д., которые мы рассмотрим в 2-4. [c.9] Характеристики электроизоляционных материалов измеряются вполне определенными, предписываемыми государственными стандартами и техническими условиями, способами. Некоторые из этих способов будут описаны ниже. [c.9] Удельное сопротивление. По самому своему назначению электроизоляционные материалы не должны пропускать под воздействием приложенного постоянного напряжения ток. Иными словами, электрическое сопротивление изоляции должно было бы быть бесконечно большим. [c.9] Различают объемное сопротивление / об, т. е. сопротивление, оказываемое изоляцией прохождению тока утечки сквозь ее толщину и поверхностное сопротивление е. сопротивление изоляции току утечки 1 по ее поверхности (схематически пути токов объемной и поверхностной утечки представлены на рис. 1). [c.10] Очевидно, что численно р равно сопротивлению (в омах) вырезанного из данного материала кубика с ребром 1 см, причем ток проходит через две противоположные грани кубика. В самом деле, подставляя в формулу (4) А=1 сж и 5 = 1 сл(2, мы видим, что становится равным р. [c.11] Можно определить р как сопротивление (в омах) квадрата (любой величины), вырезанного на поверхности изоляции из данного материала, причем ток проходит через две противоположные стороны квадрата. Это вытекает из формулы (5), если мы подставим в нее а = Ь. [c.11] Значения р и р даже одного и того же образца диэлектрика в широких пределах изменяются в зависимости от условий опыта. Так, как правило, р (и р ) каждого электроизоляционного материала значительно уменьшается при повышении температуры. Таким образом, сопротивление изоляции электрической машины, электрической печи и т. п. при рабочей температуре значительно ниже, чем при комнатной температуре. Многие электроизоляционные материалы, имеющие при ко.мнатной температуре высокое р и р , при повышении температуры на несколько сот илй даже на несколько десятков градусов начинают весьма заметно проводить. Это приводит к большим затруднениям при создании изоляции для высоких рабочих температур. [c.12] Увлажнение гигроскопических электроизоляционных материалов весьма заметно уменьшает их р и р . В результате сушки изоляции влага из нее удаляется, и сопротивление изоляции сильно растет. [c.12] Таким образом, представляет большие трудности изготовление изоляции, предназначенной для работы в условиях высокой влажности окружающей среды, т. е. обладающей влагостойкостью (способностью надежно работать во влажном воздухе) или водостойкостью (способностью надежно работать при попадании на изоляцию воды). [c.12] Как мы увидим далее, другие важные характеристики диэлектриков (угол потерь, электрическая прочность) также ухудшаются при нагреве и при увлажнении. [c.12] Сопротивление изоляции уменьшается при повышении величины приложенного к ней напряжения. С течением времени выдержки изоляции под напряжением ее сопротивление возрастает. [c.12] Таким образом, каждый электроизоляционный материал с точки зрения способности образовывать электрическую емкость характеризуется величиной диэлектрической проницаемости чем больще эта величина, тем больше (при неизменных размерах конденсатора) емкость последнего. Диэлектрическую проницаемость воздуха и других газов с практически достаточной точностью можно принять равной единице. Для твердых и жидких электроизоляционных материалов г всегда больше единицы. Приближенно можно считать, что диэлектрическая проницаемость электроизоляционного материала есть число, показывающее, во сколько раз возрастает емкость воздушного конденсатора, если, не изменяя его размеров и формы, заполнить промежуток между обкладками вместо воздуха данным электроизоляционным материалом. Понятно, что для изготовления конденсаторов малых габаритных размеров при данной емкости следует при прочих равных условиях выбирать диэлектрики с возможно более высокой величиной е. [c.13] Диэлектрическая проницаемость наиболее часто применяемых в электротехнике изоляционных материалов составляет несколько единиц, редко десятки и, как исключение, больше (до нескольких тысяч). [c.13] Угол диэлектрических потерь. В изоляции, находящейся под воздействием переменного напряжения, происходит поглощение некоторого количества электрической энергии, которая превращается в тепло. Поглощаемая при этом энергия в единицу времени (т. е. мощность) называется диэлектрическими потерями. [c.13] Е — напряженность электрического поля в рассматриваемой точке изоляции, в1см обозначения f, е и 8 — те же, что и выше. [c.14] Очевидно, что, чем больше 1 8, тем при прочих равных условиях больше диэлектрические потери, т. е. качество диэлектрика хуже. Как показывают формулы (7) и (8), особо важна роль tgS для изоляции, работающей при высоких частотах и при высоких напряжениях. У лучших твердых и жидких диэлектриков — величина порядка тысячных и даже десятитысячных долей единицы у материалов более низкого качества, применяемых в менее ответственных случаях, tg8 может измеряться сотыми и десятыми. [c.14] Величина tgб зависит от температуры (в большинстве случаев возрастает при увеличении температуры) кроме того, 6 может зависеть от частоты. При увлажнении гигроскопичной изоляции tgб возрастает. [c.14] Такие включения легко образуются, в частности, в недостаточно плотной, не подвергнутой глубокой вакуумной сушке волокнистой или прессованной изоляции. [c.15] Поэтому, как правило, рабочее напряжение изоляции должно быть ниже напряжения ионизации Пион, соответствующего точке А (рис. 4). [c.15] Следует считать более высококачественной такую изоляцию, у которой напряжение ионизации будет более высоким, и подъем кривой ионизации после точки А — более пологим. [c.15] Вернуться к основной статье