3.Физико-химические характеристики материалов.

Кислотное число - это количество мг едкого калия (КОН), 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, тем выше его проводимость, так как кислоты под действием электрического напряжения легко распадаются на ионы. Кроме того, кислоты могут разрушать электроизоляционные волокнистые материалы (бумагу, хлопчатобумажную обмотку и др.), с которыми соприкасается жидкий диэлектрик.

Вязкость – представляет собой коэффициент внутреннего трения при относительном перемещении частиц жидкости. Если вязкость велика, жидкость густая и её частицы имеют малую подвижность, если же вязкость мала, то частицы жидкости подвижны, т. е. жидкость обладает хорошей текучестью.

Вязкость определяет пропитывающую способность жидких диэлектриков. Чем меньше вязкость пропиточных электроизоляционных составов (лаков, компаундов), тем глубже приникают их частицы в поры волокнистой изоляции обмоток. С возрастанием вязкости пропитывающая способность жидких диэлектриков уменьшается.

Водопоглощаемость - характеристика, позволяющая оценить способность диэлектрика противостоять воздействию воды, которая, проникая в поры материала, вызывает снижение его электрических характеристик.

Тропическая стойкость (тропикостойкость) – определяется у электроизоляционных материалов, предназначенных для электрооборудования, работающего в условиях тропического климата.

Здесь не защищенные герметически закрытыми оболочками электроизоляционные материалы подвергаются следующим воздействиям:

• высокой температуре окружающего воздуха (45-55° С);

• резкому изменению температуры в течение суток (на 40° С и более);

• высокой влажности воздуха (90-95%);

• солнечной радиации (большая плотность светового и теплового потоков);

• плесневых грибков (микроорганизмов), повреждающих многие электроизоляционные материалы органического происхождения;

• насекомых и грызунов, повреждающих изоляцию в электрооборудовании открытого типа;

• воздуха, содержащего соли и пыль.

Наиболее стойкими к тропическим воздействиям являются материалы неорганического происхождения - электрокерамика, бесщелочное стекло и др. Высокой стойкостью к тропическим воздействиям обладают многие синтетические диэлектрики органического происхождения (бакелитовые, эпоксидные, поливинилхлоридные кремнийорганические смолы, фторопласты и пластмассы на их основе с неорганическими наполнителями - стеклянное и асбестовое волокно, кварцевая мука, а также лаки, эмали и компаунды на основе этих смол).

4.Электропроводность газообразных диэлектриков

В области слабых электрических полей носители заряда в газах появляются в результате воздействия на нейтральные молекулы газа быстрых частиц, квантов света, радиоактивного, ультрафиолетового и др. излучения. Часть нейтральных молекул газа при этом распадается на положительные ионы и электроны. Электроны в большинстве случаев захватываются другими нейтральными молекулами, образуя отрицательные ионы, которые участвуют в общем тепловом движении. Некоторая часть электронов, встречаясь с положительными ионами, рекомбинирует, образуя нейтральные частицы, при этом выделяется рекомбинационное излучение в виде квантов света. На длине свободного пробега ионы получают от электрического поля дополнительную скорость. Достигая противоположно заряженных электродов, носители зарядов нейтрализуются на них, и в цепи возникает электрический ток.

рис. 1

Вольт-амперная характеристика газообразного диэлектрика для слабых и средних полей (до 106 В/м) приведена на рис. 1. На участке оав приближенно соблюдается закон Ома j = γ • Е, так как концентрация носителей заряда сохраняет постоянное значение вследствие равновесия между процессами ионизации и рекомбинации, и распределеие потенциала линейно. Закон Ома выполняется в очень слабых полях до значений Е » 1 В/м при этом γ » 10-13 Oм-1м-1 (для нормальных атмосферных условий при расстоянии между электродами h = 1 см). На участке вс (насыщение) скорость носителей заряда достигает значений, при которых они не успевают рекомбинировать и почти все достигают электродов (jнас»10-3 А/м2). В постоянном поле в этом случае накапливается объемный заряд - положительный у катода, отрицательный у анода. Разряд на участке оавс называют несамостоятельным. На участке с d начинается ударная ионизация молекул электронами. Эта область сильных полей (для воздуха E »106 В/м) связана с самостоятельным разрядом. При напряженности Eпр газ пробивается (самостоятельный разряд).