一、絕緣材料的概述
1、自然界中有些物質的電阻率較大,在直流電壓作用下,隻有極其微弱的電流通過,一般情況下可忽略而認為其不導電,這種物質被稱為絕緣材料。絕緣材料的主要作用是隔離帶電的或不同點位的導體,使電流隻能沿着指定的導體流動,人觸及有絕緣材料外層的導體時不會發生觸點事故。
2、絕緣材料品種繁多,一般分為以下三種:
氣體絕緣材料:常用的有空氣、氮氣、二氧化碳、六氟化硫……
液體絕緣材料:變壓器油、電容器油、斷路器油、電纜油……
固體絕緣材料:絕緣漆、浸漬纖維制品、層壓制品、雲母制品、絕緣紙和絕緣紙闆……
二、絕緣材料的電性能
1、絕緣材料的電阻率與絕緣電阻
絕緣材料并不是絕對不導電的,當對它施加一定的電壓後,在絕緣材料中會流過極其微弱的電流,稱為漏電流。固體材料中漏電流分為表面漏電流和體積漏電流。絕緣材料的電阻率也分為兩個部分,即表面電阻率和體積電阻率。絕緣材料體積電阻率為10^7~10^19 Ω•m,表面電阻率與材料的表面環境(受潮、污染、塵埃……)有關。
2、絕緣材料的極化與介電常數
電介質在無外電場作用下不呈現電性;在外電場作用下,電介質沿場強方向在兩端出現不能自由一定的束縛電荷,這種現象稱為電介質的極化,場強越大,表面束縛電荷越多,極性越顯著。不同電介質在相同場強作用下,其極化程度不同。
3、絕緣材料的介質損耗
電介質會損耗電能,這種電能損耗稱為介質損耗。
4、絕緣材料的絕緣強度與電擊穿
絕緣材料被外施電壓擊穿時的電場強度稱為絕緣材料的絕緣強度。它表示絕緣材料在外施電壓達到某一電壓等級時保持絕緣性能的能力。
當施加在電介質的電壓超過其臨界值時,通過電介質的電流會劇烈增大,使電介質失去其絕緣性能,這種現象被稱為電介質的擊穿。電介質被擊穿時的電壓被稱為臨界電壓。
5、絕緣材料的熱性能
絕緣材料的熱性能指絕緣材料及其制品受高溫而不緻損壞的能力。其分為以下七個耐熱等級
絕緣材料使用時的高溫如果超過允許值,會大大降低絕緣材料的使用壽命。
6、絕緣材料的老化
材料在使用過程中,由于各種因素的作用,而發生一系列不可逆轉的物理、化學變化,從而導緻材料的電氣性能和力學性能的劣化,這種變化統稱為老化。絕緣材料的老化形式總結起來老化形式一般有三種:熱老化、環境老化和電老化,材料一旦出現老化迹象将永遠喪失其絕緣性能。
三、常用絕緣材料
1、絕緣漆
絕緣漆、膠是以高分子聚合物為基礎,能在一定條件下固化成絕緣硬膜或絕緣整體的重要絕緣材料。常用的有浸漬漆、覆蓋漆、矽鋼片漆等等
(1)浸漬漆。浸漬漆主要用老浸漬電動機、電器的線圈和絕緣零件,以填充其間隙和微孔,提高他們的電氣及機械強度。常用的有1030醇酸浸漬漆和1032三聚氰胺醇酸浸漬漆。具有較好的耐油及耐電弧性。
(2)覆蓋漆。分為清漆和瓷漆兩種,是用來塗覆經浸漬漆後處理後的線圈和絕緣零部件,使其表面形成均勻的薄膜,作為絕緣保護層,以防止線圈和部件機械損傷和受大氣、潤滑油和化學藥品的侵蝕。常用的覆蓋漆有1231醇酸晾幹漆、1230和1231醇酸灰瓷漆。
(3)矽鋼片漆。矽鋼片漆是用來塗覆矽鋼片表面的,以降低鐵芯的渦流損耗,增強防鏽及耐腐蝕的能力。常用的有1611油性矽鋼片漆。
2、浸漬纖維制品
(1)玻璃纖維漆布、帶。主要用來作電動機、電器的襯墊和線圈的絕緣。常用的是2432醇酸玻璃漆布、帶。
(2)漆管。漆管主要用作電動機、電器的引出線或連接線的絕緣管。常用的是2730醇酸玻璃管漆。
(3)綁紮帶。綁紮帶主要用于綁紮變壓器鐵芯和代替合金鋼絲綁紮電動機轉子繞組的端部。常用的是B17玻璃纖維無維膠帶。
3、壓層制品
常用的層壓制品有三種:3240層壓玻璃布闆、3640層壓玻璃布管、3840層壓玻璃布棒。
4、壓塑料
常用的壓塑料有兩種:4013酚醛木粉壓塑料、4330酚醛玻璃纖維壓塑料。
5、雲母制品
常用的雲母制品有:柔軟雲母闆、塑型雲母闆、雲母帶、換向器雲母闆和襯墊雲母闆等
6、薄膜和薄膜符合制品
薄膜和薄膜符合制品要求厚度薄、柔軟、電氣性能及力學性能高,适用于電動機槽的絕緣、匝間絕緣和相間絕緣及電工産品線圈的絕緣
7、絕緣紙和絕緣紙闆
絕緣紙又稱電話紙,主要用于電信電纜的絕緣,也可用于電動機、電器做輔助絕緣材料。絕緣紙闆主要做絕緣保護和增強材料。硬鋼紙闆俗稱反白闆,力學性能高,适宜做電動機、電器的絕緣零部件。
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