ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

15. Главнейшие электроизоляционные материалы

Асбест — минерал, имеющий волокнистое строение. Длина волокна — от десяти долей миллиметра до нескольких сантиметров. Из асбеста изготовляют пряжу, ленты, ткани, бумагу, картон и другие изделия. Ценным качеством асбеста является его высокая нагревостойкость. Нагрев до 300—400° не меняет свойств асбеста. Благодаря низкой теплопроводности асбест применяют в качестве тепловой изоляции при высоких температурах. Асбест обладает гигроскопичностью, которая уменьшается при пропитке его смолами, битумами и т. п. Асбестовое волокно, пропитанное битумом и подклеенное к проводу лаком, образует дельта-асбестовую изоляцию. Асбест входит в качестве наполнителя в состав пластических масс. Электроизоляционные свойства асбеста невысоки. Электрическая прочность его 0,6—1,2 кв/мм. Поэтому он не применяется при высоких напряжениях.

Асбоцемент — пластическая масса холодного прессования В качестве наполнителя входит асбестовое волокно, связующим веществом является цемент. Асбоцемент идет на изготовление щитков, панелей, оснований аппаратов, труб и т. п. Асбоцемент обладает хорошими механическими свойствами, высокой дугостойкостью, теплостойкостью и негорючестью. Электроизоляционные свойства асбоцемента низки. Пропитка его расплавленным парафином, льняным маслом, битумом и др. уменьшает гигроскопичность асбоцемента.

Бакелит — искусственная смола, получаемая варкой фенола (спирта) с формалином (водным раствором формальдегида—продукта окисления спирта). Полученная в результате варки масса называется бакелитом стадии А. Температура размягчения бакелита А около 80°. Он может растворяться в спирте и в ацетоне. При нагреве до 110—140° бакелит А переходит в бакелит С, который не плавится и не растворяется. Бакелит применяют для пропитки дерева и других материалов, изготовления пластических масс — гетинакса, текстолита, склейки фанеры. Электрическая прочность бакелита 10—20 кв/мм; = 4,5—6.

Бумага изготовляется путем специальной обработки щелочью измельченной древесины деревьев хвойных пород. В электротехнике применяют следующие основные сорта электроизолирующих бумаг: конденсаторную, кабельную, пропиточную (для изготовления листового гетинакса), намоточную (для изготовления бумажно-бакелитовых цилиндров), микалентную (для изготовления клееной слюдяной изоляции), оклеечиую (для изолирования листов электротехнической стали).

Галовакс получают хлорированием нафталина. Галовакс имеет температуру плавления 95—135°. Ввиду высокой диэлектрической проницаемости (около 5) галовакс применяют для пропитки бумажных конденсаторов. В отличие от парафина и церезина галовакс негорюч.

Гетинакс изготовляют из бумаги, пропитанной искусственной смолой (бакелитом). Листы бумаги сдавливают прессом, одновременно нагревают до 160—165°, в. результате чего бакелит из стадии А переходит в стадию С. Таким образом получают гетинаксовые доски, которые имеют толщину от 0,5 до 50 мм. Гетинакс хорошо подвергается механической обработке: сверлению, обтачиванию, фрезерованию, распиливанию. При толщине от 2,5 до 3 мм гетииакс можно штамповать. Под действием электрической дуги блестящая поверхность гетинакса обугливается и становится электропроводящей. Гетинакс идет на изготовление щитков, панелей, прокладок, каркасов изоляции в трансформаторах. Электрическая прочность гетинакса 20 — 25 кв/мм; =5—6.

Древесина —природный волокнистый органический материал. Применяется для изготовления малоответственных изоляционных деталей. Используют обычно твердые лиственные по роды: березу, дуб, бук, клен. Для повышения электрической прочности древесины ее пропитывают парафином, льняным маслом, смолами. Древесину в электротехнике применяют для опорных и крепежных деталей трансформаторов, пазовых клиньев электрических машин, деревянных опор линий связи и электропередач и т. д.

Канифоль —хрупкая смола светло-желтого или коричневого цвета, получаемая путем обработки смолы хвойных деревьев (сосны). Канифоль растворяется в нефтяных маслах, жидких углеводородах, растительных маслах, спирте, скипидаре. Температура размягчения канифоли 50—70°. Электрическая прочность канифоли 10—15 кв/мм. Канифоль употребляют для приготовления пропиточных и заливочных масс.

Картон электротехнический отличается от бумаги повышенной толщиной. Изготовляют два сорта картона: ЭВ — для работы на воздухе и ЭМ — для работы в масле. Кар-гон применяют для изготовления мелких деталей. Электрическая прочность картона 8—10 кв/мм; е=2,5—4.

