電絕緣材料的特性

電絕緣材料是用來絕緣電線的材料。它們具有： 高電阻、電氣強度——材料通過其電壓和電損耗抵抗擊穿的能力，以損耗角的正切為特徵，耐熱性，以給定電介質在其在電氣設備中的長期使用。

電絕緣材料 - 電介質可以是固態、液態和氣態。

電氣中電絕緣材料的目的是在具有不同電勢的部件之間創造一種環境，以防止電流在這些部件之間通過。

區分電介質的電氣、機械、物理化學和熱特性。

電介質的電氣特性

體電阻——當直流電流通過時電介質的電阻。對於平坦的電介質，它等於：

Rv = ρv (d / S), ohm

式中ρv——電介質的體積比電阻，為邊長為1cm的立方體，當直流電通過電介質相對的兩個面時的電阻，Ohm-cm，S為電介質的截面積電流通過的電介質（電極面積），cm2，e——電介質厚度（電極間距離），見

介質表面電阻

表面電阻——當電流通過其表面時電介質的電阻。這個電阻是：

Rs = ρs (l / S), 歐姆

式中ps——電介質的比表面電阻，是直流電從一側流向另一側時正方形（任意大小）的電阻，Ohm，l——電介質表面的長度（電流流動方向） ), cm, C — 電介質表面的寬度（在垂直於電流流動的方向），見

介電常數。

如您所知，電容器的容量 - 兩個平行且相對的金屬板（電極）之間閉合的電介質是：

C = (ε S) / (4π l), 厘米,

其中 ε——材料的相對介電常數，等於具有給定電介質的電容器的容量與具有相同幾何尺寸但其電介質為空氣（或更確切地說真空）的電容器的容量之比； C——電容器電極的面積，cm2，l——電極間閉合的電介質厚度，見

介質損耗角

當向其施加交流電時，電介質中的功率損耗為：

Pa = U NS Ia, W

其中 U 是施加的電壓，Ia 是通過電介質 A 的電流的有源分量。

眾所周知：Ia = AzR / tgφ = AzRNS tgδ, A, Azr = U2πfC

其中Azp為通過電介質的電流的電抗分量，A、C為電容器的電容量，cm，f為電流的頻率，Hz，φ——電流矢量通過電介質的角度為提前施加到該電介質的電壓矢量，度，δ - 與 φ 互補的角度至 90°（電介質損耗角，度）。

這樣，功率損耗量就確定了：

Pa = U22πfCtgδ, W

具有重要實際意義的是 tgδ 對施加電壓大小（電離曲線）的依賴性問題。

均勻絕緣，無分層和開裂，tgδ幾乎與施加電壓的大小無關；在存在分層和開裂的情況下，隨著施加電壓的增加，由於絕緣層中空隙的電離，tgδ 急劇增加。

介電損耗 (tgδ) 的定期測量及其與先前測量結果的比較可表徵絕緣狀況、老化程度和強度。

介電強度

在電氣裝置中，構成線圈絕緣的電介質必須承受電場的作用。薄紗的強度（電壓）隨著產生該場的電壓的增加而增加，當場強達到臨界值時，電介質失去其電絕緣性能，即所謂的介電擊穿。

發生擊穿時的電壓稱為擊穿電壓，對應的場強為介電強度。

介電強度的數值等於擊穿電壓與擊穿點電介質厚度之比：

Epr = UNHC/l, kV/mm,

式中 Upr——擊穿電壓，kV，l——擊穿點絕緣厚度，mm。

電氣絕緣材料

電介質的物理化學特性

除了電氣特性外，還區分了電介質的以下物理化學特性。

酸值 — 指定中和液體電介質中包含的游離酸並降低其電絕緣性能所需的氫氧化鉀 (KOH) 的量 (mg)。

粘度——決定液體電介質的流動性程度，決定了浸漬繞組線時清漆的滲透能力，以及油在變壓器中的對流等。

它們區分由毛細管粘度計（U 形玻璃管）測量的運動粘度和所謂的條件粘度，由特殊漏斗中校準孔口的流體流速確定。運動粘度的單位是斯托克斯（st）。

以恩格勒度數測量的條件粘度。

熱阻——材料在工作溫度下暴露的時間與電氣設備正常運行的估計時間相當時執行其功能的能力。

在加熱的影響下，電絕緣材料發生熱老化，結果絕緣不再滿足對其施加的要求。

電絕緣材料的耐熱等級 (GOST 8865-70)。字母表示耐熱等級，括號內數字-溫度，°C

Y (90) 未浸漬或浸漬液態電絕緣材料的纖維素、棉和天然絲纖維材料 A (105) 浸漬或浸漬液態電絕緣材料的纖維素、棉或天然、粘膠和合成絲纖維材料 D (120) 合成材料（薄膜、纖維、樹脂、化合物） B (130) 與有機粘合劑和浸漬劑一起使用的雲母、石棉和玻璃纖維材料 F (155) 與合成粘合劑物質和浸漬劑結合使用的雲母、石棉和玻璃纖維材料 H (180 ) 以雲母、石棉和玻璃纖維為基礎的材料結合矽矽粘合劑和浸漬化合物 C（超過 180）雲母、陶瓷材料、玻璃、石英或其組合，無粘合劑或有無機粘合劑物質

在冷態下具有非晶態的固體電介質（樹脂、瀝青）開始軟化的軟化點。當使用鋼球或水銀將加熱的絕緣體從環或管中擠出時，確定軟化點。

第一滴液滴從加熱測試材料的燒杯（底部有一個直徑為 3 毫米的開口）分離並落下的滴點。

蒸汽閃點，絕緣液體蒸汽和空氣的混合物被所提供的燃燒器火焰點燃。液體的閃點越低，其揮發性越大。

耐濕性、耐化學性、耐凍性和耐熱帶性電介質-電氣絕緣材料在-45°至-60°C範圍內的低溫下暴露於水分、酸或鹼時的電氣和物理化學特性的穩定性，如以及熱帶氣候，其特點是白天氣溫高且急劇變化、高濕度和污染、黴菌、昆蟲和囓齒動物的存在。

耐電弧和電暈電介質——電絕緣材料對無聲放電過程中釋放的臭氧和氮氣的影響的抵抗力——電暈，以及對電火花和穩定電弧作用的抵抗力。

電介質的熱塑性和熱固性

熱塑性電絕緣材料是那些在寒冷時最初是固體，在加熱時軟化並溶解在合適的溶劑中的材料。冷卻後，這些材料再次凝固。通過反復加熱，它們軟化和溶解在溶劑中的能力仍然存在。因此，加熱此類材料不會導致其分子結構發生任何變化。

與它們相反，所謂的熱固性材料在以適當的方式進行熱處理後會硬化（烘烤）。反復加熱後，它們不會軟化，也不會溶解在溶劑中，這表明它們的分子結構在加熱過程中發生了不可逆的變化。

絕緣材料的機械特性是：最大拉伸強度、壓縮強度、靜態和動態彎曲強度，以及剛度。