Полимеры или фарфор? выбираем изолятор

Введение

Современная радиоэлектронная аппаратура (РЭА)
эксплуатируется в различных климатических условиях:
в умеренных, тропических, арктических и даже
космических. В результате воздействия окружающей
среды в аппаратуре, а соответственно, и в электронных
компонентах, происходят различные физикохимические
процессы и изменения.

В ранее опубликованных статьях авторы
проанализировали последствия воздействия
этих факторов на качество контактирования и надежную
работу электрических соединителей в целом

Особое внимание уделялось теории контактирования
и процессам, протекающим в контактной паре:
контактному сопротивлению, перегреву контактов,
образованию окисных пленок, фриттинг-коррозии,
износу контактов и др

В связи с тем, что в конструкции электрического соединителя
изолятор, так же как и контактная пара, является
элементом, от которого зависит надежная работа
соединителя, необходимо более подробно рассмотреть
основные требования, предъявляемые к изоляторам
и материалам, из которых они изготавливаются, а также
некоторые особенности их производства.

Подготовка обрабатываемой поверхности

От качества проведения подготовительных мероприятий в месте будущего нанесения изоляционного слоя на проводник зависит не только срок службы, но и безопасность эксплуатации. Для удаления поврежденной изоляции лучше использовать специализированный инструмент. Это позволит не повредить защитный лак и непосредственно поверхность токопроводящей жилы, но его стоимость достаточно высока. Для осуществления разовых работ приобретать такой инструмент нецелесообразно.

Далее представлены наиболее доступные способы зачистки изоляции в домашних условиях:

  1. Для очистки защитного покрытия старой проводки рекомендуется воспользоваться паяльником. После прогрева инструмента осуществляется нагрев требуемой поверхности до оплавления изоляционной оболочки. В дальнейшем она снимается с использованием перчаток.
  2. Удаление изоляции с помощью ножа с острым лезвием (рекомендуется канцелярский). Нож необходимо вести параллельно токопроводящим жилам, не допуская поднятия в вертикальное положение. После проделывания продольного отверстия изоляция аккуратно отводится и срезается.

Зачистка проводов от изоляции

Общее представление о сопротивлении изоляции

Определяющим показателем, влияющим на образование токов утечки и формирования однофазных или междуфазных коротких замыканий проводников, является сопротивление изоляции. Оно показывает, насколько токопроводящая жила изолирована от земли и соседних проводников.

В зависимости от используемой марки кабеля предусмотрены нормативные значения по сопротивлению. Они могут варьироваться, исходя из конкретных климатических условий. Для фиксации показаний используется мегомметр. С целью выявления слабых мест периодически осуществляется контроль указанного значения. Сроки проверки устанавливаются в соответствии с ПУЭ. Внеочередные испытания изоляции осуществляются в следующих случаях:

  • при вводе в эксплуатацию;
  • после проведения ремонтных работ;
  • в случае попадания на защитный слой воды или при его перегреве.

Измерение сопротивления изоляции

Для качественного формирования защитного покрытия токопроводящих жил рекомендуется использовать соответствующие виды изоляционного материала. При этом обязательно соблюдать правила техники безопасности. Для кратковременной изоляции проводников можно воспользоваться скотчем.

Гуру 220→Электропроводка→Провода и кабели→

Порядок формирования изоляционного покрытия посредством термоусадки

Процесс монтажа термотрубки начинается с надевания ее на один из концов соединяемых проводов. Только после этого осуществляется их скрутка. Рекомендуется подобрать размер термоусадки таким образом, чтобы была охвачена часть основной изоляции приблизительно на один сантиметр.

В дальнейшем изоляционная трубка натягивается на соединенный участок и нагревается. Для этого можно воспользоваться строительным феном или зажигалкой. Нагрев рекомендуется вести от краев к центру.

