Твердые электроизоляционные материалы

2,2,1, Основные характеристики диэлектриков: электрические и физико-механические.

2.2.1.Поляризация твердых диэлектриков. Физическая сущность поляризации. Поле внутри диэлектрика. Виды поляризации. Потери энергии при замедленных видах поляризации. Диэлектрическая проницаемость. Диэлектрическая проницаемость композиционных материалов. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры и частоты. Диэлектрический гистерезис в материалах со спонтанной поляризацией. Схема замещения диэлектрика, обладающего всеми видами поляризации. [1, с. 42-64, с.229-235]

2.2.2.Электропроводность твердых диэлектриков. Природа электропроводности. Зависимость тока через диэлектрик от времени. Ток смещения и абсорбции. Сквозной ток. Зависимость электропроводности от температуры. Влияние влажности. Удельные объемное и поверхностное сопротивление, факторы, определяющие их величину. Внутреннее сопротивление. Измерение сопротивления. [1, с.30-43].

2.2.3. Потери энергии в диэлектриках. Определение и основные понятия. Виды потерь. Упрощенная схема замещения твердого диэлектрика и векторная диаграмма токов, протекающих через диэлектрик. Угол потерь. Значение tgd для оценки качества диэлектриков. Допустимые значения tgd при различных частотах и напряжениях. Выражение для потерь в диэлектрике. Влияние tgd на величину потерь. Коэффициент потерь. Зависимость tgd от влажности, наличия воздушных включений и температуры. Величины tgd у различных групп диэлектриков. Измерение величины tgd. Принципиальная схема измерительного моста при 50 Гц. Нормальная и перевернутая схемы.[1, с.85-101, 2, с. 14-16]

2.2.4.Пробой твердых диэлектриков. Электрическая прочность. Формы пробоя. Электрический пробой и его особенности. Электротепловой пробой. Уравнение теплового равновесия, его графическое решение. Влияние нагрева от посторонних источников. Зависимость электрической прочности при разных формах пробоя от температуры, частоты, толщины диэлектрика, природы диэлектрика, времени воздействия напряжения, теплопроводности диэлектрика. Электрохимический пробой. Старение изоляции, его виды. Частичные разряды и их влияние на пробой высоковольтной изоляции. Дендриты. Определение электрической прочности изоляции. [1,с.101-102,129-152]

2.2.5.Физико-химические и механические свойства диэлектриков.

Влажностные свойства. Абсолютная и относительная влажность и ее влияние на степень поглощения влаги диэлектриком. Гигроскопичность. Водопоглащаемость. Влагопроницаемость. Вредное влияние влаги на электрические характеристики материалов, способы уменьшения этого влияния. Пористость и ее влияние на электрические свойства изоляции. Роль пропитки.

Тепловые свойства. Теплопроводность. Нагревостойкость. Классы нагревостойкости. Искростойкость, дугостойкость. Холодостойкость. Температура вспышки. Температура воспламенения.

Химические свойства. Химическая стойкость. Маслостойкость. Озоностойкость. Радиационная стойкость. Тропикостойкость. [1, с.153-164]. Механические свойства. Удельная ударная вязкость; прочность на сжатие, растяжение, изгиб. Относительное удлинение при разрыве [1, с.73-79]

Диэлектрические материалы. Строение и свойства.

2.2.6.Общие понятия о полимерных соединениях и их свойствах. Линейные и пространственные полимеры. Термореактивные и термопластичные полимеры. Классификация полимеров по происхождению и химическому составу. [1, с.101-107].

Классификация диэлектриков по происхождению и химическому составу. Газообразные, жидкие и твердые диэлектрики. Органические и неорганические материалы. Активные и пассивные диэлектрики.

Твердые диэлектрики.

2.2.7. Полимерные соединения. Смолы. Природные смолы: шеллак, канифоль, янтарь. Синтетические смолы.

Термопластичные полимеры. Полиэтилен. Полипропилен. Полиизобутилен. Полистирол. Поливинилхлорид (винипласт). Полиметилметакрилат (оргстекло). Поливинилацетали винифлекс). Полиэтилентерефталат (лавсан). Полиамиды (капрон, нейлон). Поликарбонаты (дифлон). Полиуретаны. Эфиры целлюлозы (нитроцеллюлоза, триацетат целлюлозы). Фторорганические смолы (политетрафторэтилен, политрифторэтилен).

Термореактивные полимеры. Фенолформальдегидные (бакелит, новолак). Анилиноформальдегидные (совенит). Глифталевые. Пентафталевые. Эпоксидные. Свойства, применение в электротехнике, достоинства и недостатки материалов. Особые свойства отдельных смол (повышенная нагревостойкость, газогенерирующие свойства, трекингостойкость, возможность использовать в высокочастотных приборах и т.д.). Применение смол для изготовления волокон и пленок. [1, с.107-126].

2.2.9.Кремнийорганические электроизоляционные материалы. Кремнийорганические смолы (полиорганосилоксаны), лаки, каучук. Достоинства, недостатки.

