
Твёрдые электроизоляционные материалы.
Твердые диэлектрики являются составной частью подавляющего большинства высоковольтных изоляционных конструкций. Они и выполняемые из них изоляционные устройства должны обеспечивать, надежную работу и длительную эксплуатацию электротехнических устройств. Естественно, что при высоких напряжениях важнейшую роль играют электрические характеристики изоляции, к которым относятся электропроводность, диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери и электрическая прочность. Эти характеристики могут существенно изменяться в зависимости от температуры, частоты, влажности, срока службы и других факторов.
Не менее важную роль играют и механические свойства твердых диэлектриков - прочность на разрыв, сжатие, изгиб, на расслоение, устойчивость при ударных и вибрационных нагрузках и т. д. Тепловые условия эксплуатации изоляции сказываются на ее сроке службы и ограничивают предельную мощность, например, электрической машины; применение теплостойкой изоляции и улучшение условий ее охлаждения позволяют поднять мощность электрической машины и повысить надежность работы.
В условиях эксплуатации необходимо считаться с неблагоприятным для изоляции влиянием; увлажнения, загрязнения поверхности различными жидкими и твердыми осадками, окружающей агрессивной среды и т. д.
В отношении теплостойкости принята приведенная в таблице классификация твердых изолирующих материалов по допустимой наивысшей рабочей температуре.
Классы теплостойкости электромашинной и аппаратной изоляции.
Классы |
Y |
А |
Е |
В |
F |
Н |
С |
Наибольшая температура, ºС ... |
90 |
105 |
120 |
130 |
155 |
180 |
Свыше180 |
Следует отметить, что один и тот же материал в зависимости от природы исходного сырья, от сочетания с другими материалами, при разных методах и приемах технологической обработки может быть отнесен к различным классам теплостойкости; к классу Y, например, относятся все непропитанные материалы из целлюлозы и шелк, ряд синтетических термопластичных материалов - полиэтилен, полистирол, полихлорвинил, некоторые виды каучука. После пропитки маслом целлюлозные материалы переходят в класс А. В этот же класс А входят синтетические материалы на основе химической обработки целлюлозы - эфиры целлюлозы; прессованные слоистые материалы на основе бумаги и хлопчатобумажных или шелковых тканей с применением склеивающих лаков могут работать при 120° С, входя в класс Е. Бумага в сочетании со слюдой относится к классу В. Требованиям класса В удовлетворяют некоторые полиэфирные смолы, эпоксидные пластмассы, лавсан, а также слоистые материалы на основе слюды, стеклянного и асбестового волокна, пропитанные меламиновыми смолами.
В класс F входят слоистые материалы на основе слюды, стеклянной и асбестовой ткани, склеенные бакелитовой, эпоксидной или полиэфирной смолами, ряд сортов асфальта с температурой плавления, превышающей 155° С.
К классу Н относятся материалы из слюды, стеклянных и асбестовых тканей с кремнийорганической пропиткой и связкой.
При температурах свыше 180° (класс С) могут работать слюда, асбест, стеклянное волокно, фарфор и фторопласт 4 (до 250°).