ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепловые свойства электроизоляционных материалов из "Справочник по электрическим материалам Том 1 " Весьма важна способность электрической изоляции выдерживать повышенную температуру без существенного ухудшения свойств, так как от этого зависит наивысшая допустимая рабочая температура изоляции. [c.52] В электрических машинах и аппаратах повышение температуры, которое обычно лимитируется именно материалами электрической изоляции, дает возможность для заданной мощности достигнуть уменьшения 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. В электрических печах и нагревательных приборах, в электросварочной аппаратуре, в источниках света и многих электронных и ионных приборах и т. п. необходимость высокой рабочей температуры изоляции вытекает из особенностей работы устройства. [c.52] У аморфных материалов (стекла, смолы и пр.) резко выраженной температуры плавления Гил нет и у них температура размягчения Гразм определяется при помощи различных условных приемов (разд. 25). Приближение к температуре размягчения в эксплуатационных условиях может вызвать сильное снижение механической прочности и постепенную деформацию изделий. У ряда материалов прп 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.52] Наконец, для ряда электроизоляционных материалов, в особенности хрупких (стекла, керамика и т. д.), важна стойкость по отношению к резким сменам температуры термоударам, плп тепловым импульсам). При внезапном нагреве пли 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. Это иллюстрирует рис. 1-45. В случае быстрого нагрева поверхностный слой стекла стремится расшириться, в то время как внутренние слои еще не успели прогреться и в мысленно выделяемых сечениях хх создаются напряженпя сжатия. Если же тепловой импу.льс имеет характер внезапного охлаждения поверхности стекла, то вследствие теплового сокращения поверхностного слоя создается тенденция к отрыву друг от друга соседних участков поверхностного слоя. Так как у стекол прочность при растяжении много меньше, чем прочность на сжатие, случай внезапного внешнего охлаждения более опасен для стекла, чем быстрый нагрев. [c.53] Допустимый для эксплуатации материала или изделия температурный режим может определяться различными факторами. В результате испытаний (разд. 25) устанавливается стойкость материала к тепловым воздействиям, причем стойкость эта в разных случаях может быть неодинаковой например, материал, легко выдерживающий кратковременный нагрев до некоторой температуры, может оказаться неустойчивым по отношению к тепловому старению при длительном воздействии даже более низкой температуры, или же материал, могущий длите.т1ьно выдерживать нагрев до высокой неизменной температуры, растрескивается при быстром охлаждении и т. п. Способность электроизоляционных материалов и изделий без вреда для них как кратковременно, так и длительно выдерживать воздействие высокой температуры, а также резких смен температуры называется нагревостойкостъю. [c.53] Материалы, применяемые для изоляции электрических устройств, исходя пз их нагревостойкости (при длительном воздействии нагрева), на практике обычно разделяют на классы нагревостойкости, причем для каждого класса устанавливается определенная максимальная рабочая температура. [c.53] Стандартом ГОСТ 8865-70 Материалы электроизоляционные для электрических машин, трансформаторов и аппаратов. Классификация по нагревостойкости и рекомендацией СЭВ РС 964-67 предусмотрены классы нагревостойкости, указанные в табл. 1-2. [c.53] Отнесение электроизоляционных материалов или их сочетаний к определенному классу нагревостойкости производится на основе опыта эксплуатации илп соответствующих испытаний, показывающих пригодность этих материалов для работы прл температуре, соответствующей данному классу. [c.54] Общие замечания. К классу У относятся волокнистые материалы из целлюлозы, хлопка и натурального шелка, непропитанные и не погруженные в жидкий электроизоляционный материал те же волокнистые материалы, в рабочем состоянии пропитанные или погруженные в жидкий электроизоляционный материал, относятся уже к классу А. К классам В, Р и Н относятся неорганические материалы — слюда, стекловолокно и асбест — в сочетании с органическими (или для класса Н с кремнийорганическими) связующими или пропитывающими составами в зависимости от нагревостойкости этих составов. К классу С принадлежат неорганические электроизоляционные материалы — слюда, электротехническая керамика, бесщелочное стекло, кварц, применяемые без связующих или же в сочетании с составами особо высокой нагревостойкости — неорганическими или элементоорганическими. [c.54] В частности, к классу У относятся целлюлозные электроизоляционные бумаги, картоны, фибра и древесина пластмассы на мочевиноформальде-гидных смолах с органическим наполнителем анилинформальдегидные смолы (в изделиях) поливинилхлорид резина на натуральном каучуке. [c.54] Практическое значение теплопроводности объясняется тем, что тепло потерь в окруженных изоляцией проводниках и магнитопроводах 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.55] Большие значения рт имеют материалы пористые (С воздушными включениями). При пропитке и увлажнении материалов, а также при их уплотнении внешним давлением рт уменьшается. [c.56] Ориентировочные значения теплопроводности 7т ряда веществ приведены в табл. 1-3. [c.57] Как видно, большая часть наиболее распространенных диэлектриков пмеет значения намного меньшие, чем 7т проводниковых материалов. Лишь некоторые оксиды металлов (А12О3, MgO, ВеО) имеют 7т того же порядка, как проводниковые материалы (в табл. 1-3 для сравнения приведены графит и некоторые металлы). Характерно, что 7т окиси бериллия выше, чем металлического бериллия. [c.57] Вернуться к основной статье