Электроизоляционные материалы

материалы, применяемые в электротехнических и радиотехнических устройствах для разделения токоведущих частей, имеющих разные потенциалы, для увеличения ёмкости конденсаторов, а также служащие теплопроводящей средой в электрических машинах, аппаратах и т. П. В качестве Э. М. Используют Диэлектрики, которые по сравнению с проводниковыми материалами обладают значительно большим удельным объёмным электрическим сопротивлением ρv = 109—1020 ом·см (у проводников 10-6—10-4 ом·см). Основные характеристики Э. М. Удельное объёмное и поверхностное сопротивления ρv и ρs, относительная Диэлектрическая проницаемость ε, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости 1/ε·dε/dTград-1, угол диэлектрических потерь δ, электрическая прочность Епр (напряжённость электрического поля, при которой происходит пробой, см.

Пробой диэлектриков). При оценке Э. М. Учитывают также зависимость этих характеристик от частоты электрического тока и величины напряжения. Э. М. Можно классифицировать по нескольким признакам. Агрегатному состоянию, химическому составу, способам получения и т. Д. В зависимости от агрегатного состояния различают твёрдые, жидкие и газообразные Э. М. Твёрдые Э. М. Составляют наиболее обширную группу и в соответствии с физико-химическими свойствами, структурой, особенностями производства делятся на ряд подгрупп, например слоистые пластики, бумаги и ткани, лакоткани, слюды и материалы на их основе, электрокерамические и др. К этим же материалам условно можно отнести лаки, заливочные и пропиточные составы, которые, хотя и находятся в жидком состоянии, но используются в качестве Э.

М. В затвердевшем состоянии. Электрическая прочность твёрдых Э. М. (при 20 °С и частоте электрического тока 50 гц) лежит в пределах от 1 Мв/м (например, для некоторых материалов на основе смол) до 120 Мв/м (например, для полиэтилентерефталата). (О применении и получении твёрдых Э. М. См. В ст. Изоляция электрическая, Изолятор, Лаки, Слюда (См. Слюды), Стеклопластики, Пластические массы, Компаунды полимерные, Смолы синтетические.) Жидкие Э. М. — Электроизоляционные масла, в том числе нефтяные, растительные и синтетические. Отдельные виды жидких Э. М. Отличаются друг от друга Вязкостью и имеют различные по величине электрические характеристики. Лучшими электрическими свойствами обладают конденсаторные и кабельные масла. Электрическая прочность жидких Э.

М. При 20 °С и частоте 50 гц обычно находится в пределах 12—25 Мв/м, например для трансформаторных масел 15—20 Мв/м (см. Также Жидкие диэлектрики). Существуют полужидкие Э. М. — Вазелины. Газообразные Э. М. — воздух, элегаз (гексафторид серы), фреон-21 (дихлорфторметан). Воздух является естественным изолятором (воздушные промежутки в электрических машинах, аппаратах и т. П.), обладает электрической прочностью около 3 Мв/м. Элегаз и фреон-21 имеют электрическую прочность около 7,5 Мв/м, применяются в качестве Э. М. В основном в кабелях и различных электрических аппаратах. По химическому составу различают органические и неорганические Э. М. Наиболее распространённые Э. М. — неорганические (слюда, керамика и пр.). В качестве Э. М. Используют природные (естественные) материалы и искусственные (синтетические) материалы.

Искусственные Э. М. Можно создавать с заданным набором необходимых электрических и физико-химических свойств, поэтому такие Э. М. Наиболее широко применяют в электротехнике и радиотехнике. В соответствии с электрическими свойствами молекул вещества различают полярные (дипольные) и неполярные (нейтральные) Э. М. К полярным Э. М. Относятся бакелиты, совол, галовакс, поливинилхлорид, многие кремнийорганические материалы. К неполярным — водород, бензол, четырёххлористый углерод, полистирол, парафин и др. Полярные Э. М. Отличаются повышенной диэлектрической проницаемостью и несколько повышенной электрической проводимостью и гигроскопичностью. Для твёрдых Э. М. Большое значение имеют механические свойства. Прочность при растяжении и сжатии, при статическом и динамическом изгибе, твёрдость, обрабатываемость, а также тепловые свойства (теплостойкость и нагревостойкость), влагопроницаемость, гигроскопичность, искростойкость и др.

Теплостойкость характеризует верхний предел температур, при которых Э. М. Способны сохранять свои механические и эксплуатационные свойства. Нагревостойкость Э. М. — способность выдерживать воздействие высоких температур (от 90 до 250 °С) без заметных изменений электрических характеристик материала. В электромашиностроении принято деление Э. М. На 7 классов. Наиболее нагревостойкие Э. М. — неорганические материалы (слюда, фарфор, стекло без связующих или с элементоорганическими связующими). Для хрупких материалов (стекло, фарфор) важна также способность выдерживать перепады температур. Осуществляя электрическое разделение проводников, Э. М. В то же время не должны препятствовать отводу тепла от обмоток, сердечников и других элементов электрических машин и установок.

Поэтому важным свойством Э. М. Является теплопроводность. Для повышения коэффициента теплопроводности в жидкие Э. М. Добавляют минеральные наполнители. Большинство Э. М. В той или иной мере поглощают влагу (гигроскопичны). Для повышения влагонепроницаемости пористые Э. М. Пропитывают маслами, синтетическими жидкостями, компаундами. К абсолютно влагостойким можно отнести лишь глазурованный фарфор, стекло и т. П. Лит. Электротехнический справочник, 5 изд., т. 1, М., 1974. А. И. Хоменко..