Обратите внимание! Нельзя допускать излишнего перегрева термоусадки, в противном случае она потеряет свои изоляционные свойства

Сферы применения электроизоляторов

Чтобы выяснить, где применяются электроизоляторы, достаточно просто вспомнить, где распространена электропроводка. Это могут быть как бытовые системы электроснабжения и электроосвещения, так и промышленные. В электрических силовых кабелях, прокладываемых снаружи и под землей, содержится несколько слоев такой изоляции. В приборостроении отдельные элементы конструкции приборов также приходится изолировать от напряжения. Это могут быть как небольшие элементы разных плат, так и целые узлы. Такая изоляция позволяет сохранить эксплуатационные характеристики материалов, расположенных вблизи токоведущих жил.

Сферы применения электроизоляторов

Практически все сферы, в которых задействуется электропроводка, в том или ином виде применяют и диэлектрические средства. Базовым примером можно назвать кабели, которые получают несколько слоев изоляции – как электрической, так и механической. Приборостроение можно назвать второй по популярности сферой использования данной изоляции. От воздействия токов ограничивают как отдельные детали аппаратной части, так и технологические узлы в электротехнических машинах. В строительстве также востребованы средства изоляции от тока. Например, в прокладке домашней и уличной проводки тоже задействуются электроизоляционные материалы. Применение диэлектриков позволяет сохранить материалы, которые находятся рядом с токопроводящим контуром. В некоторых случаях подобная изоляция себя оправдывает и как средство понижения потерь в напряжении основной линии.

Фарфор

Среди традиционных образцов особой прочностью выделяются именно такие образцы. Даже прямое попадание молнии выдерживается ими абсолютно безболезненно. Высокая пластичность сырой массы позволяет придать фарфоровым изоляторам самую практичную форму для противодействия могучему влиянию природы.


Электротехнические изделия такого вида изготавливаются методом термообработки сырья, в которое входят органические компоненты, и обладают замечательными свойствами:

  • низкие показатели себестоимости;
  • достаточная прочность к воздействию химических веществ и механической нагрузке;
  • хорошие параметры термостойкости;
  • невосприимчивость к атмосферному влиянию.

Если говорить о недостатках, то следует упомянуть его тяжесть, хрупкость при ударной нагрузке и высокое значение тангенса угла потерь диэлектрического типа.

Электроизоляционные лакированные ткани

Лакированные изолирующие ткани

Этот вид диэлектрика характеризуется тем, что изготавливается на основе ткани, пропитанной лаком. Нанесение изолятора на ткань происходит при помощи кисточки. Такой лак образует пленку, обладающую требуемыми диэлектрическими свойствами.

Ткань, применяемая в такой изоляции, преимущественно хлопчатобумажная. Также встречаются материалы на шелковой, капроновой и стеклянной основе. Стекловолокнистая ткань характеризуется повышенной устойчивостью к высоким температурам. Основной сферой применения таких тканей будут являться электрические машины и аппараты, где важна гибкость изоляционного материала.

В этой статье были кратко рассмотрены типы изоляции, свойства и условия применения данного материала. Статья будет полезна как опытным электротехникам, так и впервые пробующим свои силы домашним мастерам. Она поможет подобрать требуемую изоляцию проводников и кабелей, согласно конкретным условиям рабочего процесса.

READ  Подключение датчиков температуры

Непропитанные волокнистые и изоляционные материалы

Электрокартон

Выпускается в нескольких видах. Электрокартон для работы в воздушной среде (марки ЭВТ и ЭВ) толщина (0,1мм—3 мм). Электрокартон для работы в масле (марки ЭМТ и ЭМЦ), толщина (1мм—3 мм). Выпускается как в листах (листовой), так и в рулонах (рольный).
Если электрокартон выпущен в непропитанном виде, то является невлагостойким материалом, и хранят его надо в сухом помещении. Диэлектрическая прочность сухого электрокартона марки ЭВ, который имеет влажность около 8%, равна 8—11 кВ/мм, а марки ЭМТ уже 20—30 кВ/мм.

