Ciri-ciri bahan penebat elektrik

Bahan penebat elektrik ialah bahan yang dengannya wayar ditebat. Mereka mempunyai: rintangan tinggi, kekuatan elektrik — keupayaan bahan untuk menahan kerosakan melalui voltan elektrik dan kehilangan elektriknya, dicirikan oleh tangen sudut kehilangan, rintangan haba, dicirikan oleh suhu yang dibenarkan secara maksimum untuk dielektrik tertentu semasa penggunaan jangka panjangnya dalam peralatan elektrik.

Bahan Penebat Elektrik - Dielektrik boleh menjadi pepejal, cecair dan gas.

Tujuan bahan penebat elektrik dalam elektrik adalah untuk mewujudkan antara bahagian yang mempunyai potensi elektrik yang berbeza, persekitaran sedemikian untuk menghalang laluan arus antara bahagian tersebut.

Membezakan ciri-ciri elektrik, mekanikal, fiziko-kimia dan haba bagi dielektrik.

Ciri-ciri elektrik dielektrik

Rintangan pukal — rintangan dielektrik apabila arus terus melaluinya. Untuk dielektrik rata ia sama dengan:

Rv = ρv (d / S), ohm

dengan ρv — rintangan isipadu tentu bagi dielektrik, iaitu rintangan kubus dengan tepi 1 cm, apabila arus terus melalui dua sisi bertentangan dielektrik, Ohm-cm, S ialah luas keratan rentas dielektrik yang dilalui arus (kawasan elektrod ), cm2, e - ketebalan dielektrik (jarak antara elektrod), lihat

Rintangan permukaan dielektrik

Rintangan permukaan — rintangan dielektrik apabila arus melalui permukaannya. Rintangan ini ialah:

Rs = ρs (l / S), Ohm

di mana ps — rintangan permukaan khusus bagi dielektrik, iaitu rintangan segi empat sama (dari sebarang saiz) apabila arus terus mengalir dari satu sisi ke lawannya, Ohm, l- panjang permukaan dielektrik (dalam arah aliran arus ), cm, C — lebar permukaan dielektrik (dalam arah berserenjang dengan aliran semasa), lihat

Pemalar dielektrik.

Seperti yang anda ketahui, kapasiti kapasitor — dielektrik tertutup antara dua plat logam (elektrod) selari dan bertentangan ialah:

C = (ε S) / (4π l), cm,

di mana ε — pemalar dielektrik relatif bahan, sama dengan nisbah kapasiti kapasitor dengan dielektrik tertentu kepada kapasiti kapasitor dengan dimensi geometri yang sama, tetapi dielektriknya adalah udara (atau lebih tepatnya vakum); C — luas elektrod kapasitor, cm2, l — ketebalan dielektrik tertutup antara elektrod, lihat

Sudut kehilangan dielektrik

Kehilangan kuasa dalam dielektrik apabila arus ulang alik dikenakan padanya ialah:

Pa = U NS Ia, W

di mana U ialah voltan yang dikenakan, Ia ialah komponen aktif arus yang melalui dielektrik, A.

Seperti yang diketahui: Ia = AzR / tgφ = AzRNS tgδ, A, Azr = U2πfC

di mana Azp ialah komponen reaktif arus yang melalui dielektrik, A, C ialah kemuatan pemuat, cm, f ialah kekerapan arus, Hz, φ — sudut di mana vektor arus yang melalui dielektrik ialah mendahului vektor voltan yang digunakan untuk dielektrik ini, darjah, δ — sudut pelengkap kepada φ hingga 90 ° (sudut kehilangan dielektrik, darjah).

Dengan cara ini, jumlah kehilangan kuasa ditentukan:

Pa = U22πfCtgδ, W

Kepentingan praktikal yang besar ialah persoalan pergantungan tgδ pada magnitud voltan yang digunakan (lengkung pengionan).

Dengan penebat homogen, tanpa delaminasi dan retak, tgδ hampir bebas daripada magnitud voltan yang digunakan; dengan adanya delaminasi dan keretakan, dengan peningkatan voltan yang dikenakan, tgδ meningkat dengan mendadak disebabkan oleh pengionan lompang yang terkandung dalam penebat.

Pengukuran berkala kehilangan dielektrik (tgδ) dan perbandingannya dengan hasil pengukuran sebelumnya mencirikan keadaan penebat, tahap dan keamatan penuaannya.

Kekuatan dielektrik

Dalam pemasangan elektrik, dielektrik yang membentuk penebat gegelung mesti menahan tindakan medan elektrik. Keamatan (voltan) tulle meningkat apabila voltan mencipta medan ini meningkat, dan apabila kekuatan medan mencapai nilai kritikal, dielektrik kehilangan sifat penebat elektriknya, yang dipanggil kerosakan dielektrik.

Voltan di mana kerosakan berlaku dipanggil voltan pecahan, dan kekuatan medan yang sepadan ialah kekuatan dielektrik.

Nilai berangka kekuatan dielektrik adalah sama dengan nisbah voltan pecahan kepada ketebalan dielektrik pada titik kerosakan:

Epr = UNHC / l, kV / mm,

di mana Upr — voltan pecahan, kV, l — ketebalan penebat pada titik pecah, mm.

