ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, материалы, применяемые в электротехнич. и радиотехнич. устройствах для разделения токоведущих частей, имеющих разные потенциалы, для увеличения ёмкости конденсаторов, а также служащие теплопроводящей средой в электрич. машинах, аппаратах и т. п. В качестве Э. м. используют диэлектрики, к-рые по сравнению с проводниковыми материалами обладают значительно большим удельным объёмным электрич. сопротивлением PV = 109-1020ОМ‘СМ {у проводников 10-6-Ю-4 ом *см). Осн. характеристики Э. м.: удельное объёмное и поверхностное сопротивления pvи ps, относительная диэлектрическая проницаемость Е, температурный коэфф. ди-электрич. проницаемости 1/е *de/dTzpad-1, угол диэлектрич. потерь 8, электрич. прочность Япр (напряжённость электрич. поля, при к-рой происходит пробой, см. Пробой диэлектриков). При оценке Э. м. учитывают также зависимость этих характеристик от частоты электрич. тока и величины напряжения. Э. м. можно классифицировать по неск. признакам: агрегатному состоянию, хим. составу, способам получения и т. д. В зависимости от агрегатного состояния различают твёрдые, жидкие и газообразные Э. м. Т в ё р д ы е Э. м. составляют наиболее обширную группу и в соответствии с физико-химич. свойствами, структурой, особенностями произ-ва делятся на ряд подгрупп, напр, слоистые пластики, бумаги и ткани, лакоткани, слюды и материалы на их основе, электрокерамич. и др. К этим же материалам условно можно отнести лаки, заливочные и пропиточные составы, к-рые, хотя и находятся в жидком состоянии, но используются в качестве Э. м. в затвердевшем состоянии. Электрич. прочность твёрдых Э. м. (при 20 °С и частоте электрич. тока 50 гц) лежит в пределах от 1 Мв/м (напр., для нек-рых материалов на основе смол) до 120 Мб/ж (напр., для полиэтилентере-фталата). (О применении и получении твёрдых Э. м. см. в ст. Изоляция электрическая, Изолятор, Лаки, Слюда, Стеклопластики, Пластические массы, Компаунды полимерные, Смолы синтетические.) Ж и д к и е Э. м.- электроизоляционные масла, в т. ч. нефтяные, растительные и синтетич. Отдельные виды жидких Э. м. отличаются друг от друга вязкостью и имеют различные по величине электрич. характеристики. Лучшими электрич. свойствами обладают конденсаторные и кабельные масла. Электрич. прочность жидких Э. м. при 20 °С и частоте 50 гц обычно находится в пределах 12-25 Мв/м, напр, для трансформаторных масел 15-20 Мв/м (см. также Жидкие диэлектрики). Существуют полужидкие Э. м.- вазелины. Газообразные Э. м.- воздух, элегаз (гексафто-рид серы), фреон-21 (дихлорфторметан). Воздух является естеств. изолятором (воздушные промежутки в электрич. машинах, аппаратах и т. п.), обладает электрич. прочностью ок. 3 Мв/м. Элегаз и фреон-21 имеют электрич. прочность ок. 7,5 Мв/м, применяются в качестве Э. м. в основном в кабелях и различных электрич. аппаратах.

По хим. составу различают органич, и неорганич. Э. м. Наиболее распространённые Э. м.- неорганич. (слюда, керамика и пр.). В качестве Э. м. используют природные (естественные) материалы и искусственные (синтетич.) материалы. Искусств. Э. м. можно создавать с заданным набором необходимых электрич. и физико-химич. свойств, поэтому такие Э. м. наиболее широко применяют в электротехнике и радиотехнике. В соответствии с электрич. свойствами молекул вещества различают полярные (диполь-ные) и неполярные (нейтральные) Э. м. К полярным Э. м. относятся бакелиты, совол, галовакс, поливинилхлорид, многие кремнийорганич. материалы; к неполярным - водород, бензол, четырёххлористый углерод, полистирол, парафин и др. Полярные Э. м. отличаются повышенной диэлектрич. проницаемостью и неск. повышенной электрич. проводимостью и гигроскопичностью.

