Изоляционные материалы

Изоляция электрических изделий может выполняться из однородных диэлектриков или из их композиций.

Оцениваются диэлектрики по следующим основным характеристикам:

электрическим — диэлектрической проницаемости, удельным объемному и поверхностному сопротивлениям (R1 и Rs), тангенсу угла диэлектрических потерь, электрической прочности; тепловым — нагревостойкости, теплопроводности, морозостойкости; механическим — прочностям на разрыв и сжатие, относительному удлинению; другим физико-химическим показателям — растворимости, химической стойкости, гигроскопичности, влагопроницаемости, дуго- и короностойкости.

В ремонтной практике чаще всего требуются электрическая прочность и нагревостойкость.

Электрической прочностью называется отношение пробивного напряжения к толщине диэлектрика в месте его разрушения (МВ/м или кВ/мм): где Unр— критическое напряжение, при котором диэлектрики, находясь в электрическом поле, теряют изоляционные свойства (разрушаются), MB или кВ; Л — толщина диэлектрика (м или мм).

В электротехнике отличают электрический пробой диэлектрика от теплового. В первом случае его разрушение выполняется только электрическим полем, во втором - совместным воздействием электрического и теплового полей. Величина электрической прочности электрического пробоя всегда больше, чем теплового. Механизмы пробоя диэлектриков зависят от особенностей его строения и агрегатного состояния.

При этом в нормальных условиях электрическая прочность жидких диэлектриков выше, чем у газов. При снятии напряжения у жидких и газовых диэлектриков (после пробоя) изоляционные свойства восстанавливаются, у твердых — нет.

Особый вид пробоя — перекрытие изоляции, под которым понимается пробой диэлектрика с меньшей электрической прочностью по поверхности диэлектрика с большей электрической прочностью, если первый из них способен восстанавливать изоляционные свойства при снятии напряжения.

Нагревостойкость — способность изоляционных материалов выдерживать кратковременно или длительно действие высокой температуры без ухудшения свойств в течение всего срока службы. В соответствии с ГОСТом 8865-70 по наибольшим длительно допустимым рабочим температурам все диэлектрики, применяемые для изоляции электрических машин и аппаратов, разделяют на семь классов нагревостойкости, °С: У—90; А — 105; Е— 120; В — 130; F— 155; R — 180; С >180.

Это значит, что при данных температурах изоляция электрооборудования будет работать установленный целесообразный срок службы.

Сроком службы изоляции называется период, за который механическая прочность ее, постепенно падая, достигает 15-20 % начального значения (при нажатии такая изоляция осыпается) Зависимость между температурой и сроком службы изоляции т = Д/,°С) часто называют «кривой жизни изоляции».

Исследованиями установлено, что для органических диэлектриков между тепловым старением и величиной температуры имеется следующая закономерность: увеличение или понижение температуры на одну и ту же величину соответственно уменьшает или увеличивает срок службы изоляции в два раза.