16. Гигроскопичность, влагопроницаемость.

На гигроскопичность материала существенное влияние оказывает строение и химическая природа. Большую роль играют наличие и размер капиллярных промежутков внутри материала, в которых проникает влага. Сильно пористые материалы, в частности волокнистые, более гигроскопичны, чем материалы плотного строения. Определение гигроскопичности по увеличению массы увлажняемого образа хотя и дает некоторое представление о способности материала поглощать влагу, но не полностью отражает степень изменения электрических свойств этого материала при увлажнении. В том случае, если поглощенная влага способна образовывать нити или пленки по толщине изоляции, которые могут пронизывать весь промежуток между электродами (или значительную область между промежутками), уже весьма малые количества поглощенной влаги приводят к резкому ухудшению электрических свойств изоляции. Если же влага распределяется по объему материала в виде отдельных, не соединяющихся между собой малых включений, то влияние влаги на электрические свойства материала менее существенно.

Влагопроницаемость. Кроме гигроскопичности, большое практическое значение имеет влагопроницаемость электроизоляционных материалов, т.е. способность их пропускать сквозь себя пары воды. Эта характеристика чрезвычайно важна для оценки качества материалов, применяемых для защитных покровов. Благодаря наличию мельчайшей пористости большинство материалов обладает поддающейся измерению влагопроницаемостью. Для различных материалов влагопроницаемость изменяется в весьма широких пределах. В качестве примера приведем значения влагопроницаемости следующих материалов:Парафин - 1,5·10^-16 с; Полистирол - 6,2·10^-15 с; Триацетат целлюлозы - 2,1·10^-13 с. Для уменьшения гигроскопичности и влагопроницаемости пористых изоляционных материалов широко применяется их пропитка.

17. Тепловые свойства диэлектриков.

Допустимая рабочая температура диэлектрика определяется совокупностью важнейших термических свойств материала к которым относятся теплопроводность, теплоемкость, плавление и размягчение материала, тепловое расширение, нагревостойкость, стойкость к термоударам.

Теплопроводность - процесс переноса теплоты от более нагретых частей к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры. Теплота, выделяющаяся из нагретых проводников, магнитопроводов и в электрической изоляции вследствие диэлектрических потерь переходит через различные материалы в окружающую среду. Теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопроводности материала l [Вт/(м×К) или Вт/(м°×С)] Коэффициент теплопроводности некоторых материалов: воздух - 0,05; гетинакс- 0,35; фарфор- 1,6; кристаллический кварц- 12,5; окись магния-30; кремний- 80; медь-390; серебро- 415.

Теплоемкость определяет количество теплоты, необходимое для нагревания (или охлаждения) вещества определенной массы до заданной температуры. Теплоемкость С [Дж/(кг×K)] входит в уравнение Q=Cm(T-T₀), где Q- количество тепла, необходимое для нагрева тела с массой m от температуры Т₀ до Т. Температура плавления Т_пл (К) является характерным параметром для твердых кристаллических диэлектриков. Температура размягчения Т_разм (К), определяемая по специальной методике (по Вику или Мартенсу), характеризует переход аморфных материалов в определенном интервале температур из твердого состояния в жидкое.

Термическое расширение оценивается температурным коэффициентом линейного расширения ТКl=1/l×dl/dT (K^-1) и температурным коэффициентом объема ТКV=1/V×dV/dT (K^-1). Отметим, что ТКV=3ТКl. У большинства диэлектриков значение ТКl изменяется в пределах (0,3¸20) ×10 К^-1. Кварцевое стекло имеет очень малое значение ТКl (5,5×10^—7), поэтому оно не разрушается при резких перепадах температур.

Нагревостойкость это способность электроизоляционного материала (или электроизоляционной конструкции) без повреждения и без существенного ухудшения практически важных свойств выдерживать воздействие повышенной температуры как кратковременно, так и длительно (в течение времени, сравниваемого с нормальной продолжительностью эксплуатации данного изделия).

Нагревостойкость - максимальная температура, при которой не уменьшается срок службы. Классы нагревостойкости

Обозначение класса	Y	A	E	B	F	H	C
Макс. рабочая температура, ° С	90	105	120	130	155	180	Выше 180

Холодостойкость (Морозостойкость) - способность работать при пониженных температурах (характерна для резин). Во многих случаях эксплуатации важна холодостойкость, т.е. способность изоляции работать без ухудшения эксплуатационной надежности при низких температурах, например от -60 до -70 С. При низких температурах, как правило, электрические свойства изоляционных материалов улучшаются, однако многие материалы, гибкие и эластичные в нормальных условиях, при низких температурах становятся хрупкими и жесткими, что создает затруднения для работы изоляции. Теплостойкость - температура, при кратковременном достижении которой, происходит ухудшение характеристик. Термостойкость - температура, при которой происходят химические изменения материала. Горючесть - способность к воспламенению, поддержанию огня, самовоспламенению