Изоляционные бумаги

Изготовляется из измельченной древесины хвойных пород и обрабатывается щелочью.
Имеется несколько видов изоляционной бумаги. Это телефонная бумага, кабельная бумага и конденсаторная бумага.
Телефонная бумага. Марка бумаги КТ-05 выпускается толщиной 0,04 — 0,05 мм. Кабельная бумага марки К-120. Ее толщина 0,12 ми она пропитана трансформаторным маслом, имеющим хорошие диэлектрические свойства. Такими же свойствами обладает конденсаторная бумага, только толщина ее гораздо меньше.

Фибра

Изготовляется из бумаги и обрабатывается раствором хлористого цинка. Имеет малую механическую прочность по этому хорошо обрабатывается. Диэлектрическая прочность фибры составляет 5 – 11 кВ/мм. Не стойкая к щелочам и кислотам. Выпускается в виде листов и имеет толщину 0,6— 12 мм. Так же выпускается в виде трубок и круглых стержней. Из фибры делают каркасы катушек, прокладки.

Летероид

Электроизоляционный материал, который представляет собой одну из разновидностей фибры, имеющей малую толщину. Летероид выпускается в виде рулонов и листов и имеет толщину 0,1—0,5 мм.

Подвесные изоляторы

На воздушных линиях класса напряжения 35 кВ и выше применяются подвесные изоляторы, которые также относятся к категории линейных изоляторов.

Как и изоляторы штыревого типа, подвесные могут изготавливаться из фарфора, стекла или полимерных материалов. Конструктивно данные изоляторы имеют отличия. Фарфоровые и стеклянные подвесные изоляторы конструктивно состоят из изолирующей фарфоровой или стеклянной части, металлической шапки и специального стержня. В металлической шапке есть отверстие, которое позволяет закрепить в него стержень изолятора, что позволяет собрать из нескольких изоляторов подвесную гибкую гирлянду для подвески провода ВЛ. Количество изоляторов в гирлянде зависит от класса напряжения линии электропередач.

Более современные полимерные изоляторы сразу выпускают на требуемый класс напряжения линии. Основа полимерного изолятора – стержень из стеклопластика, по обоим концам данного стержня крепятся металлические оконцеватели, посредством которых осуществляется крепление изолятора к проводам и конструктивным элементам линии электропередач посредством применения линейной аппаратуры. От внешних воздействий несущий стеклопластиковый стержень защищен специальной оболочкой из полимерных материалов.

Основное преимущество полимерных изоляторов – малый вес, в 10-20 раз меньший массы гирлянды стеклянных или фарфоровых изоляторов. Также не менее важным преимуществом полимерных изоляторов является высокая механическая прочность, устойчивость к воздействию негативных факторов окружающей среды, а также более высокая, по сравнению, со стеклянными и фарфоровыми изоляторами устойчивость к грозовым и коммутационным перенапряжениям.

По назначения подвесные изоляторы бывают поддерживающими и натяжными. Поддерживающие изоляторы устанавливают на промежуточных опорах ЛЭП, они работают в вертикальном положении и осуществляют поддержку провода в пролете между опорами и несут нагрузку провода и возможного оледенения в зимний период. Натяжные изоляторы устанавливаются на анкерных опорах, данные изоляторы (гирлянды изоляторов) работают практически в горизонтальном положении, выдерживая натяжение провода. Натяжные изоляторы выдерживают большую нагрузку, по сравнению с поддерживающими изоляторами, поэтому для повышения надежности на более ответственных пролетах линии электропередач применяют сдвоенные гирлянды изоляторов или сдвоенные изолирующие подвески.

В вышеупомянутой компании Иприм-Энергия вы можете приобрести готовые к монтажу поддерживающие и натяжные полимерные изолирующие подвески.

Твердые диэлектрики.

К типичным твердым электроизоляционным материалам относятся фарфор, стекло, кварц, натуральная и синтетическая резина и пластики. Тонкие слои твердых изоляторов могут иметь очень высокие значения напряжения пробоя и удельного электрического сопротивления, что видно из приводимой ниже таблицы.

