- •1 Основные положения о строении вещества
- •2 Виды связи
- •4 Классификация веществ по электрическим свойствам
- •5 Классификация веществ по магнитным свойствам
- •6 Диэлектрик в электрическом поле
- •7 Поляризация диэлектриков и диэлектрическая проницаемость
- •8 Виды поляризации в диэлектриках.
- •9 Классификация диэлектриков по виду поляризации.
- •10 Диэлектрическая проницаемость газов
- •11 Диэлектрическая проницаемость жидких диэлектриков
- •12 Диэлектрическая проницаемость твердых диэлектриков
- •13 Электропроводность газов
- •14 Электропроводность жидкостей
- •15 Электропроводность твердых тел
- •16 Виды диэлектрических потерь в электроизоляционных материалах
- •17 Диэлектрические потери в газах
- •18 Диэлектрические потери в жидких диэлектриках
- •19 Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. Влияние термической обработки на потери.
- •20 Пробой газов
- •21 Пробой жидких и твердых диэлектриков
- •2 2 Основные влажностные, механические и тепловые свойства диэлектриков
- •23 Классификация диэлектрических материалов
- •1) Газообразные.
- •2) Жидкие.
- •3) Твердые.
- •24 Угол диэлектрических потерь. Тангенс угла диэлектрических потерь полярных и неполярных диэлектриков.
- •Вопрос 25 Газообразные диэлектрики
- •26 Нефтяные электроизоляционные масла
- •Вопрос 27. Органические полимеры. Смолы.
- •28 Волокнистые электроизоляционные материалы.
- •29 Слюда и слюдяные материалы.
- •30.Классификация и свойства проводниковых материалов.
- •31.Материалы высокой проводимости. Их характеристики.
- •32.Сплавы высокого сопротивления. Их применение и основные характеристики.
- •33.Сверхпроводники и криопроводники.
- •34. Основные сведения о полупроводниках. Их достоинства и области применения.
- •35.Собственные и примесные полупроводники
- •36. Воздействие внешних факторов на электропроводность п/пр-ков
- •38.Строение и свойства ферромагнетиков
- •39.Магнитомягкие материалы. Их основные характеристики. Электротехнические кремнистые стали.
- •40.Виды потерь в ферромагнитных материалах. Их физический смысл.
- •41.Магнитотвердые материалы. Их основные характеристики
- •44.Электрический и тепловой пробой жидкого диэлектрика
- •45.Относительная диэлектрическая проницаемость полярных и неполярных диэлектриков
- •46.Ткr резисторов. Положительный и отрицательный ткr. Терморезисторы
- •47.Определение потерь в стали.
Вопрос 25 Газообразные диэлектрики
Воздух. Воздушные включения, часто весьма нежелательные, так как они при высоком рабочем напряжении изоляции могут стать очагами образования ионизации, т.к. имеют низкую электрическую прочность.
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, он не содержит кислорода, который оказывает окисляющее действие на соприкасающиеся с ним материалы.
Гексафторид серы (шестифтористая сера или элегаз) SF6 имеет электрическую прочность примерно в 2,5 раза выше, чем у воздуха; элегаз примерно в 5,1 раза тяжелее воздуха и обладает низкой температурой кипения; он может быть сжат (при нормальной температуре) до давления 2 МПа без сжижения. Элегаз не токсичен, химически стоек, не разлагается при нагреве до 800°С, его с успехом можно использовать в конденсаторах, кабелях и т. п. Особенно велики преимущества элегаза при повышенных давлениях.
Дихлордифторметан СС12F2 (фреон) имеет электрическую прочность, близкую к электрической прочности элегаза, но его температура кипения всего лишь 242,7 К (—30,5° С), и он при нормальной температуре может быть сжат без сжижения лишь до 0,6 МПа. Фреон вызывает коррозию некоторых твердых органических электроизоляционных материалов, что надо иметь в виду при конструировании электрических холодильников.
Водород. Это очень легкий газ, обладающий весьма благоприятными свойствами для использования в качестве охлаждающей среды вместо воздуха, водород характеризуется высокими значениями удельной теплопроводности и теплоемкости. 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, так как эти потери приблизительно пропорциональны плотности газа (плотность в 14 раз меньше, чем у воздуха). Вследствие отсутствия окисляющего действия кислорода воздуха замедляется старение органической изоляции обмоток машины и устраняется опасность пожарам случае короткого замыкания внутри машины. Наконец, в атмосфере водорода улучшаются условия работы щеток. Электрическая прочность на 40% меньше, чем у воздуха.
Пары ртути и натрий используют для электроламп.
26 Нефтяные электроизоляционные масла
Трансформаторное масло. Им заливают силовые трансформаторы, из всех жидких электроизоляционных материалов находит наибольшее применение в электротехнике. Его назначение. Во-первых, масло, заполняя поры в волокнистой изоляции, промежутки между проводами обмоток и между обмотками и баком, трансформатора значительно повышает электрическую прочность изоляции; во-вторых, оно улучшает отвод тепла, выделяемого за счет потерь в обмотках и сердечнике трансформатора. Используют в выключателях высокого напряжения. Для заливки маслонаполненных вводов в некоторых типов реакторов, реостатов и других электрических аппаратов. Электрическая прочность 4-20 кВ/мм. Относительная диэлектрическая проницаемость 2,3. Плотность 0,87-0,90 Мг/м3. Кинематическая вязкость (17-18,5)10-6 м2/с при 20 С. Температура вспышки паров 135-140С. tg=0,001. Температура замерзания=-45 С, в Арктике=-70С.
Конденсаторное масло служит для пропитки бумажных конденсаторов, в особенности силовых предназначенных для компенсации индуктивного сдвига фаз. При пропитке бумажного диэлектрика повышается как его диэлектрическая проницаемость так и электрическая прочность; то и другое дает возможность уменьшить габариты, массу и стоимость конденсатора при заданных рабочем напряжении, частоте и емкости.
Конденсаторное масло сходно с трансформаторным, но требует особо тщательной очистки адсорбентами. Согласно ГОСТ 5775—68 tg этого масла, измеренный при +100° С, должен быть не более 0,002 при частоте 1 кГц не более 0,005 при 50Гц; электрическая прочность просушенного под вакуумом конденсаторного масла должна быть не ниже 20 МВ/м.
Кабельные масла используются в производстве силовых электрических кабелей пропитывая бумажную изоляцию этих кабелей, они повышают ее электрическую прочность, а также способствуют отводу тепла потерь. Кабельные масла бывают различных типов.
Для пропитки бумажной изоляции обычных силовых кабелей на рабочие напряжения до 35 кВ в свинцовых или алюминиевых оболочках (кабели с вязкой пропиткой) чаще всего применяется масло марки МН-4. tg этого масла, измеренный при +100° С и 50 Гц, должен быть не более 0,003 Электрическая прочность при +20° С и 50 Гц 20 МВ/м.
Синтетические жидкие диэлектрики
В некоторых случаях качество масел оказывается недостаточно высоким. Например, когда требуется полная пожарная безопасность и взрывобезопасность, маслонаполненные трансформаторы и другие аппараты применяться не могут. Используют:
Хлорированные углеводороды, например полярная жидкость совол С12Н5Cl5.
Кремнеорганические жидкости ( низкий tg и гидроскопичность, высокая нагревостойкость). ПМС (полиметил салоксановые), ПЭС (полиэтил салоксановые), ПФС (полифенил салоксановые).