Bahan penebat elektrik

Ciri-ciri fiziko-kimia dielektrik

Sebagai tambahan kepada yang elektrik, ciri-ciri fiziko-kimia berikut dielektrik dibezakan.

Nombor asid — menyatakan jumlah (mg) kalium hidroksida (KOH) yang diperlukan untuk meneutralkan asid bebas yang terkandung dalam dielektrik cecair dan merendahkan sifat penebat elektriknya.

Kelikatan — menentukan tahap kecairan dielektrik cecair, yang menentukan keupayaan penembusan varnis apabila meresapi wayar penggulungan, serta perolakan minyak dalam transformer, dsb.

Mereka membezakan kelikatan kinematik, diukur oleh viskometer kapilari (tiub kaca berbentuk U), dan kelikatan bersyarat yang dipanggil, ditentukan oleh halaju aliran bendalir daripada orifis yang ditentukur dalam corong khas. Unit kelikatan kinematik ialah Stokes (st).

Kelikatan bersyarat diukur dalam darjah Engler.

Rintangan terma — keupayaan bahan untuk melaksanakan fungsinya apabila terdedah kepada suhu operasi untuk satu masa yang setanding dengan anggaran tempoh operasi normal peralatan elektrik.

Di bawah pengaruh pemanasan, penuaan haba bahan penebat elektrik berlaku, akibatnya penebat berhenti memenuhi keperluan yang dikenakan ke atasnya.

Kelas rintangan haba bahan penebat elektrik (GOST 8865-70).Huruf itu menunjukkan kelas rintangan haba, dan nombor dalam kurungan - suhu, ° C

Y (90) Bahan gentian selulosa, kapas dan sutera asli, tidak diresapi atau dicelup dalam bahan penebat elektrik cecair A (105) Bahan gentian selulosa, kapas atau asli, viscose dan sutera sintetik, diresapi atau dicelup dalam bahan penebat elektrik cecair D (120) Bahan sintetik (filem, gentian, resin, sebatian) B (130) Mika, asbestos dan bahan gentian kaca yang digunakan dengan pengikat dan impregnat organik F (155) Bahan mika, asbestos dan gentian kaca digabungkan dengan bahan pengikat sintetik dan impregnant H (180) ) Bahan berasaskan mika, asbestos dan gentian kaca dalam kombinasi dengan pengikat silikon silikon dan sebatian impregnasi C (lebih 180) Mika, bahan seramik, kaca, kuarza atau gabungannya tanpa pengikat atau dengan bahan pengikat bukan organik

Titik lembut di mana dielektrik pepejal yang mempunyai keadaan amorf dalam keadaan sejuk (resin, bitumen) mula lembut. Takat lembut ditentukan apabila penebat yang dipanaskan diperah keluar dari gelang atau tiub menggunakan bola keluli atau merkuri.

Titik jatuh di mana titisan pertama memisahkan dan jatuh dari bikar (dengan bukaan diameter 3 mm di bahagian bawah) di mana bahan ujian dipanaskan.

Takat kilat wap di mana campuran wap cecair penebat dan udara dinyalakan oleh nyalaan penunu yang dipersembahkan. Semakin rendah takat kilat cecair, semakin besar kemeruapannya.

Rintangan lembapan, rintangan kimia, rintangan fros dan rintangan tropika dielektrik -kestabilan ciri elektrik dan fiziko-kimia bahan penebat elektrik apabila terdedah kepada lembapan, asid atau bes pada suhu rendah dalam julat dari -45 ° hingga -60 ° C, sebagai serta iklim tropika, dicirikan oleh suhu udara yang tinggi dan berubah secara mendadak pada siang hari, kelembapan dan pencemaran yang tinggi, kehadiran acuan, serangga dan tikus.

Rintangan kepada arka dan dielektrik korona — rintangan bahan penebat elektrik kepada kesan ozon dan nitrogen yang dilepaskan semasa nyahcas senyap — korona, serta rintangan terhadap tindakan percikan elektrik dan arka stabil.

Sifat termoplastik dan termoset dielektrik

Bahan penebat elektrik termoplastik ialah bahan yang pada mulanya pepejal apabila sejuk, lembut apabila dipanaskan dan larut dalam pelarut yang sesuai. Selepas disejukkan, bahan-bahan ini menjadi pejal semula. Dengan pemanasan berulang, keupayaan mereka untuk melembutkan dan larut dalam pelarut kekal. Oleh itu, pemanasan bahan tersebut tidak menyebabkan sebarang perubahan dalam struktur molekulnya.

Berbeza dengan mereka, bahan termoset yang dipanggil selepas rawatan haba dalam mod yang sesuai, mereka mengeras (membakar). Apabila pemanasan berulang, mereka tidak melembutkan dan tidak larut dalam pelarut, yang menunjukkan perubahan tidak dapat dipulihkan dalam struktur molekul mereka yang berlaku semasa pemanasan.

Ciri-ciri mekanikal bahan penebat ialah: kekuatan tegangan maksimum, mampatan, lenturan statik dan dinamik, serta kekakuan.