Повышение приложенной разности потенциалов к рассматриваемому образцу твердого или жидкого диэлектрика увеличивает ток через него. Это увеличение приводит к отрыву электронов и образованию пространственного положительного заряда вблизи катода. Электрический пробой является результатом искажения электрического поля внутри изолятора. Как твердые, так и жидкие диэлектрики подвержены поляризации, т.е. их диэлектрическая постоянная больше единицы. Поляризация приводит к появлению диэлектрических потерь при приложении переменных электрических полей. Некоторые материалы, такие, как кварц, полиэтилен и некоторые газы, имеют очень низкие диэлектрические потери даже в высокочастотных электрических полях.

Таблица: Свойства твердых диэлектриков
СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Материал Электрическая прочность, кВ/см Диэлектрическая проницаемость Удельное электрическое сопротивление, 1014 ОмЧсм
Слюда 280 5,0–7,0 2000
Стекло (разное) 200–700 3,0–12,0 10–6 ё104
Метилметакрилат (люсит) 650 3,3–4,5 1
Фарфор (неглазурованный) 130 5,0–7,0 3
Эбонит 650 2,0–3,5 104

Электрическая изоляция

Представляет собой слой материала, не способного проводить электричество, или, другими словами, диэлектрика. Покрытая таким материалом металлическая токопроводящая жила надежно защищена от контакта с другим проводником, а также не способна нанести повреждения человеку, производящему работы с ней.

Как изоляционные материалы выступают следующие диэлектрики: стекло, керамика, различные виды полимеров, слюда. Одной из разновидностей изоляции является воздушная. Конструкция ее примечательна тем, что жилы проводников расположены в пространстве таким образом, что между ними находится прослойка воздуха, которая ограничивает их контакт.

Исторически первые образцы изоляции выполнялись из навитой на медные провода бумаги, которая была пропитана парафином, или резины. На сегодняшний день резина используется для проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях больших температурных перепадов.

Срок службы изоляции сильно зависит от температуры рабочей среды.  Достаточно превышения в несколько градусов для снижения срока эксплуатации материала изоляции примерно в два раза.

Характеристики электроизоляторов

Ко всем без исключения электроизоляторам предъявляются общие требования.

Электрическая прочность

Главная задача диэлектрика – обеспечить требуемый уровень значения величины электрической прочности на пробой. Данная величина находится в прямой зависимости от того, насколько толстая фарфоровая стенка изолятора. Нарушение прочности происходит при пробое твердого диэлектрика или в результате разряда по поверхности изолятора. Прочность характеризуется напряжением промышленной частоты, которое способен выдержать изолятор при сухой и мокрой поверхности, а также импульсным напряжением при испытании.  Эту величину проверяют специальным прибором – мегаомметром.

READ  Инструкция по наладке, проверке и эксплуатации дистанционной защиты дз-503

Удельное сопротивление

Изоляционный материал пропускает небольшую часть электрического тока. Эта величина является несоизмеримо малой, в сравнении с теми токами, которые протекают постоянно по жилам. Электрический ток может идти через два пути: сквозь сам изоляционный материал или по его поверхности. Удельным сопротивлением называется величина сопротивления единицы объема материала. Она равна отношению произведений величин сопротивлений тока, идущего по изолятору и сквозь него, к их же сумме.

В качестве единицы измерения данной величины взято значение сопротивления изоляционного материала, выполненного в форме куба с гранью 1 см, где направление тока совпадает с вектором направления двух наружных противоположных граней. Величина удельного сопротивления зависит от агрегатного состояния материала и других важных величин.

Диэлектрическая проницаемость

После помещения изолятора в электромагнитное поле происходит изменение направления в пространстве частиц с плюсовыми зарядами: они выстраиваются по силовым линиям электромагнитного поля. Электронные оболочки меняют свою ориентацию в противоположную сторону. Молекулы поляризуются. При поляризации диэлектриков происходит образование собственного поля у молекул, которое действует в сторону, противоположную направлению общего поля. Эта способность определяется диэлектрической проницаемостью.

