18.Электротехническая керамика.

Кер.материалами называют неорг. материал, получаемые путём обжига при высокой температуре. В эл-ке керамику используют как д/э, п/п, ферриты, сегнето- пьезоэлектрики.По сравнению с орг. изоляц. материалами керамика более стойка к эл. и теп.старению, не даёт остаточных деформаций при приложении мех. нагрузок.

Фарфор. С самого начала развития электротехники фарфор был широко использован как электроизоляционный материал, и по настоящее время он является одним из основных материалов изоляторного производства. Для его изготовления применяются разные сорта глин (каолин – высококачественная светлая глина большой чистоты, а также другие виды огнеупорных пластичных глин) и минералы кварц SiO2 и полевой шпат. Сущность технологического процесса производства фарфора сводится к очистке от примесей всех составных частей, тщательному их измельчению и перемешиванию в однородную массу с водой. Из фарфоровой массы той или иной консистенции различными способами: обточкой, прессовкой, отливкой в гипсовые формы, выдавливанием сквозь отверстие – получают изделия нужной конфигурации. Отформованные изоляторы служат для удаления избытка воды. Следующие операции – глазуровка и обжиг. Электротехнический фарфор является основным керамическим материалом, используемым в производстве широкого ассортимента низковольтных и высоковольтных изоляторов и других изоляционных элементов с рабочим напряжением до 1150 кВ переменного и до 1500 кВ постоянного тока. Электротехнический фарфор, как и любая другая керамика, состоит из кристаллической, аморфной и газовой фаз.

Его свойства определяются химическим и фазовым составом, микро и макроструктурой и технологией изготовления. Основными компонентами фарфора являются сырьевые вещества: каолин и глина, кварц, полевой шпат, гипс, пегматит. Максимальная температура обжига фарфора в зависимости от состава 1300 до 1400оС. Электроизоляционные свойства фарфора при нормальной температуре удовлетворительные для использования его при низких частотах: =6 - 7, tg около 0.02. tg электротехнического фарфора, однако быстро растет при увеличении температуры, что затрудняет применение его при высоких температурах и на высоких частотах.

19.Достоинства и недостатки органической и неорганической изоляции.

Многие орг. в-ва обладают ценными св-вами: гибкостью, эластичностью и могут быть выпущены в виде волокон, плёнок и др.форм.

Неорг. материалы в большинстве случаев не обладают гибкостью и эластичностью, часто хрупки, технология изготовления их сложна, но у них высокая нагревостойкость. Жидких неорг. д/э практически не сущ.

20. Газообразные д/э. Области применения.

Газы не имеют постоянного объема, формы и структуры. При отсутсвии оболочки газы способны расширяться беспредельно. Газообразные д/э при использовании в качестве электроизоляционных материалов имеют следующие преимущества: высокое ρ, ε≈1, малый tgδ, недостаточно высокое Епр (для установок низкого напряжения этот недостаток не имеет значения). В установках высокого напряжения величину Епр увеличивают, применяя повышенное давление и применяя газы с большей электрической прочностью. В эл.установках газы можно использовать лишь в комбинации с твердыми материалами.

Воздух. Из газовых д/э, прежде всего, должен быть назван воздух, который, в силу своей распространенности, часто входит в состав электротехнических устройств. Воздух в твердой изоляции нежелателен, он создает ионизационные потери, а при высоком напряжении является очагом частичных разрядов в изоляции.

Азот. Азот имеет практически одинаковую с воздухом электрическую прочность; он нередко применяется вместо воздуха для заполнения газовых конденсаторов и для других целей, поскольку, будучи близок по электрическим свойствам к воздуху, он не содержит кислорода, который оказывает окисляющее действие на соприкасающиеся с ним материалы.

Гексафторид серы (шестифтористая сера) – элегаз имеет электрическую прочность примерно в 2,5 раза выше, чем у воздуха; его с успехом можно использовать в конденсаторах, кабелях, разъединителях, отделителях и т.п.

Дихлордифторметан – фреон имеет электрическую прочность, близкую к электрической прочности элегаза; используют в электрических устройствах высокого напряжения.

Водород используют в крупных турбогенераторах, синхронных компенсаторах, вращающих эл.машинах.

Для заполнения электровакуумных приборов и ламп прим-ся инергтные газы аргон,неон, криптон, ксенон, которые обладают низкой эл.прочночтью. в качестве низкотемпературногог хладоагента, в частности для устройств, использующих явление сверхпроводимости, имеет сжиженный гелий.