Вопрос 6.2.

Жидкие диэлектрики предназначаются для пропитки электрической изоляции трансформаторов, конденсаторов, кабелей с целью повышения ее электрической прочности и отвода тепла путем конвекции, для дугогашения в масляных выключателях, заливки маслонаполненных вводов, реакторов, реостатов и других электроаппаратов.

Электроизоляционные жидкости по химической природе можно классифицировать на нефтяные электроизоляционные масла и синтетические жидкости различных типов. По специфике применения они делятся на жидкости для конденсаторов, кабелей, циркулярных систем охлаждения выпрямительных установок и турбогенераторов, масляных выключателей.

По своим диэлектрическим характеристикам хорошо очищенное от примесей и влаги трансформаторное масло обладает свойствами неполярного диэлектрика. Пробивное напряжение технически чистых масел в стандартном разряднике составляет 50-60КВ при 50Гц и примерно 120КВ при воздействии импульсного напряжения. С целью повышения устойчивости масел к процессам старения в масла вводят синтетические ингибиторы - ионол, ДВРС и др. в концентрации от 0.1до 0.5. 

Жидкие диэлектрики на основе фтороорганических соединений отличаются негорючестью, высокой химической, окислительной и термической стабильностью, высокими электрофизическими и теплопередающими свойствами. Они получили применение для наполнения небольших трансформаторов, блоков электронного оборудования и других электрических аппаратов в тех случаях, когда рабочие температуры велики для других видов жидких диэлектриков. Некоторые перфторированные жидкие диэлектрики могут использоваться для создания испарительного охлаждения в силовых трансформаторах. По диэлектрическим свойствам фторированные углеводороды могут быть отнесены к неполярным соединениям.

Вопрос 6.3 Твердые диэлектрики это самая большая группа материалов. Они представляют собой различные полимеры: пластмассы, эластомеры, бумаги, картоны, слоистые и пропитанные волокниты, керамика, стекла, слюды и слюдосодержащие материалы, древесина и т. д. Как уже отмечалось выше, сюда же условно можно отнести и твердеющие материалы (лаки, эмали, компаунды и клеи), которые в готовом изделии являются твердыми, хотя в первоначальном виде они представляют собой вязкие жидкости. Физико-химические свойства полимерных материалов зависят от внешних воздействий и условий окружающей среды, что позволяет иметь достаточно большой выбор для использования изделий в практических целях.

Наиболее распространенными твердыми диэлектриками являются изделия, получаемые на основе высокомолекулярных соединений. Молекулярная масса этих веществ исчисляется тысячами и миллионами единиц, а геометрические размеры настолько велики, что их растворы приближаются к коллоидным системам.

Тонкие слои твердых изоляторов могут иметь очень высокие значения напряжения пробоя и удельного электрического сопротивления. Повышение приложенной разности потенциалов к рассматриваемому образцу твердого диэлектрика увеличивает ток через него. Это увеличение приводит к отрыву электронов и образованию пространственного положительного заряда вблизи катода. Электрический пробой является результатом искажения электрического поля внутри изолятора. Твердые диэлектрики подвержены поляризации, т.е. их диэлектрическая постоянная больше единицы. Поляризация приводит к появлению диэлектрических потерь при приложении переменных электрических полей. Некоторые материалы, такие, как кварц, полиэтилен и некоторые газы, имеют очень низкие диэлектрические потери даже в высокочастотных электрических полях.