Важно! Диэлектрическая проницаемость характеризует степень поляризации диэлектрика. Она оказывает влияние на емкость таких элементов, как конденсаторы

При их изготовлении следует применять изоляцию с большой величиной диэлектрической проницаемости. Измерение величины производят в фарадах на метр погонный (Ф/м). Единица измерения получила свое название в честь великого английского ученого Майкла Фарадея, внесшего весомый вклад в науку в области электромагнетизма.

Угол диэлектрических потерь

Диэлектрические потери – энергия электрического поля, рассеивающаяся в изоляционном материале за определенную единицу времени. Энергия никуда не исчезает, а переходит из одного состояния в другое (тепло). Чем выше величина потерь, тем больше риск теплового разрушения диэлектрика. Эта характеристика электроизолирующего материала измеряется тангенсом угла диэлектрических потерь. Зависимость тангенса угла от значения диэлектрических потерь линейная.

Классификация диэлектрических материалов

В зависимости от мощности тока, проходящего по проводнику, используют разные типы изоляции, которые отличаются своими возможностями.

По каким же параметрам делят электроизоляционные материалы? Классификация диэлектриков основана на их агрегатном состоянии (твердые, жидкие и газообразные) и происхождению (органические: естественные и синтетические, неорганические: природные и искусственные). Наиболее распространен тип твердых диэлектриков, которые можно увидеть на шнурах бытовой техники или любых других электрических приборов.

Твердые и жидкие диэлектрики, в свою очередь, делятся на подгруппы. К твердым диэлектрикам относятся лакоткани, слоистые пластики и различные виды слюды. Воски, масла и сжиженные газы представляют собой жидкие электроизоляционные материалы. Специальные газообразные диэлектрики используются намного реже. К этому типу также относится естественный электрический изолятор – воздух. Его использование обусловлено не только характеристиками воздуха, которые делают его прекрасным диэлектриком, но и его экономичностью. Применение воздуха в качестве изоляции не требует дополнительных материальных затрат.

Свойства диэлектриков

Для того чтобы гарантировать выполнение важных функций, электроизоляционные изделия должны обладать необходимыми свойствами. Основное отличие диэлектрика от проводника – намного большее удельное сопротивление (100-1100 Ом*см). С другой стороны, их электрическая проводимость в 14-15 раз ниже токоведущих жил. Связано это с природным происхождением изоляционных материалов, в составе которых намного меньше свободных отрицательных электронов и положительно заряженных ионов, влияющих на токопроводимость.

Важно! Несмотря на последнее высказывание, при нагревании любого диэлектрика количество ионов и электронов существенно возрастает, из-за чего повышается электрическая проводимость и возникает риск пробоя током. Все свойства диэлектриков можно разделить на две основные группы – активные и пассивные, при этом вторая является наиболее важной

К пассивным относится диэлектрическая проницаемость: чем меньше ее значение, тем более надежным и качественным является изолятор, поскольку он не оказывает негативного влияния на электрическую схему и не добавляет паразитные емкости. С другой стороны, если изделие эксплуатируется в роли диэлектрического конденсатора, то проницаемость должна быть максимально высокой (паразитные емкости в данном случае важны)

Все свойства диэлектриков можно разделить на две основные группы – активные и пассивные, при этом вторая является наиболее важной. К пассивным относится диэлектрическая проницаемость: чем меньше ее значение, тем более надежным и качественным является изолятор, поскольку он не оказывает негативного влияния на электрическую схему и не добавляет паразитные емкости

С другой стороны, если изделие эксплуатируется в роли диэлектрического конденсатора, то проницаемость должна быть максимально высокой (паразитные емкости в данном случае важны).

Жидкие диэлектрики

Жидкие электроизоляционные материалы часто применяются в электрических машинах и аппаратах. В трансформаторе роль изоляции играет масло. К жидким диэлектрикам также относят сжиженные газы, ненасыщенные вазелиновые и парафиновые масла, полиорганосилоксаны, дистиллированная вода (очищенная от солей и примесей).


электрическая прочность

Жидкие диэлектрики разделяют на три группы:

  • нефтяные масла;
  • растительные масла;
  • синтетические жидкости.

