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絕緣材料
閱讀�16841時間�2010-10-31 16:33:41

  絕緣材料又稱電介�(zhì)。通俗講絕緣材料就是能夠阻止電流在其中通過的材�,即不導(dǎo)電材�。常用的絕緣材料有:氣體:如空氣、六氟化硫等。液體:�變壓���電纜��電容器油等;固體材料:包括兩�,一是無機絕緣材�,如云母、石�、電�、玻璃等,另一類是有機物質(zhì),如紙、棉�、木�、塑料等�

�(fā)�

  最早使用的絕緣材料為棉布、絲�、云�、橡膠等天然制品。在20世紀�,工�(yè)合成塑料酚醛樹脂首先問世,其電性能�,耐熱性高。以后又相繼出現(xiàn)了性能更好的脲醛樹�、醇酸樹�。三氯聯(lián)苯合成絕緣油的出�(xiàn)使電力電容器的比特性出�(xiàn)了一次飛躍(但因有害人體健康,后已停止使用)。同期還合成了六氟化��

  30年代以來人工合成絕緣材料得到了迅速發(fā)�,主要有縮醛樹脂、氯丁橡膠、聚氯乙�、丁苯橡�、聚酰胺、三聚氰�、聚乙烯及性能�(yōu)異稱之為塑料王的聚四氟乙烯等。這些合成材料的出�(xiàn),對電工技�(shù)的發(fā)展起了重大作�。如縮醛漆包線用于電�,使其工作溫度和 可靠性提�,而電機的體積和重量大大降�。玻璃纖維及其編織帶的研制成功及有機硅樹脂的合成又為電機絕緣增加了H級這個耐熱等級�

  40年代以后不飽和聚�、環(huán)氧樹脂問�。粉云母紙的出現(xiàn)使人們擺脫了片云母資源匱乏的困境�

  50年代以來,合成樹脂為基的新材料得到了廣泛�(yīng)�,如不飽和聚酯和�(huán)氧等絕緣膠可供高壓電機線圈浸漬用。聚酯系列產(chǎn)品在電機槽襯絕緣、漆包線及浸漬漆中使�,發(fā)展了E級和B級低壓電機絕�,使電機的體積和重量進一步下�。六氟化硫開始用于高壓電�,并使之向大容量小型化發(fā)展。斷路器的空氣絕緣及變壓器的油和紙絕緣部分地被六氟化硫所取代�

  60年代含雜�(huán)和芳�(huán)的耐熱樹脂得到了大�(fā)�,如聚酰亞胺、聚芳酰�、聚芳砜、聚苯硫醚等� H級及更高耐熱等級的材�。這些耐熱材料的合成為以后�(fā)� F�、H級電機創(chuàng)造了有利條件。聚丙烯薄膜在這一時期也成功地用于電力電容器�

  70年代以來新材料的開發(fā)研究相對比較�,這一時期主要是對�(xiàn)有材料進行各種改性及擴大�(yīng)用范圍。對礦物絕緣油采用新方法精制以降低其損�;環(huán)氧云母絕緣在提高其機械性能和實�(xiàn)無氣隙以提高其電性能方面做了很多改進。電力電容器由紙膜復(fù)合結(jié)�(gòu)向全膜結(jié)�(gòu)過渡�1000千伏級特高壓電力電纜開始研究用合成紙絕緣取代傳統(tǒng)的天然纖維紙。無公害絕緣材料70年代以來也發(fā)展很快,如以無毒介質(zhì)異丙基聯(lián)�、酯類油取代有毒介質(zhì)氯化�(lián)�,無溶劑漆的擴大�(yīng)用等。隨著家用電器的普及,其絕緣材料著火而導(dǎo)致重大火�(zāi)事故屢有�(fā)�,所以對阻燃材料的研究引起了重視�

分類

  電工常用的絕緣材料按其化�(xué)性質(zhì)不同,可分為無機絕緣材料、有機絕緣材料和混合絕緣材料。常用的無機絕緣材料有:云母、石�、大理石、瓷�、玻璃、硫黃等,主要用作電�、電器的繞組絕緣、開�(guān)的底板和絕緣子等。有機絕緣材料有:蟲膠、樹�、橡�、棉紗、紙、麻、人造絲�,大多用以制造絕緣漆,繞組導(dǎo)線的被覆絕緣物等?;旌辖^緣材料為由以上兩種材料經(jīng)過加工制成的各種成型絕緣材料,用作電器的底座、外殼等�

主要性能指標

  1、絕緣電�、電阻率:電阻是電導(dǎo)的倒數(shù),電阻率是單位體積內(nèi)的電阻。材料導(dǎo)電越�,其電阻越大,兩者成倒數(shù)�(guān)�,對絕緣材料來說,總是希望電阻率盡可能高�

  2、相對介電常�(shù)和介�(zhì)損耗角正切:絕緣材料用途有二:電網(wǎng)�(luò)各部件的相互絕緣和電容器的介�(zhì)(儲能)。前者要求相對介電常�(shù)�,后者要求相對介電常�(shù)大,而兩者都要求介質(zhì)損耗角正切�,尤其是在高頻與高壓下應(yīng)用的絕緣材料,為使介�(zhì)損耗小,都要求采用介質(zhì)損耗角正切小的絕緣材料�

  3、擊穿電�、電氣強度:在某一個強電場下絕緣材料發(fā)生破壞,失去絕緣性能�?yōu)�?dǎo)電狀�(tài),稱為擊�。擊穿時的電壓稱為擊穿電壓(介電強度)。電氣強度是在規(guī)定條件下�(fā)生擊穿時電壓與承受外施電壓的兩電極間距離之商,也就是單位厚度所承受的擊穿電�。對于絕緣材料而言,一般其擊穿電壓、電氣強度的值越高越��

  4、拉伸強度:是在拉伸試驗�,試樣承受的拉伸�(yīng)力。它是絕緣材料力�(xué)性能試驗�(yīng)用最�、最有代表性的試驗�

  5、耐燃燒性:指絕緣材料接觸火焰時抵制燃燒或離開火焰時阻止繼續(xù)燃燒的能�。隨著絕緣材料應(yīng)用日益擴�,對其耐燃燒性要求更顯重�,人們通過各種手段,改善和提高絕緣材料的耐燃燒性。耐燃燒性越�,其安全性越��

  6、耐電?。涸�?guī)定的試驗條件�,絕緣材料耐受沿其表面的電弧作用的能力。試驗時采用交流高壓小電�,借高壓在兩電極間�(chǎn)生的電弧作用,使絕緣材料表面形成�(dǎo)電層所需的時間來判斷絕緣材料的耐電弧�。時間值越�,其耐電弧性越��

  7、密封度:對油質(zhì)、水�(zhì)的密封隔離比較好�

�(fā)展趨�

  絕緣材料的研制和開發(fā)的水平是影響制約電工技�(shù)�(fā)展的�(guān)鍵之一。從今后趨勢來看,要求發(fā)展耐高�、耐熱絕緣,耐沖�,環(huán)保絕�,�(fù)合絕�,耐腐蝕、耐水、耐油、耐深�、耐輻照及阻燃材料,研�(fā)�(huán)保節(jié)能材�。重點是�(fā)展用于高壓大容量�(fā)電機的環(huán)氧云母絕緣體系,如FR5,金云母等;中小型電機用的F、H級絕緣系�,如不飽和聚酯樹脂玻璃氈板等;高壓輸變電�(shè)備用的六氟化硫氣�(tài)介質(zhì);取代氯化聯(lián)苯的新型無毒合成介質(zhì);高性能絕緣�;合成紙�(fù)合絕�;阻燃性橡塑材料和表面防護材料等,同時要積極推動傳�(tǒng)電工�(shè)備絕緣材料的更新?lián)Q��

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