Для твёрдых Э. м. большое значение имеют механич. свойства: прочность при растяжении и сжатии, при статич. и дина-мич. изгибе, твёрдость, обрабатываемость, а также тепловые свойства (теплостойкость и нагревостойкость), влагопроницаемость, гигроскопичность, искростойкость и др. Теплостойкость характеризует верхний предел темп-р, при к-рых Э. м. способны сохранять свои механич. и эксплуатац. свойства. Нагревостойкость Э. м.- способность выдерживать воздействие высоких темп-р (от 90 до 250 "С) без заметных изменений электрич. характеристик материала. В электромашиностроении принято деление Э. м. на 7 классов. Наиболее нагревостойкие Э. м.- неорганич. материалы (слюда, фарфор, стекло без связующих или с элементоор-ганич. связующими). Для хрупких материалов (стекло, фарфор) важна также способность выдерживать перепады темп-р. Осуществляя электрич. разделение проводников, Э. м. в то же время не должны препятствовать отводу тепла от обмоток, сердечников и др. элементов электрич. машин и установок. Поэтому важным свойством Э. м. является теплопроводность. Для повышения коэфф. теплопроводности в жидкие Э. м. добавляют минеральные наполнители. Большинство Э. м. в той или иной мере поглощают влагу (гигроскопичны). Для повышения влагонепроницаемости пористые Э. м. пропитывают маслами, синтетич. жидкостями, компаундами. К абсолютно влагостойким можно отнести лишь глазурованный фарфор, стекло и т. п.

Лит.: Электротехнический справочник, 5 изд., т. 1, М., 1974. А. И. Хоменко.




Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА →← ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАСЛА

Смотреть что такое ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ в других словарях:

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

        материалы, применяемые в электротехнических и радиотехнических устройствах для разделения токоведущих частей, имеющих разные потенциалы, для ув... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫизоляторы - газообразные, жидкие или твердые материалы, которые не проводят электрический ток.Газообразные изоляторы. Коронный разряд. Одним из наиболее известных и распространенных изоляторов является воздух при атмосферном давлении и нормальной температуре. Для низких напряжений удельное электрическое сопротивление такого воздуха составляет ок. 1018 Ом?см. Когда напряженность электрического поля поперек однородной воздушной щели достигает 30 кВ/см, проводимость увеличивается, так как начинается фотоионизация воздуха и в конце концов между электродами проскакивает искра. Если геометрия электродов разнородна, как, например, в случае острия и плоскости или провода линии электропередачи над поверхностью земли, вокруг острия или провода при достаточно большой напряженности электрического поля возникает светящаяся область ионизованного воздуха, называемая коронным разрядом. Ток коронного разряда возрастает с увеличением напряжения, и в конце концов возникает искра или дуга в зависимости от мощности источника и сопротивления внешней цепи.Электрическая прочность. Повышение давления воздуха приводит к увеличению напряжения коронного разряда и напряженности электрического поля, при которой происходит пробой для рассматриваемой системы электродов. Согласно закону Пашена, в однородном электрическом поле напряжение пробоя не изменится, если при уменьшении межэлектродного зазора во столько же раз увеличить давление газа в зазоре. Такие распространенные газы, как азот, кислород и двуокись углерода, по своей изолирующей способности близки к воздуху при атмосферном давлении. Некоторые пары, особенно те, что содержат серу, хлор или фтор, такие, как гексафторид серы (SF6), четыреххлористый углерод (CCl4) и фреон-12 (CCl2F2), имеют втрое большую электрическую прочность, чем воздух при том же давлении. Влияние давления на напряжение пробоя для некоторых материалов показано на рисунке.Электроизолирующие свойства газов оказываются наихудшими при давлениях от 1 до 0,01 кПа. Прохождение тока через газ при таких давлениях сопровождается ярким свечением (например, в ртутных или неоновых лампах). Это явление называется тлеющим разрядом.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 Ом?см). 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 . 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.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.Вакуум как изолятор. Когда металлические электроды помещены в газ с давлением меньше 10?2 Па, молекул газа недостаточно для образования заметного тока в межэлектродном зазоре, и в этом случае говорят об изоляции высоким вакуумом. Ионизация молекул остаточного газа при соударении с электронами или положительно заряженными ионами, вылетающими с электродов, при таких давлениях происходит редко. В условиях высокого вакуума при постоянном напряжении ниже 20 кВ на поверхности катода пробой может не наступать при напряженности поля до 5 МВ/см, а на аноде - при напряженности в несколько раз большей. Однако при более высоких напряжениях катодный градиент, при котором наступает пробой, быстро уменьшается. Пробой между металлическими электродами в вакууме происходит из-за обмена заряженными частицами между катодом и анодом. Электрон, вылетающий из катода, ускоряется электрическим полем и ударяет в анод, выбивая положительные ионы и фотоны. Положительные ионы и часть фотонов попадают на катод; ионы ускоряются электрическим полем и вызывают эмиссию вторичных электронов. При некотором критическом значении напряжения и градиента электрического поля для данного материала электродов этот процесс становится неустойчивым, и происходит искровой пробой.Изоляция высоким вакуумом особенно широко применяется в электронике как для ускорения электронов низкой энергии в обычных электровакуумных приборах, так и для высоковольтных приложений в рентгеновских приборах и ускорителях для ядерных исследований.Конденсаторы. Диэлектрики находят широкое применение в конденсаторах. Конденсаторы имеют многообразные применения, среди которых накопление электрического заряда, нейтрализация эффектов индуктивности в цепях переменного тока и получение импульсов тока для различных приложений. Емкость конденсатора часто может быть рассчитана исходя из конфигурации системы или измерена путем определения величины заряда на одной из обкладок конденсатора при приложении заданного напряжения между обкладками. Энергия заряженного конденсатора равна 1/2 CE2 и выражается в микроджоулях (мкДж), если С выражено в микрофарадах (мкФ), а Е - в вольтах (В).Низковольтные конденсаторы. Для слаботочных и низковольтных приложений, таких, как радио- и телефонные сети и низковольтные выпрямители, конденсаторы изготавливаются обычно из слоев алюминиевой или другой металлической фольги, разделенных диэлектриком из одного или нескольких слоев пропарафиненной бумаги. Очень компактный низковольтный конденсатор - т.н. электролитический - изготавливается нанесением (посредством электролитического осаждения) тонкой изолирующей оксидной пленки на поверхность металлической фольги; при этом достигается достаточно высокая емкость на единицу площади поверхности конденсатора. Полученный материал наматывается в виде обмотки компактных размеров.Высоковольтные конденсаторы. В конденсаторах для высоких напряжений, которые используются в радиопередающих устройствах, в качестве изолятора часто применяется слюда. Конденсаторы для очень высоких напряжений обычно изготавливаются из металлической фольги с большим числом слоев диэлектрической бумаги, помещенных в заполненный маслом контейнер, или из металлических пластин, разделенных газообразным или жидким диэлектриком. В таких конструкциях для высокочастотных конденсаторов, в которых важно иметь низкие диэлектрические потери, в качестве диэлектрика используется и вакуум. См. также ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ.... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

