10 Физико-химические характеристики электротехнических материалов

Кислотное число - количество миллиграммов едкого калия, которое необходимо для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г жидкого диэлектрика. Чем выше кислотное число, тем больше свободных кислот в жидком диэлектрике, а значит, выше его проводимость, так как под действием электрического напряжения кислоты легко распадаются на ионы. Кроме того, кислоты могут разрушать электроизоляционные волокнистые материалы (бумагу, хлопчатобумажную обмотку и др.), с которыми соприкасается жидкий диэлектрик.

Вязкостью называют коэффициент внутреннего трения при относительном перемещении частиц жидкости. Если вязкость велика, жидкость густая и истицы имеют малую подвижность. Если же вязкость мала, частицы жидкости подвижны, т. е. она обладает хорошей текучестью.

Вязкостью определяется пропитывающая способность жидких диэлектриков. Чем меньше вязкость пропиточных электроизоляционных составов (лаков, компаундов), тем глубже проникают их частицы в поры волокнистой изоляции. С возрастанием вязкости пропитывающая способность жидких диэлектриков уменьшается. Для оценки коэффициента внутреннего трения жидкости определяют кинематическую и условную вязкость. вязкость всех жидкостей уменьшается с ростом температуры. Это объясняется уменьшением сил взаимосвязи между частицами жидкости.

Водопоглощение. Эта характеристика позволяет оценить способность диэлектрика противостоять воздействию воды, которая проникая в поры материала вызывает снижение его электрических характеристик. Для оценки водопоглощения образцы твердых диэлектриков вначале взвешивают, а затем погружают в сосуд с водой при комнатной температуре. По истечении 24ч образцы вынимают из воды и снова взвешивают.

Тропическая стойкость. Эту характеристику определяют у электроизоляционных материалов, предназначенных для электрооборудования, работающего в условиях тропического климата

11 Электропроводность газов. Вольтамперная характеристика

Если между металлическими электродами заключив какой-либо объем газа, то при приложении к ним электрического напряжения на заряженные частицы будут действовать электрические силы — напряженности электрического поля. Под действием этих сил электроны и ионы будут перемешаться от одного электрода к другому, создавая электрический ток в газе Этот ток будет тем больше, чем больше заряженных частиц образуется в единицу времени и чем большую скорость приобретают они под действием сил электрического поля.

С повышением напряжения, приложенного к данному объему газа, электрические силы, действующие на электроны и ионы, увеличиваются. При этом скорость заряженных частиц, а следовательно, и ток в газе возрастают.

Изменение тока в зависимости от напряжения, приложенного к объему газа, выражается графически и виде кривой, называемой вольтамперной характеристикой (рис. 1). Эта характеристика показывает, что в области слабых электрических полей, когда электрические силы, действующие на заряженные частицы, относительно невелики (область I на графике), ток в газе возрастает пропорционально приложенному напряжению. В этой области изменение тока происходит согласно закону Ома.

С дальнейшим ростом напряжения (область II) пропорциональность между током и напряжением нарушается. В этой области ток проводимости не зависит от напряжения. Здесь происходит накопление энергии заряженным частицами газа — электронами и ионами. При дальнейшем же повышении напряжения (областьIII) скорость заряженных частиц резко возрастает, вследствие чего происходят их частые соударения с нейтральными частицами газа. При этих упругих соударениях электроны и ионы передают часть накопленной ими энергии нейтральным частицам газа. В результате электроны отделяются от своих атомов и образуются новые электрически заряженные частицы: свободные электроны и ионы.

Ввиду того что летящие заряженные частицы соударяются с атомами и молекулами газа часто, образование новых электрически заряженных частиц происходит весьма интенсивно. Этот процесс называют ионизацией газа. В области ударной ионизации (область III) ток в газе интенсивно возрастает при малейшем повышении напряжения.

Газообразные диэлектрики могут использоваться при напряжениях меньших, чем напряжения, при которых возникает процесс ударной ионизации.

Развитие процесса ударной ионизации приводит к пробою данного объема газа. В момент пробоя ток в газе резко возрастает, а напряжение стремится к нулю. Пробой газа происходит в виде искрового разряда

Рисунок 1- Вольтамперная характеристика газообразного диэлектрика