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固体绝缘材料可以分成无机的和有机的两大类。
主要有云母、粉云母及云母制品,玻璃、玻璃纤维及其制品,以及电瓷、氧化铝膜等。它们耐高温,不易老化,具有相当的机械强度,其中某些材料如电瓷等,成本低,在应用中占有一定地位。无机固体绝缘材料的缺点是加工性能差,不易适应电工设备对绝缘材料的成型要求。
云母和粉云母制品具有长期耐电晕性的特点,是高电压设备绝缘结构中重要的组成部分,也可以用于高温场合。
玻璃的工艺比陶瓷简单,可用以制造绝缘子。玻璃纤维可制成丝、布、带,具有比有机纤维高得多的耐热性,在绝缘结构向高温发展中起着重要作用。
电瓷制品具有优异的耐放电性能,又具有一定的机械强度,所以特别适用于高压输、配电场合。经过多年研究,又发展了高机械强度、耐高温和高介电常数等品种。
在19世纪以天然的为主,如纸、棉布、绸、橡胶、可以固化的植物油等。这些材料都具有柔顺性,能满足应用工艺要求,又易于获得。20世纪以来,人工合成高分子材料的出现从根本上改变了固体绝缘材料的面貌。最早是胶木被用作绝缘材料,稍后出现了聚乙烯、聚苯乙烯,由于它们的介电常数和介质损耗特别小而满足了高频的要求,适应了雷达等新技术的发展。有机硅树脂结合少碱玻璃布,大大提高了电机、电器的耐热等级。聚乙烯缩甲醛为漆基制成的漆包线开拓了漆包线的广阔前景,替代了丝包线和纱包线。聚酯薄膜的厚度仅几十个微米,用它代替原来的纸和布,使电机、电器的技术经济指标大为提高。聚芳酰胺纤维纸和聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜连用使电机槽绝缘的耐热等级分别成为F级和H级(见绝缘耐热等级和热老化试验)。弹性体材料也有类似的发展,例如耐热的硅橡胶、耐油的丁腈橡胶、以及随后的氟橡胶、乙丙橡胶等。
固体绝缘材料的绝缘电阻、介电常数和介质损耗的变化范围很广泛。例如聚四氟乙烯的绝缘电阻可以高达1020Ωm,因而可以防止泄漏电流过大,而其相对介电常数很低,仅2.0,使绝缘的电容量变得很小;与此对应,高介电陶瓷具有特高相对介电常数,达几千。因此可以根据不同要求加以选用。
(完整版)绝缘材料分类
目前常用绝缘材料分为三类: ⑴无机绝缘材料:云母、瓷器、石棉、大理石、玻璃、硫磺等。用于电机、电器的 绕组绝缘,开关底板和绝缘子等。 ⑵有机绝缘材料:橡胶、树脂、虫胶、棉纱纸、麻、蚕丝、人造丝管等。用于制造 绝缘漆、绕组导线的外层绝缘等。 ⑶混合绝缘材料: 由两种绝缘材料进行加工的成型绝缘材料。 用于电器的底座、 外 壳等。 有机绝缘材料可以分为一下几类: 1.树脂 树脂分为天然树脂和合成树脂两种,合成树脂包括热塑性树脂和热固性树 脂。 (1)热塑性合成树脂。热塑性合成树脂是由化学方法通过聚合反应人工合成的,其 聚合物是线型结构,具有热塑性。 热塑性合成树脂应用较广。 聚乙烯有相当的弹性和柔韧性, 可制成薄膜, 常用做高 频电缆的绝缘材料,高频骨架和电容器的薄膜介质 ;聚苯乙烯的电阻率高,常用做高频 和超高频的低损耗绝缘: 聚四氟乙烯的化学稳定性高, 不会燃烧,用于耐高温的电容器 ; 聚氯
电气工程中固体绝缘材料的性能分析
固体绝缘材料在电气工程中应用是十分广泛的.它的品种很多,但各种固体绝缘材料的性能基本是一致的.本文对其热性能,绝缘电阻,介质损耗和击穿进行了分析,阐明了使用中的注意事项.
固体绝缘材料是用以隔绝不同电位导电体的固体,一般还要求固体绝缘材料兼具支撑作用。固体绝缘材料可以分成无机和有机两大类。与气体绝缘材料、液体绝缘材料相比,固体绝缘材料由于密度较大,因而击穿强度也高得多,这对减少绝缘厚度有重要意义。固体绝缘材料的绝缘电阻、介电常数和介质损耗的变化范围很广泛。例如,聚四氟乙烯的绝缘电阻可以高达1020Ω·m,因而可以防止泄漏电流过大,而其相对介电常数很低(仅2.0),使绝缘的电容量变得很小;与此对应,高介电陶瓷具有特高相对介电常数(达几千)。因此可以根据不同要求加以选用固体绝缘材料。
固体绝缘材料的种类很多,其绝缘性能优良,在电力系统中的应用很广。常用的固体绝缘材料有:绝缘漆、绝缘胶;纤维制品;橡胶、塑料及其制品;玻璃、陶瓷制品;云母、石棉及其制品等。绝缘漆、绝缘胶都是以高分子聚合物为基础,能在一定条件下固化成绝缘硬膜或绝缘整体的重要绝缘材料。绝缘漆主要由漆基、溶剂、稀释剂、填料等部分组成,绝缘漆的成膜固化后绝缘强度较高,一般可作为电动机、电器线圈的浸渍绝缘或涂覆绝缘。按用途可分为浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆和防电晕漆等。
绝缘胶与绝缘漆相似,一般加有填料,广泛用于浇注电缆接头、套管、220kV及其以下电流互感器、10kV及其以下电压互感器。用的绝缘胶有黄电缆胶、黑电缆胶、环氧电缆胶、环氧树脂胶、环氧聚酯胶等。
绝缘纤维制品是指用绝缘纸、纸板、纸管和各种纤维织物等制成的绝缘材料。浸渍纤维制品则是用绝缘纤维制品作底材,浸以绝缘漆制成,它具有一定的机械强度、电气强度、耐潮性能,还具备了一些防霉、防电、防辐射等特殊功能。绝缘电工层压制品是以纤维作底材,浸涂不同的胶黏剂,经热压或卷制而成的层状结构绝缘材料,其性能取决于底材和胶黏剂及其成型工艺,可制成具有优良电气性能、力学性能和耐热、耐霉、耐电弧、防电晕等特性的制品
环氧树脂是难燃、阻燃、自熄的固体绝缘材料,安全、洁净。同时是经过40多年已经验证的具有可靠的绝缘和散热技术的固体绝缘材料