- •Классификация диэлектриков по виду поляризации
- •Электропроводность диэлектриков
- •Электропроводность газов
- •Электропроводность жидкостей
- •Электропроводность твердых диэлектриков
- •Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков
- •Виды диэлектрических потерь в электроизоляционых материалах
- •Диэлектрические потери, обусловленные поляризацией
- •Диэлектрические потери, связанные со сквозной электропроводностью
- •Ионизационные диэлектрические потери
- •Диэлектрические потери, обусловленные неоднородностью структуры
- •Диэлектрические потери в газах
- •Диэлектрические потери в жидких диэлектриках
- •Диэлектрические потери в твердых диэлектриках
- •Пробой газов в однородном электрическом поле
- •Пробой газов в неоднородном электрическом поле
- •Пробой жидких диэлектриков
- •Пробой твердых диэлектриков
- •Влажностные свойства диэлектриков
- •Влажность изоляционных материалов
- •Влагопроницаемость изоляционных материалов
- •Механические свойства диэлектриков
- •Хрупкость изоляционных материалов
- •Вязкость изоляционных материалов
- •Параметр (число) Рейнольдса является безразмерным и определяется отношением:
- •Нагревостойкость диэлектриков. Классы нагревостойкости
- •Холодостойкость изоляционных материалов
- •Теплопроводность изоляционных материалов
- •Тепловое расширение изоляционных материалов
- •Химические свойства диэлектриков
- •Воздействие излучений высокой энергии на изоляционные материалы
- •Термо-эдс в металлах
- •Температурный коэффициент линейного расширения проводников
- •Требования, предъявляемые к проводниковым материалам
- •Различные типы проводников
- •Сверхпроводники и криопроводники
- •Примеси замещения и примеси внедрения
- •Примеси замещения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси замещения. Ковалентные полупроводниковые соединения
- •Примеси замещения. Полупроводники с ионными решетками
- •Примеси внедрения. Ковалентные структуры типа алмаза
- •Примеси внедрения. Ионные структуры
- •Воздействие внешних факторов на электропроводность полупроводников влияние тепловой энергии
- •Влияние деформации на электропроводность полупроводников
- •Воздействие света на электропроводность полупроводников
- •Влияние сильных электрических полей на электропроводность полупроводников
- •Основные виды магнитных потерь
- •Свойства и область применения технически чистого железа, а также листовых электротехнических сталей с разным содержанием кремния
- •Свойства и область применения сплавов со специальными свойствами (термокомпенсационные сплавы, сплавы для изготовления постоянных магнитов на основе металлов)
- •Сплавы на основе ферритов для изготовления постоянных магнитов, их достоинства и недостатки
- •Состав и область применения аустенитных и нержавеющих сталей в электротехнике
- •Состав и область применения конструкционных чугунов и сталей в электротехнике
- •Магнитодиэлектрики
- •Состав и область применения сплавов с высокой магнитострикцией
- •Технология изготовления ферритов
Параметр (число) Рейнольдса является безразмерным и определяется отношением:
,
где -плотность газа (жидкости), [кг/м3],
- скорость течения газа (жидкости), [м/с],
l – поперечный размер трубы или размер тела, обтекаемого газом (жидкостью), [м],
- динамическая вязкость газа (жидкости), [Па*с],
- кинематическая вязкость газа (жидкости), [м2/с].
Существуют три режима течения жидкости или газа:
ламинарным (слоистым) называется такое течение газа (жидкости), при котором его (ее) частицы движутся вдоль прямолинейных траекторий, не перемешиваясь; в этом случае слои газа (жидкости) скользят относительно друг друга; такое течениестационарно;Re<1;
турбулентным называется такое течение газа (жидкости), при котором он (она) интенсивно перемешивается; в этом случае нерегулярным образом изменяются давление и скорость перемещения газа (жидкости); такое течениенестационарное;Re>1000;
переходный режим (1<Re<1000) может перейти в турбулентный, если существенно увеличить скорость течения газа (жидкости) (снизить давление в среде) или увеличить поперечные размеры потока газа (жидкости).
В системе СГС (устарела и практически не используется) кинематическая вязкость v измеряется в стоксах, а динамическая вязкость в пуазах:
[]=1 Ст=,
[]=1 П=.
Кинематическая вязкость связана с динамической следующим соотношением:
.
Физический смысл динамической вязкости :она численно равна импульсу, переносимому от слоя к слою через единичную площадку в единицу времени при градиенте скорости, равном единице.