вещества, служащие для изоляции токоведущих частей электрических устройств, напр., обмоток машин и аппаратов, проводов, линий электропередачи и т. п. Э. м. обеспечивают прохождение электрического тока по намеченным в электрических устройствах путям и препятствуют утечке тока. Качество изоляции электроустановок определяет надежность работы последних. наибольшее количество аварий в электроустановках вызвано нарушениями изоляции. Качество Э. м. зависит от их электрических и механических свойств, их теплостойкости, кислотоустойчивости и устойчивости против др. физико-химических воздействий. Электрические свойства Э. м. в основном характеризуются: сопротивлением или электропроводностью изоляции; чем меньше ток утечки, тем Э. м. лучше. Диэлектрическая проницаемость имеет особо большое значение в производстве электрических конденсаторов. Чем она выше, тем меньше размеры конденсатора при заданной его емкости. Значительную роль диэлектрическая проницаемость играет при изготовлении многослойной изоляции, состоящей из ряда слоев Э. м. Исключительно важным является удаление воздушных промежутков в многослойной изоляции путем компаундирования ее под вакуумом. Применение Э. м. высокой электрической прочности позволяет уменьшить толщину изоляции. Диэлектрические потери, возникающие в изоляции при переменном электрическом поле, вызывают нагрев Э. м., что может привести к разрушению изоляции. Чем диэлектрические потери Э. м. меньше, тем надежнее изоляция. Механическая прочность Э. м. не менее важна, т. к. их механическое повреждение приводит к снижению электрической стойкости изоляции. влажность и ряд др. физико-химических воздействий на Э. м. снижают их изолирующие свойства. Э. м. применяются как в твердом, жидком, так и в газообразном виде. основные Э. м. бумага изоляционная, электроизоляционный картон, пряжа, дерево, каучук, лаки, компаунды, масло трансформаторное, парафин, бакелит, полистирол, полиэтилен, полиизобутилен, синтопленки, электрофарфор, слюда, миканит, микалента, микафолии, стекло, асбест, мрамор. Б у м а г у и з о л я ц и о н н у ю получают из древесной целлюлозы, хлопкового или льняного волокна и т. п. Разделяют на телефонную, кабельную, применяемую для изоляции электрических кабелей, обмоток трансформаторов и т. п.; конденсаторную, используемую в качестве диэлектрика конденсаторов; микалентную (шелковку), служащую основой для микалент и микафолия; оклеенную, предназначенную для оклейки листов электротехнической стали. Э л е к т р о и з о л я ц и о н н ы е к а р т о н ы изготавливают из целлюлозы, хлопкового и льняного волокна. Применяют для изоляции электрических машин, трансформаторов и т. п. Пряжу изготавливают из органических (хлопок, натуральный шелк) или из синтетических волокон (вискозный шелк, ацетатный шелк, капрон). Применяют в виде крученых нитей для изоляции проводов, шнуров, в виде лент, тканей для изоляции обмоток электрических машин, аппаратов и т. п. Д е р е в о (бук, граб, ясень и др.) применяют в пропитанном маслом, парафином и т. п. виде для изготовления конструктивных и изолирующих элементов электрических устройств. Используют также для изготовления столбов и мачт линий электропередачи. К а у ч у к натуральный добывают из растений каучуконосов (коксагыз, хандирилла и др.). Каучук синтетический получают путем полимеризации газообразного углеводорода бутадиена. Применяют в вулканизированном виде, т. е. с прибавлением серы с целью предохранения от окисления. Используют гл. обр. для изоляции проводов и некоторых видов кабелей. Л а к и коллоидные растворы смол, битумов, высыхающих масел и т. п. в летучих растворителях применяют для пропитки волокнистых Э. м. К о м п а у н д ы коллоидные растворы смол, битумов и т. п. без летучих растворителей применяют для пропитки волокнистых Э. м., заливки кабельных муфт и т. п. М а с л о т р а н с ф о р м а т о р н о е лучший сорт нефтяного масла применяют гл. обр. для заполнения баков трансформаторов с целью изоляции и охлаждения трансформаторов, заполнения баков выключателей масляных, пропитки кабельной бумаги. П а р а ф и н воскообразное вещество, полученное при перегонке нефти или каменноугольной смолы, применяют для пропитки конденсаторов. Б а к е л и т синтетическая смола, получаемая при нагревании смеси фенолболовой кислоты и формалина. в зависимости от условий процесса изготовления получают или мягкий (плавкий) бакелит, используемый для пропитки бумаги, или твердый (неплавкий) бакелит, идущий на литые изоляционные изделия. П о л и с т и р о л, п о л и э т и л е н, п о л и и з о б у т и л е н синтетические смолы, получаемые при полимеризации сложных углеводородов. Применяются для изготовления лаков и пластмасс, обладающих высокими электроизоляционными свойствами. Пригодны для радиочастот. С и н т о п л е н к и прозрачные, тонкие, гибкие пленки толщиной 0,02 мм и выше, получаемые из синтетических смол (из полистирола, триацетат целлюлозы и т. д.). Изготавливают в виде синтоленты пленки, наклеенной на бумажную ленту (шелковку), в виде синтофолия пленки, наклеенной на листы изоляционной бумаги. Применяются для изоляции обмоток электрических машин и аппаратов. Э л е к т р о ф а р ф о р получают из глины, песка и полевого шпата и применяют для изготовления изоляторов и деталей аппаратуры. С л ю д а минерал кристаллического строения, расщепляющийся на тонкие листочки; обладает высокими изоляционными свойствами. Применяется для изготовления миканитов, микалент, микафолия. М и к а н и т листочки слюды, склеенные лаком глифталевым, битумным и т. п., прессованные в виде листов и др. формы. Применяется для изготовления коллекторов электрических машин, а также различных изоляционных прокладок. М и к а л е н т а листочки слюды, склеенные между двумя слоями тонкой изоляционной бумаги в виде гибкой ленты. Применяется для изоляции обмоток электрических машин и аппаратов. М и к а ф о л и и листочки слюды, вклеенные в один или два слоя на лист изоляционной бумаги. Применяются для изоляции обмоток электрических машин и аппаратов. С т е к л о применяется как для изготовления изоляторов, так и в виде пряжи, ленты и тканей. Используют для теплостойкой изоляции электрических машин и аппаратов. А с б е с т волокнистый минерал. Применяют как теплостойкую изоляцию в виде пряжи, лент, тканей, картона и др. изделий. обычно пропитывают битумом. М р а м о р кристаллический известняк. Применяется гл. обр. для изготовления распределительных щитов и т. п.... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, применяются в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах для разделения токопроводящих частей, находящихся под разными потенциалами, и защиты от действия электрического тока; относятся к диэлектрическим материалам. Электроизоляционные материалы используются также в конденсаторах и в качестве теплопроводящей среды в электрических машинах, аппаратах и т. п. Различают электроизоляционные материалы твердые (бумаги, слюды, лакоткани и т. д.), жидкие (напр., трансформаторные масла) и газообразные (воздух, элегаз и др.). См. также Изоляция электрическая.<br><br><br>... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ - применяются в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах для разделения токопроводящих частей, находящихся под разными потенциалами, и защиты от действия электрического тока; относятся к диэлектрическим материалам. Электроизоляционные материалы используются также в конденсаторах и в качестве теплопроводящей среды в электрических машинах, аппаратах и т. п. Различают электроизоляционные материалы твердые (бумаги, слюды, лакоткани и т. д.), жидкие (напр., трансформаторные масла) и газообразные (воздух, элегаз и др.). См. также Изоляция электрическая.<br>... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ , применяются в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах для разделения токопроводящих частей, находящихся под разными потенциалами, и защиты от действия электрического тока; относятся к диэлектрическим материалам. Электроизоляционные материалы используются также в конденсаторах и в качестве теплопроводящей среды в электрических машинах, аппаратах и т. п. Различают электроизоляционные материалы твердые (бумаги, слюды, лакоткани и т. д.), жидкие (напр., трансформаторные масла) и газообразные (воздух, элегаз и др.). См. также Изоляция электрическая.... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, применяются в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах для разделения токопроводящих частей, находящихся под разными потенциалами, и защиты от действия электрического тока; относятся к диэлектрическим материалам. Электроизоляционные материалы используются также в конденсаторах и в качестве теплопроводящей среды в электрических машинах, аппаратах и т. п. Различают электроизоляционные материалы твердые (бумаги, слюды, лакоткани и т. д.), жидкие (напр., трансформаторные масла) и газообразные (воздух, элегаз и др.). См. также Изоляция электрическая.... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

- применяются в электротехнических,радиотехнических и электронных приборах и устройствах для разделениятокопроводящих частей, находящихся под разными потенциалами, и защиты отдействия электрического тока; относятся к диэлектрическим материалам.Электроизоляционные материалы используются также в конденсаторах и вкачестве теплопроводящей среды в электрических машинах, аппаратах и т. п.Различают электроизоляционные материалы твердые (бумаги, слюды, лакоткании т. д.), жидкие (напр., трансформаторные масла) и газообразные (воздух,элегаз и др.). См. также Изоляция электрическая.... смотреть

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

materiali coibenti {dielettrici}, dielettrici m pl, isolanti m pl elettrici

T: 252