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)電材料。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�;固體材料:包括兩類,一是無�(jī)絕緣材料,如云母、石�、電瓷、玻璃等,另一類是有機(jī)物質(zhì),如�、棉�、木�、塑料等�
最早使用的絕緣材料為棉�、絲綀云�、橡膠等天然制品。在20世紀(jì)�,工�(yè)合成塑料酚醛樹脂首先問世,其電性能好,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硫�
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�、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(duì)電工技�(shù)的發(fā)展起了重大作�。如縮醛漆包線用于電�(jī),使其工作溫度和 可靠性提�,而電�(jī)的體積和重量大大降低。玻璃纖維及其編織帶的研制成功及有機(jī)硅樹脂的合成又為電機(jī)絕緣增加了H�(jí)這�(gè)耐熱等級(jí)�
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�(jī)線圈浸漬�。聚酯系列產(chǎn)品在電機(jī)槽襯絕緣、漆包線及浸漬漆中使�,發(fā)展了E�(jí)和B�(jí)低壓電機(jī)絕緣,使電機(jī)的體積和重量�(jìn)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)展,如聚酰亞�、聚芳酰胺、聚芳砜、聚苯硫醚等� H�(jí)及更高耐熱等級(jí)的材料。這些耐熱材料的合成為以后�(fā)� F�(jí)、H�(jí)電機(jī)�(chuàng)造了有利條件。聚丙烯薄膜在這一�(shí)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(duì)比較少,這一�(shí)期主要是�(duì)�(xiàn)有材料�(jìn)行各種改性及�(kuò)大應(yīng)用范�。對(duì)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(jī)械性能和實(shí)�(xiàn)無氣隙以提高其電性能方面做了很多改�(jìn)。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�(jí)特高壓電力電纜開始研究用合成紙絕緣取代傳�(tǒng)的天然纖維紙。無公害絕緣材料70年代以來也發(fā)展很�,如以無毒介�(zhì)異丙基聯(lián)�、酯類油取代有毒介質(zhì)氯化�(lián)�,無溶劑漆的�(kuò)大應(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(duì)阻燃材料的研究引起了重視�
電工常用的絕緣材料按其化�(xué)性質(zhì)不同,可分為無機(jī)絕緣材料、有�(jī)絕緣材料和混合絕緣材�。常用的無機(jī)絕緣材料有:云母、石棉、大理石、瓷器、玻�、硫黃等,主要用作電�(jī)、電器的繞組絕緣、開�(guān)的底板和絕緣子等。有�(jī)絕緣材料有:蟲膠、樹脂、橡�、棉�、紙、麻、人造絲等,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�
1、絕緣電阻、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�。材料導(dǎo)電越�,其電阻越大,兩者成倒數(shù)�(guān)�,對(duì)絕緣材料來說,總是希望電阻率盡可能高�
2、相�(duì)介電常數(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(chǔ)能)。前者要求相�(duì)介電常數(shù)�,后者要求相�(duì)介電常數(shù)�,而兩者都要求介質(zhì)損耗角正切小,尤其是在高頻與高壓下�(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(qiáng)度:在某一�(gè)�(qiáng)電場下絕緣材料發(fā)生破�,失去絕緣性能�?yōu)�?dǎo)電狀�(tài),稱為擊�。擊穿時(shí)的電壓稱為擊穿電壓(介電�(qiáng)度)。電氣強(qiáng)度是在規(guī)定條件下�(fā)生擊穿時(shí)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(duì)于絕緣材料而言,一般其擊穿電壓、電氣強(qiáng)度的值越高越��
4、拉伸強(qiáng)度:是在拉伸試驗(yàn)�,試樣承受的拉伸�(yīng)�。它是絕緣材料力�(xué)性能試驗(yàn)�(yīng)用最廣、最有代表性的試驗(yàn)�
5、耐燃燒性:指絕緣材料接觸火焰時(shí)抵制燃燒或離開火焰時(shí)阻止繼續(xù)燃燒的能�。隨著絕緣材料應(yīng)用日益擴(kuò)�,對(duì)其耐燃燒性要求更顯重要,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�,其安全性越好�
6、耐電?。涸�?guī)定的試驗(yàn)條件�,絕緣材料耐受沿其表面的電弧作用的能力。試�(yàn)�(shí)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(shí)間來判斷絕緣材料的耐電弧性。時(shí)間值越�,其耐電弧性越��
7、密封度:對(duì)油質(zhì)、水�(zhì)的密封隔離比較好�
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�、耐水、耐油、耐深�、耐輻照及阻燃材料,研�(fā)�(huán)保節(jié)能材料。重�(diǎn)是發(fā)展用于高壓大容量�(fā)電機(jī)的環(huán)氧云母絕緣體�,如FR5,金云母�;中小型電機(jī)用的F、H�(jí)絕緣系列,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)合絕緣;阻燃性橡塑材料和表面防護(hù)材料�,同�(shí)要積極推�(dòng)傳統(tǒng)電工�(shè)備絕緣材料的更新?lián)Q��
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