ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства непропитанных и пропитанных целлюлозных бумаг и картонов как диэлектриков. Общие закономерности из "Производство, свойство и применение электроизоляционных целлюлозных бумаг и картонов " При рассмотрении диэлектрических свойств целлюлозных бумаг и картонов следует иметь в виду, что их анизотропность и особенности волокнистой структуры имеют определяющее значение. [c.90] Как правило, микроскопические поры внутри волокон не являются для бумаг и картонов сквозными, так как несущие их волокна ориентированы параллельно внеш-ним поверхностям (плоскостям) бумажного листа. В бумагах, изготовленных из массы очень жирного размола (как, например, в конденсаторных), волокна не остаются исходной толщины, он 1 разделены на фибриллы. В таких бумагах пористость, вызваная капиллярами внутри волокон, отсутствует. [c.91] Все целлюлозные бумаги и картоны обязательно имеют межволоконную пористость, которая является, как правило, сквозной, пронизывающей материал через всю его толщу, часто по довольно извилистой, длинной, кривой линии. Иногда эти поры бывают и короткими, более или менее прямолинейными. Поперечное сечение пор может быть различным в зависимости от диаметро в волокон, образующих бумажный лист (от жирности размола) и плотности их укладки. Микроскопические капиллярные поры внутри волокон и многие межволокон-ные поры представляют собой включения (для непропитанных материалов — воздушные), расположенные последовательно с волокнами. [c.91] В бумагах, изготовленных из очень тонких, бескапил-лярных волокон — фибрилл — при плотной их укладке в листе, коротких сквозных пор почти не будет в этом случае бумага представляет собой систему последовательно соединенных волокон (твердая фаза) и воздушных включений (газовая фаза). В бумагах, изготовленных из сравнительно толстых волокон, не разделенных на фибриллы, при неплотной их укладке в листе наряду с последовательно соединенными порами могут быть и параллельно соединенные сквозные поры. В толстых, многослойных материалах вероятность наличия сквозных пор снижается. [c.91] При частоте 50 гц и 20° С диэлектрическая проницаемость клетчатки, по данным разных исследователей, лежит в пределах 6—8, а tg 6 — в пределах (60—70) X Х10 . Сравнительно большие значения диэлектрической проницаемости и б клетчатки объясняются особенностями ее структуры наличием в каждом звене молекулы этого природного полимера трех гидроксильных групп, являющихся электрическими диполями, обусловливающими возникновение в клетчатке дипольно-релак-сационной поляризации. Электрическая прочность клетчатки может быть оценена значением порядка 50 кв1мм [Л. 31—34]. Из сказанного видно, что в переменном электрическом поле вследствие последовательного соединения в бумаге (картоне) воздуха и клетчатки наибольшая электрическая нагрузка будет в воздушных порах, имеющих меньшую электрическую прочность, чем клетчатка. [c.93] Для последовательного соединения воздушных пор с волокнами клетчатки при постоянном напряжении напряженности электрического поля распределяются обратно пропорционально удельным объемным проводимостям. Так как удельная объемная проводимость воздуха гораздо меньше удельной объемной проводимости клетчатки, то и в данном случае в воздухе будет большая напряженность, чем в клетчатке. [c.93] Идеальная пропитка бумаги соответствует полному замещению воздуха в порах другими диэлектриками, жидкими или твердыми. Характер пространственного распределения отдельных составных частей пропитанной бумаги при этом не изменится. [c.93] Все жидкие и твердые пропитывающие диэлектрики имеют диэлектрическую проницаемость в несколько раз больше, чем воздух, поэтому диэлектрическая проницаемость пропитанной бумаги, т. е. сочетания волокон с пропитывающим диэлектриком, будет больше, чем не-пропитанной, т. е. сочетания волокна с воздухом. Поскольку у пропитанной бумаги электрически наиболее слабая составная часть — воздух, замещен электрически более прочным пропитывающим материалом, то априорно, не вникая в детали механизма пробоя, следует признать, что электрическая прочность пропитанной бумаги больше, чем непропитанной. [c.93] Ем — диэлектрическая проницаемость пропитывающего диэлектрика. [c.98] Сопоставляя формулу (7) с формулой (5), легко усмотреть, что наблюдающееся обычно при пропитке увеличение электрической прочности вызвано не только увеличением электрической прочности диэлектрика, заполняющего поры, но и увеличением его диэлектрической проницаемости. [c.98] Следует отметить, что о возможности пропитки бумажной многослойной изоляции жидкими диэлектриками без остаточных воздушных включений мнения разных исследователей расходятся. Согласно изложенному выше механизму пробоя остающийся при пропитке бумаги (картона) воздух снижает электрическую прочность, особенно при длительном воздействии напряжения. [c.98] На рис. 46 показана зависимость диэлектрической проницаемости бумаги, пропитанной жидкими или твердыми материалами, от их диэлектрической проницаемости (по В. Т. Ренне). Как видно, при одном и том же значении диэлектрической проницаемости пропитывающего диэлек-7 трика при жидкой пропитке диэлектрическая проницаемость бумаги оказывается значительно выше, чем при твердой пропитке. На графике обе кривые имеют явную тенденцию к насыщению. [c.100] Наличие в молекулах клетчатки гидроксильных групп приводит к наличию у сухой непропитанной бумаги характерной для полярных диэлектриков зависимости tg б от температуры, представленной на рис. 48 как видно из этих графиков, максимум tg б клетчатки при повышенной частоте Смещается в сторону положительных температур, что ограничивает использование целлюлозных материалов в высокочастотной технике. При низких температурах tg б бумаги определяется диопольно-релаксационными потерями, при повышенных температурах — токами утечки. [c.101] Зависимость б непропитанной бумаги от температуры при разных частотах. [c.101] Вернуться к основной статье