 |
Воскообразные диэлектрики.
|
|
|
|
Давший название группе материалов пчелиный воск для электрической изоляции в настоящее время не используется.
Воскообразные диэлектрики представляют собой твёрдые легкоплавкие вещества, обладающие низкой механической прочностью, они употребляются для пропитки и заливки существенный недостаток - значительная усадка при застывании, по этому большая часть объёма пор изоляции оказывается заполненной воздухом, что приводит к понижению электрической прочности пропитанной изоляции.
Церезин - смесь твёрдых углеводородов метанового ряда. Изготовляется путём очистки минерала озокерита (горного воска, представляющего собой продукт естественного перерождения нефти в условиях доступа воздуха.
Преимущества - более высокая температура плавления (65 - 80 0 С) и стойкость к окислению; плотность у церезина выше, а тангенс меньше чем у парафина. При пропитке бумажных и слюдяных конденсаторов церезин вытесняет парафин.
Парафин - наиболее дешёвая и широко известная неполярное воскообразное вещество. Получают его разгонкой и вымораживанием из соответствующей фракции дистиллата парафинистой нефти.
Имеет плотность 0,85 - 0,9 Мг/м 3 . И температуру плавления 50-55 0 С, tg d 0,0003 - 0,0007, r - более 10 16 Ом · м; Е ПР = 20 - 25 МВ/м. При нормальной температуре парафин обладает высокой химической стабильностью, но при нагреве до 130 0 С на воздухе легко окисляется, снижая плотность в 100 раз. Парафин не растворим в воде и спиртах, но растворяется в жидких углеводородах: нефтяных маслах, бензине, бензоле.
Парафин применяют для пропитки бумажных конденсаторов низкого напряжения, для пропитки дерева и картона, для заливки катушек с невысокой рабочей температурой.
|
|
|
Синтетический парафин и синтетический церезин - высокомолекулярные углеводороды с температурой плавления 100 - 130 0 С получают при изготовлении синтетического бензина и масел. Электроизоляционные свойства этих материалов близки к свойствам натурального парафина и натурального церезина используют при пропитке бумажных конденсаторов.
Вазелин - близкая к воскообразным веществам масса, мазеобразная;
Вазелин - смесь твёрдых и жидких углеводородов получаемых из нефти. tg d при 1 кГц, нормальной температуре не более 0,0002, r -не менее 5 · 10 12 Ом · м; Е ПР при 50 Гц не менее 20 МВ/м.
Применяется для пропитки бумажных конденсаторов.
Газообразные диэлектрики
Газообразные диэлектрики широко используются при изготовлении высоковольтных аппаратов (воздушные и элегазовые выключатели, разрядники и др.), кроме того, воздух окружает большое число электротехнических установок, а в ЛЭП является основной изолирующей средой. В ряде электро- и радиотехнических, радиоэлектронных устройств и приборов используются различные газонаполненные элементы, где важны не только общефизические свойства газов, но и их электрические характеристики.
Наиболее важное свойство газов с точки зрения использования в электроаппаратуре — это способность их восстанавливать электрическую прочность. Другими важными свойствами являются малые плотность и диэлектрическая проницаемость, высокое значение удельного сопротивления, практически отсутствие старения, инертность ряда газов по отношению к твердым и жидким материалам, нетоксичность, способность их работать при низких температурах и высоком давлении, негорючесть.
Электрическая прочность жидких и газообразных диэлектриков Газообразные диэлектрики.
Воздух.
Среди газообразных диэлектриков прежде всего должен быть упомянут воздух, который в силу своей всеобщей распространённости даже помимо нашей воли, часто входит в состав электрических устройств и играет в них роль электрической изоляции, дополнительной к твёрдым или жидким электроизоляционным материалам. В отдельных частях электрических установок, например на участках воздушных линий электропередачи между опорами, воздух образует единственную изоляцию между неизолированными проводами линии. При недостаточно тщательно проведённой пропитке изоляции электрических машин, кабелей, конденсаторов в ней могут оставаться воздушные включения, часто весьма нежелательные, так как они при высоком рабочем напряжении изоляции могут стать очагами образования ионизации. Перечислим некоторые свойства воздуха: температура кипения 79,0 К, коэффициент теплопроводности 24,0 мВт/(м·К), удельная теплоёмкость при постоянном давлении 1,005 кДж/(кг·К).
|
|
|
Азот.
Азот имеет практически одинаковую с воздухом электрическую прочность; он нередко применяется вместо воздуха для заполнения газовых конденсаторов и для других целей, поскольку, будучи близок по электрическим свойствам к воздуху, не содержит кислорода, который оказывает окисляющее действие на соприкасающиеся с ним материалы.
Водород.
Значительный интерес для электротехники представляет водород. Это очень лёгкий газ, обладающий весьма благоприятными свойствами для использования его в качестве охлаждающей среды вместо воздуха. Водород характеризуется высокой теплопроводностью166,00 мВт/(м·К) и удельной теплоёмкостью 14,20 кДж/(кг·К). При использовании водорода охлаждение вращающихся электрических машин существенно улучшается. Кроме того, при замене воздуха водородом заметно снижаются потери мощности на трение ротора машины о газ и на вентиляцию. Также ввиду отсутствия окисляющего действия кислорода воздуха замедляется старение органической изоляции обмоток машины и устраняет опасность пожара при коротком замыкании внутри машины.
Инертные газы.
Инертные газы обладают низкой электрической прочностью. Следует отметить весьма малую теплопроводность криптона и ксенона; это обстоятельство используется в производстве некоторых типов электрических ламп. Особо большое значение в качестве низкотемпературного хладагента, в частности для устройств, использующих явление сверх проводимости, имеет сжиженный гелий. Так, у него самая низкая по сравнению с другими газами температура сжижения. Жидкий гелий имеет очень малую плотность. Также в промышленности используют и другие инертные газы, такие как: жидкиё неон, криптон, ксенон.
|
|
|