Наиболее часто используются нефтяные масла, такие как трансформаторное, кабельное и конденсаторное. Синтетические жидкости (кремнийорганические и фторорганические соединения) также используются в аппаратостроении. Например, кремнийорганические соединения морозоустойчивы и гигроскопичны, поэтому применяются в качестве изолятора в небольших трансформаторах, но их стоимость выше цены нефтяных масел.

Растительные масла практически не используются в качестве изоляционных материалов в электроизоляционной технике. К ним относятся касторовое, льняное, конопляное и тунговое масло. Эти материалы представляют собой слабополярные диэлектрики и используются в основном для пропитки бумажных конденсаторов и в качестве пленкообразующего вещества в электроизоляционных лаках, красках, эмалях.

Хлопчатобумажные ленты

Промышленность выпускает хлопчатобумажные ленты следующих разновидностей: киперную, тафтяную, батистовую и миткалевую. Ленты производятся следующих видов и размеров:

  • Киперная лента ЛЭ изготавливается по ГОСТ4514-78 из х/б нити и имеет ширину 10—60 мм, а толщину 0,45 мм, используется в электромонтажных работах, для стягивания кабелей и проводов, для обвязки катушек, обмоток двигателей и трансформаторов;
  • Тафтяная лента ЛЭ изготавливается по ГОСТ4514-78 из х/б или шелковой нити и имеет ширину 10-50 мм с шагом 5мм, а толщину 0,25 мм, используется при проведении электромонтажных работ. Похожа на киперную ленту, отличается только плетением нити. По прочностным характеристикам уступает киперной ленте.
  • Батистовая лента ЛЭ изготавливается по ГОСТ4514-78 из х/б нити полотняного плетения, имеет ширину 10—20 мм и толщину 0,12-0,16-0,18 мм. Самая тонкая из лент. Может быть заменена тафтяной.
  • Миткалевая лента ЛЭ изготавливаются по ГОСТ4514-78, имеет ширину 12—35 мм и толщину 0,22 мм. По физическим свойствам менее прочная, чем киперная, но прочней тафтяной, хотя тоньше их.
READ  Бесконтактные выключатели сенсор

Литература

  1. Аскадский А. А., Матвеев Ю. И. Химическое
    строение и физические свойства полимеров.
    М.: Химия, 1983.
  2. Калинчев Э. Л., Саковцева М. Б. Свойства
    и переработка термопластов. Л.: Химия,
    1983.
  3. АйзинсонИ.А.,ВосторговБ.Е.,КацевманМ.Л.
    и др. Основные направления развития композиционных
    термопластичных материалов.
    М.: Химия, 1988.
  4. Песецкий
    С. С., Александрова О. Н.
    Полимерные композиты-90. Л.: Химия,
    1990.
  5. Штучный Б. П. Механическая обработка
    пластмасс. М.: Машиностроение, 1987.
  6. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические
    прямоугольные соединители. Рекомендации
    по практическому применению в РЭА //
    Технологии в электронной промышленности.
    2007. № 5.
  7. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические
    прямоугольные соединители. Анализ физических
    процессов, происходящих в контактах
    // Технологии в электронной промышленности.
    2007. № 6.
  8. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические прямоугольные
    соединители. Электролитическое
    получение серебряных и золотых покрытий
    повышенной твердости и износоустойчивости
    // Технологии в электронной промышленности.
    2007. № 7.
  9. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические
    прямоугольные соединители. Обеспечение
    эффективности экранирования за счет применения
    металлизированных пластмассовых
    корпусов // Технологии в электронной
    промышленности. 2007. № 8.
  10. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические
    прямоугольные соединители. Основные
    принципы системы менеджмента качества
    предприятия, выпускающего радиоэлектронные
    компоненты // Технологии в электронной
    промышленности. 2008. № 1.
  11. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические
    прямоугольные соединители. Оптимизация
    тепловых режимов работы электрических
    соединителей // Технологии в электронной
    промышленности. 2008. № 2.