Условная вязкость УВ – это отношение времени истечения 200 мл какой-либо изоляционной жидкости при определенной температуре ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20. Она измеряется в градусах ЭнглераЕ:
,
где - постоянная прибора (водное число). Обычно находится в интервале 50-52 с.
Существует эмпирическая формула (полученная из опыта), которая прямо пропорционально связывает между собой динамическую и условную вязкости. ГОСТ нормирует значения условной вязкости. Например, для трансформаторного масла при 20 С условная вязкость не должна превышать 5 Е, а при температуре 50 С – 1,8 Е.
На величину вязкости газа (жидкости) влияет температура. С ростом температуры вязкость уменьшается. Степень ее уменьшения характеризуется температурным коэффициентом динамической вязкости.
,
где -температурный коэффициент динамической вязкости, []=.
Нагревостойкость диэлектриков. Классы нагревостойкости
Нагревостойкость – это способность электрической изоляции выдерживать длительное время действие повышенной температуры без недопустимого ухудшения ее свойств и характеристик.
Качество изоляции при действии на нее повышенной температуры оценивается:
для неорганических диэлектриков изменением величин (в сторону уменьшения) и(в сторону увеличения);
для органических диэлектриков изменением величин предела прочности при растяжении и предела прочности при изгибе, а кроме этого степенью погружения иглы в изоляционный материал под давлением при нагреве и изменением величини.
Степень нагревостойкости изоляционного материала может быть оценена величинами его температуры вспышки и температуры воспламенения.
Температура вспышки – это температура, при которой изоляционный материал вспыхивает в парах воздуха при поднесении к нему небольшого пламени.
Температура воспламенения – температура, которая больше температуры вспышки и при которой изоляционный материал при поднесении к нему пламени загорается.
В эксплуатации эти температуры должны быть по возможности выше.
В соответствии с рекомендациями МЭК (Международной электротехнической комиссии) изоляционные материалы делятся на классы нагревостойкости (Y-E – чисто органические изоляционные материалы, B-H – комбинированные изоляционные материалы, C – неорганические изоляционные материалы).
Таблица 1 – Классы нагревостойкости диэлектриков
Класс нагревостойкости |
Y |
A |
E |
B |
F |
H |
C |
Допустимая рабочая температура, |
90 |
105 |
120 |
130 |
155 |
180 |
>180 |
К классу нагревостойкости Y относятся материалы на основе бумаги или ткани (пряжа, ткани, ленты, бумаги, картоны, древесина), которые не пропитаны и не погружены в жидкий изоляционный материал.
К классу нагревостойкости А относятся те же материалы, но при условии, что они пропитаны жидким изоляционным материалом или погружены в него (провод с хлопчатобумажной изоляцией в пропитанной лаком обмотке электрической машины или же в погруженной в электроизоляционное масло обмотке маслонаполненного трансформатора; лакоткани на хлопчатобумажной или шелковой основе и масляных или битумно-масляных лаках; лакобумаги на тех же лаках).
К классу нагревостойкости Е относятся материалы на основе пластмасс с использованием органических связующих на основе различных смол, компаундов, лаков и т.п. (гетинакс, текстолит, пресс-порошки с наполнением древесной мукой, полиэтилентерефталатные пленки, эпоксидные, полиэфирные и полиуретановые смолы и компаунды, изоляция эмалированных проводов на полиуретановых и эпоксидных лаках и т.д.).
К классу нагревостойкости В относятся материалы неорганического происхождения с использованием органических связующих (щепаная слюда, асбестовые и стекловолокнистые материалы, миканиты (в том числе с бумажной или тканевой органической подложкой), стеклолакоткани, стеклотекстолиты на фенолформальдегидных термореактивных смолах, эпоксидные компаунды с неорганическими наполнителями).
К классу нагревостойкости F относятся неорганические материалы с использованием органических связующих повышенной нагревостойкости (стекловолокно без подложки или с неорганической подложкой, с применением органических связующих и пропитывающих материалов повышенной нагревостойкости: эпоксидных, термореактивных полиэфирных, кремнийорганических).
К классу нагревостойкости H относятся неорганические материалы, у которых в качестве связующего вещества применяются кремнийорганические смолы особо высокой нагревостойкости.
К классу нагревостойкости С относятся неорганические материалы, которые не содержат в себе склеивающих или пропитывающих органических связующих (асбест, стекло, слюда, стекловолокно, кварц, микалекс, нагревостойкие миканиты, непропитанный асбоцемент и т.п.). Исключением являются материалы органического происхождения: фторопласт-4 (политетрафторэтилен) и материалы на основе полиимидов (волокна, пленки, изоляция эмалированных проводов и т.п.).