Электроизоляционные материалы

 

Электроизоляционными называются мате­риалы, предназначенные для разделения токоведущих элементов, находящихся под разными потенциа­лами во время работы электро- и радиоустановок. В качестве электроизоляционных материалов исполь­зуются газообразные, жидкие и твердые диэлектрики.

Особую группу составляют твердеющие материалы: лаки, клеи, компаунды.

Газообразные диэлектрики. Наиболее распростра­ненным газообразным диэлектриком является воздух. Воздух изолирует провода ЛЭП, обнаженные токоведущие части электро- и радиоаппаратуры и т. д.

Достаточно широкое распространение имеет элегаз — газообразный диэлектрик с пробивной напря­женностью, в 2,5 раза большей, чем у воздуха. Во­дород, азот, инертные газы также используются в качестве газообразных диэлектриков.

Жидкие диэлектрики. К таким диэлектрикам от­носятся нефтяные электроизолирующие масла и син­тетические жидкие диэлектрики. Нефтяные масла яв­ляются продуктом перегонки нефти и представляют собой смесь различных углеводородов. Самое боль­шое распространение в электротехнике находит транс­форматорное масло. Оно используется для заливки силовых трансформаторов и заполнения баков высо­ковольтных выключателей. Конденсаторное масло применяется для пропитки бумажной, изоляции в кон­денсаторах, кабельное масло для пропитки бумажной изоляции кабелей. Синтетические жидкие диэлектрики наиболее широко представлены соволом. Реже при­меняются кремнийорганические и фторорганические жидкие диэлектрики.

Твердые диэлектрики. К этому классу диэлектри­ков относятся:

1) диэлектрики на основе волокнистых органичес­ких материалов. Это различные электроизоляционные бумаги (конденсаторная, кабельная, телефонная и т. д.), картон, фибра (тонкая бумага, обработанная раствором хлористого цинка), природные (хлопчато­бумажные ткани, натуральный шелк) и синтетические (вискозный и ацетатный шелк) текстильные мате­риалы. Применяются также текстильные материалы, пропитанные электроизоляционными лаками (лакоткани);

2)  природные минеральные материалы (слюда, асбест). Слюда используется в качестве диэлектрика в конденсаторах, а также для изготовления микани­та — листового или рулонного материала, склеенного из отдельных лепестков слюды с помощью лака или смолы, асбест — для изоляции нагревательных эле­ментов, которые работают при высоких температурах;

3) пластмассы, состоящие из двух компонентов: связующего и наполнителя. Связующий компонент — это органический полимер, обладающий способностью деформироваться под давлением; наполнитель — порошкообразное, волокнистое или листовое вещество (каменная мука, мелкие опилки, хлопчатобумажные

стеклянные волокна). Распространенный представитель пластмасс — гетинакс — слоистый пластик, получаемый путем горячей прессовки бумаги, пропитанной бакелитом;

4) эластомассы — материалы, полученные па основе каучука и близких к нему по свойствам веществ. Широкое распространение получили резина и эбонит;

5) стекла — неорганические аморфные вещества на основе оксида кремния. Стекла используются для изготовления изоляторов, баллонов электронных ламп и стеклотканей;

6) керамики. Наиболее распространенным является фарфор. В частности, в радиотехнике используется радиофарфор.

Твердеющие диэлектрики. К ним относятся смолы, лаки, компаунды. К природным смолам относятся шеллак и канифоль. Большее применение имеют син­тетические смолы (полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид). Эпоксидные смолы в чистом виде являются термопластичными материалами, растворяются в раз­личных растворителях, могут храниться длительное время, не изменяя своих свойств. При добавлении отвердителей эпоксидные смолы довольно быстро твердеют.

Электроизолирующие лаки применяются для про­питки волокнистой изоляции, что приводит к увели­чению пробивного напряжения, уменьшению гигроско­пичности, созданию изолирующей пленки на поверхности лакируемых предметов.

Компаунды представляют собой смеси смол, воскообразных веществ и битумов с различными добавлениями. Это термопластичные материалы, расплавленные перед употреблением. Расплавленные компаунды применяют для получения толстого слоя при покрытии, пропитки обмоток трансформаторов.