  12. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические
    прямоугольные соединители. Трение и износ
    в контактных парах электрических соединителей
    // Технологии в электронной
    промышленности. 2008. № 3.
  13. Сафонов Л., Сафонов А. Электрические
    прямоугольные соединители. Основные
    аспекты теории неподвижного электрического
    контакта // Технологии в электронной
    промышленности. 2008. № 4.
  14. Сафонов Л., Сафонов А. Прямоугольные
    электрические соединители. Пленки на
    электрических контактах // Технологии в
    электронной промышленности. 2008. № 5.
  15. Сафонов Л., Сафонов А. Прямоугольные
    электрические соединители. Расчет контактов
    электрических соединителей на
    износ // Технологии в электронной промышленности.
    2008. № 8.

Характеристики изоляторов

Электрический изолятор – это изделие, предназначенное для крепления провода, кабеля или шины на несущей конструкции линии электропередач и предотвращения её пробоя на землю. Они бывают разных видов и изготавливаются из диэлектрических материалов – фарфора, стекла и полимеров.

Так как электрическое предназначение изоляторов – обеспечить изоляцию проводника от несущей конструкции, то основными характеристиками являются:

  • Сухоразрядное напряжение – напряжение, при котором наступает искровой разряд по поверхности в сухом её состоянии при нормальных условиях окружающей среды.
  • Мокроразрядное напряжение – то же самое, но под дождем, если его струи попадают на изолятор под углом в 45 градусов. Сила дождя при этом равна 5 мм/мин, удельное объемное сопротивление воды — 9500-10500 Ом*см (при 20°С). Так как вода проводит электрический ток – мокроразрядное напряжение всегда ниже сухоразрядного.
  • Пробивное напряжение – напряжение, при котором наступает пробой тела изолятора между стержнем и шапкой (для подвесных изделий). Стержень и шапка при этом являются электродами.

Вакуум как изолятор

Газовая среда при крайне низком давлении может создавать условия, когда газ просто не сможет образовывать заметный ток в межэлектродном зазоре. Такие условия называют изоляционным вакуумом. При столкновении с электронами или положительными ионами, которые вылетают из электродов, ионизация молекул газа под низким давлением происходит очень редко. Так называемый высокий вакуум при условии постоянного напряжения до 20 кВ на поверхности катода может обойтись без пробоя при напряженности поля порядка 5 МВ/см. Если речь идет об аноде, то напряженность должна быть в разы выше. И все же заметное увеличение напряжения способствует тому, что вакуумные электроизоляционные материалы утрачивают свой защитный потенциал. Пробой в данном случае может наступать в результате обмена заряженными частицами в связке катод-анод. Диэлектрики такого типа чаще используются в электронике. Их применяют и в целях ускорения электронов в обычных приборах, и в рентгеновских аппаратах для обеспечения высоковольтных приложений.

Жидкие диэлектрики.

Органические соединения, в частности углеводороды, широко используются в качестве жидких диэлектриков. Для углеводородов характерны низкая диэлектрическая проницаемость (от 2 до 4) и умеренно высокое удельное электрическое сопротивление (ок. 1012 ОмЧсм). Поскольку углеводороды не содержат кислорода или азота, они являются химически стабильными и поэтому подходят для использования в сильных электрических полях, в которых процессы ионизации усиливают химическую нестабильность. Примерами жидких диэлектриков могут служить циклические углеводороды, такие, как бензол (C6H6), или ациклические соединения типа гексана [CH3 (CH2)4CH3]. Большинство углеводородов встречаются в виде смесей; химический состав и строение входящих в них компонентов точно не известны. К ним относятся, в порядке возрастания вязкости, петролейный эфир, парафиновое масло, трансформаторные масла, парафин и различные воски.

Некоторые галогенопроизводные продукты, такие, как хлороформ (CHCl3) и четыреххлористый углерод (CCl4), являются диэлектриками. К жидким неорганическим диэлектрикам относятся такие сжиженные газы, как двуокись углерода и хлор.

Важным преимуществом жидких диэлектриков является их способность к восстановлению своих свойств после искрового пробоя и способность проводить тепло, что важно для трансформаторов

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: