11 Билет Тепловые свойства диэлектриков.

В процессе эксплуатации диэлектрические материалы подвергаются кратковременному или длительному воздействию высокой или низкой температуры. Нередко происходит резкая смена температуры (термоудары). При охлаждении электрические свойства материалов улучшаются. Механические свойства ниже некоторого значения температуры, называемой температурой хрупкости Тхр ухудшаются; наступает хрупкое разрушение.У полимеров Гхр всегда ниже, чем Тс. Разность Тс - Тхр определяет температурный интервал вынужденной эластичности. Чем больше разность Тс — Тхр, тем шире температурный интервал эксплуатации полимера. Этот температурный интервал зависит от величины сегмента молекулярной цепи: если сегмент небольшой (гибкоцепной полимер), то Гхр близка к Тс. Обычно гибкоцепные полимеры имеют более низкие значения Тс, чем жесткоцепные. С увеличением сегмента Тхр полимера становится существенно ниже Тс, в результате температурный интервал вынужденной эластичности возрастает. Если от Тс зависит верхний предел рабочего температурного интервала полимера, эксплуатируемого в стеклообразном состоянии, то Тхр во многих случаях определяет его нижний предел. В стеклообразном состоянии полимеры наиболее выгодно эксплуатировать в температурном интервале от Тс до Тхр: чем больше этот температурный интервал, тем выше ценится полимер.  К важнейшим тепловым свойствам диэлектрических материалов относят нагревостойкость, холодостойскость, теплопроводность и тепловое расширение.

Нагревостойкостью материала называют его способность без недопустимого ухудшения эксплуатационно-технических характеристик выдерживать кратковременное и длительное воздействие высоких температур, а также термоудары. У неорганических диэлектриков при нагревании обычно наблюдается резкое ухудшение электрических свойств. Поэтому нагревостойкость неорганических диэлектриков определяется, как правило, по температуре начала резкого роста tg8 или у. Температурой вспышки называют температур^ жидкости, при которой смесь ее образующихся паров с воздухом вспыхивает при поднесении к ней открытого пламени. Температура воспламенения — это еще более высокая температура, при которой загорается вся жидкость при поднесении открытого пламени. Ухудшение свойств материала при длительном воздействии повышенной температуры за счет медленно протекающих химических процессов термоокислительной деструкции (разрушения) или структурирования («сшивания» молекул) называется тепловым старением изоляции.

Холодостойкость — способность материала работать без ухудшения эксплуатационно-технических характеристик при низких температурах, например от минус 60 °С и ниже. Как указывалось выше, при низких температурах электрические свойства улучшаются, но ухудшаются механопрочностные характеристики. При низких температурах жидкие диэлектрики загустевают, твердые становятся хрупкими, что вызывает затруднения при эксплуатации.

Теплопроводность материалов имеет важное практическое значение. Мощность потерь, выделяющаяся в виде тепла в проводниках и магнитопроводах электрических машин, трансформаторов и других аппаратов, должна, по сути, переходить в окружающую среду через слой изоляции. Поэтому температура нагрева проводников и магни- топроводов будет зависеть от теплопроводности электроизоляционного материала. 

12 Билет Влажностные свойства диэлектриков. ВЛАЖНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИКОВ  Диэлектрические материалы в большей или меньшей степени способны поглощать влагу из окружающей среды, а также пропускать ее через себя, т. е. они в определенной мере гигроскопичны и влагопроницаемы. Количество поглощенной влаги из атмосферного  воздуха зависит не только от природы самого диэлектрика, но также и от концентрации водяных

паров в воздухе.В атмосферном воздухе всегда присутствует то или иное количество водяных паров, содержание которых можно оценить по абсолютной влажности — по массе т водяных паров, находящихся в единице объема воздуха, или по относительной влажности, измеряемой в процентах:  fв =(m\mн)*100% , где т — абсолютная влажность воздуха, г/м3; тн — абсолютная влажность воздуха при насыщении (при тех же значениях температуры и давления, что и т), г/м3.

ХИМИЧЕСКИЕСВОЙСТВАДИЭЛЕКТРИКОВ  Важной характеристикой диэлектрических материалов является их химическая, радиационная и световая стойкость, а для материалов, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности и температуры, еще и стойкость к плесени — тропикостойкостъ. При работе твердых диэлектриков в соприкосновении с жидкостями необходимо знать их взаимную растворимость и растворяемость. При эксплуатации электроизоляционных материалов в местности, загазованной химически агрессивными веществами, необходимо, чтобы эти материалы длительно и надежно работали не разряжаясь, т. е. обладали достаточной химической стойкостью. Важно также, чтобы диэлектрики не вызывали коррозию металлов, с которыми они соприкасаются.  Радиационная стойкость — это способность материалов работать, не ухудшая своих основных свойств в условиях интенсивного ионизирующего излучения (нейтронного и гамма-излучения) или после его воздействия. Обычно предельно допустимой дозой нейтронного  и гамма-излучения считают такую, получив которую диэлектрический материал снижает хотя бы одну из своих основных электрических или механических характеристик на 25 % и более. Часто  радиационную стойкость выражают общим числом радиоактивных частиц, попадающих на единицуплощадиматериала. Светостойкость — это стойкость электроизоляционных материалов к действию ультрафиолетовых лучей. Под действием светового облучения некоторые материалы (например, резины) утрачивают эластичность, необходимую механическую прочность, в них появляются трещины, лаковые покрытия отстают от подложек.  Тропикостойкость характеризует работоспособность диэлектрических материалов в районах с тропическим климатом . При длительной работе электроустановок во влажном воздухе  (fв = 98—100 %) электрические характеристики многих органических материалов существенно ухудшаются