2.2.14.Пластмассы. Состав и способы изготовления пластмасс. Материалы, применяющиеся в качестве наполнителей и связующих. Преимущества пластмасс по сравнению с другими материалами. Пресс-порошки. Пресс-материалы с волокнистыми наполнителями: волокниты, асбомассы, стекловолкниты.[1,с.196-197].

Пресс-материалы с листовым наполнителем (слоистые пластики). Гетинакс, стеклогетинакс, фольгированный гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, древеснослоистые пластики, асбестовые пластики. Применение. [1, с.198-199].

2.2.8.Эластомеры. Натуральный и синтетический каучук. Состав, классификация и свойства электротехнических резин, их достоинства, недостатки. Применение резины. Тиурамовая и сажевая резины. Эбонит. Синтетические каучуки: бутадиеновый, хлоропреновый, кремнийорганический. [1, с.155-160].

2.2.11.Воскообразные диэлектрики. Свойства и область применения. Парафин. Церезин. Вазелин. [1,c.205-206].

2.2.12.Волокнистые органические материалы естественного происхождения. Свойства волокнистых материалов, их достоинства и недостатки. Древесина. Бумаги и картоны, их получение и свойства. Кабельная, телефонная, конденсаторная, пропиточная и намоточная бумага. Картоны. Фибра. Текстильные изолирующих материалы. Ленты. Лакоткани. [1,с.203-205, 206-208].

2.2.13.Лаки, эмали и компаунды. Состав лаков. Лаки пропиточные, покровные и клеящие. Влияние пропитки или покрытия лаком на характеристики твердых диэлектриков. Лаки смоляные, масляные, битумные, эфирцеллюлозные и смешанные. Свойства и применение. Эмали. Компаунды пропиточные и заливочные, их применение. Значение компаундирования изоляции. [1,с. 208-211, 4,с.129-136].

2.2.15.Стекла. Состав. Свойства и их зависимость от состава и структуры. Кварцевое стекло. Электровакуумные, изоляторные, конденсаторные стекла. Стеклоэмали. Стекловолокно. Ситаллы. [1, с.212-217].

2.2.16.Керамические материалы. Состав, свойства и изготовление керамики. Усадка при обжиге. Классификация керамики по назначению и составу. Низкочастотная установочная керамика: электрофарфор, стеатитовая и кордиеритовая керамика. Состав, область применения. Механические и электрические характеристики. Роль глазури. Высокочастотная установочная керамика: глиноземистая керамика: радиофарфор и ультрафарфор; форстеритовая, цельзиановая, веллемитовая, корундовая керамика. Поликор. Конденсаторная керамика:рутиловая, титано-циркониевая,станнатная, лантановая. [1, с.217-224].

2.2.17.Слюда и материалы на ее основе. Электрические и механические свойства флогопита и мусковита. Применение слюды в чистом виде. Влияние связующих на свойства слюдяных материалов. Миканиты. Микалексы. Слюдиниты и слюдопласты (изготовление, свойства, применение). [1, с.224-225].

2.2.18.Минеральные материалы. Асбест и асбестовые материалы: асбоцемент. Мрамор. Тальк. Их свойства и применение. [1, с.227-229].

2.2.19.Оксидная и фторидная изоляция. Получение электроизолирующих покрытий. Достоинство и недостатки этого вида изоляции. Область применения. [4, с.183-185].

Активные диэлектрики.

Сегнетоэлектрики. Сегнетокерамика. Вариконды. [1, с.229-238].

Пьезоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект. Пьезокерамика. Полимерные пьезоэлектрики. [1, с.238-243].

Электрооптические материалы. Электрооптический эффект. Жидкие кристаллы. [1, с.243-247].

Люминофоры. Световое излучение. Фотолюминофоры. Катодолюминофоры. Радиолюминофоры. Хемилюминофоры. Материалы. [1, с.247-250].

Электреты. Электрическое поле электрета. Методы получения электретов. Способы использования. [1, с.250-254].

Жидкие диэлектрики

2.3.1. Основные электрические и физические характеристики жидких диэлектриков. Особенности электропроводности. Пробой. Назначение жидких диэлектриков (изоляция, теплообмен, дугогашение) и требования к их физическим характеристикам (вязкости, температуре вспышки, старению и др.). Влияние различных факторов на электрические характеристики жидких диэлектриков. [1, с. 23-25, 34- 37 , 51-52, 65-66].

2.3.2. Нефтяные изоляционные масла. Состав. Достоинства и недостатки, область применения. Основные свойства трансформаторного масла и их определение (электрическая прочность, вязкость, кислотное число, температура вспышки, температура застывания). Гигроскопичность масла, Влияние влажности. Старение масла. Методы сушки и очистки масла. Регенерация масла. Конденсаторное масло. Кабельное масло. [1, с. 167-173].

2.3.3. Синтетические жидкие диэлектрики. Их достоинства и недостатки по сравнению с нефтяными маслами. Хлорированные углеводороды (совол, совтол и др.). Кремнийорганические, фторорганические жидкости. Характеристики и область применения.[1,с. 173-175].