Каучук (резина) получается из сока растений каучуконосов. Такой каучук называют натуральным (НК). Каучук можно получить также искусственным путем. Искусственный или синтетический каучук (СК) изготовляют из спирта или нефтепродуктов. Нагретый до 50° каучук размягчается и становится липким, а при низкой температуре — хрупким. Каучук хорошо растворяется в углеводородах и сероуглероде. Для увеличения механической прочности, нагревостойкости и морозоустойчивости, стойкости к растворителям к каучуку добавляют 3—10% серы. Этот процесс называется вулканизацией, в результате чего получается резина. В электротехнике резину применяют для изоляции установочных и монтажных проводов и кабелей некоторых конструкций, для изолирующих трубок, защитных перчаток, галош, ковриков и т. п. Резина обладает высокими электроизоляционными свойствами, влагостойкостью, непроницаемостью для воды и газов, имеет невысокую нагрево-стойкость (при нагреве свыше 60—75° резина делается хрупкой и трескается), при действии на резину нефтяных масел она иа-бухает, при действии света — стареет. Электрическая прочность резины 24 кв/мм; е = 2,5—3

Лаки электроизоляционные представляют собой растворы теердеющих веществ (смолы, битума, высыхающего масла и др.) в летучих растворителях (бензине, бензоле, спиртах, эфирах, ацетоне, скипидаре и др.). Электроизоляционные лаки делятся на три группы: пропиточные, покровные и клеящие. Пропиточные лаки служат для пропитки пористой, волокнистой или твердой изоляции (бумаги, картона, пряжи, ткани, изоляции обмоток электрических машин и аппаратов). Покровные лаки служат для создания на предметах прочной, водостойкой пленки. При помощи клеящих лаков склеиваются отдельные вещества в пресс-форме и при помощи давления и нагрева (иногда только давления) получается изделие нужных размеров и конфигурации. Пластмассы используют в качестве электроизолирующих, а также конструкционных материалов.

Пропиточные и заливочные составы (компаунды) применяются для пропитки и заливки различных частей электрических установок. Эти составы изолируют отдельные токоведущие части, создают водостойкую изоляцию и улучшают условия охлаждения. Пропиточные и заливочные составы изготовляют из нефтяных битумов и сплавов минерального масла с канифолью. Иногда для увеличения теплопроводности в битумы вводят наполнитель, например кварцевый песок.

Слюда — минерал кристаллического строения. Благодаря своему строению слюда легко расщепляется на отдельные листочки. Она обладает высокой электрической прочностью (80—200 кв/мм), высокой нагревостойкостью, влагостойкостью, механической прочностью и гибкостью. В электротехнике применяют два вида слюды: мусковит и флогопит, различающиеся по составу, цвету и свойствам. Лучшей слюдой является мусковит. Из листочков слюды штампуют прямоугольные пластинки для конденсаторов, шайбы для электрических приборов и т. п. Однако чаще отдельные листочки слюды при помощи клеящих лаков (глифталевого, битумно-масляного, шеллачного и др.) склеивают между собой. Такой материал называется микаии-том. Различают миканиты: коллекторный (для изоляции коллекторных пластин), прокладочный (для изоляции шайб, прокладок), формовочный (прессуется при нагреве для изготовления фасонных деталей), гибкий (для межвитковой и пазовой изоляции электрических машин), жароупорный (для электронагревательных приборов). Иногда пластинки слюды наклеивают на бумагу или ткани (микалеита, микафолий, стекломи-кафолий)

Стекло получают переплавкой кремнезема — SiO2 (в виде песка) с окислами различных металлов — натрия, калия, свинца, кальция (в виде соды, селитры, буры, различных каменных пород). Стекло—аморфное тело, поэтому оно не имеет определенной температуры плавления. При нагреве стекло размягчается и становится жидким. В этом состоянии стекло можно выдувать, вытягивать, прессовать, отливать. Физические и механические свойства стекла зависят от его состава и обработки. Если обычное стекло хрупкое, то особо закаленное стекло — сталинит обладает высокой прочностью на удар. Стекло практически водонепроницаемо, на него не действуют кислоты (за исключением плавиковой) и щелочи. Однако, стекла, содержащие только щелочные окислы (Na2О, К2О), хорошо растворяются в воде (жидкое стекло). Электроизоляционные свойства стекла очень высоки. С нагревом стекло быстро теряет изоляционные качества. В электротехнике стекло используют для изготовления баллонов осветительных и электронных ламп, изоляторов и т. п. Из стекла можно получать волокна диаметром до 0,005—0,006 мм. Отдельные волокна свиваются в нити. Стеклянные нити (стеклопряжа) используются для получения нагревостойкой изоляции проводников марки ПСД. Электрическая прочность стекла 10—40 кв/мм; е=5,5—10.

Текстолит — пластмасса, представляющая собой многослойную ткань, пропитанную резольной смолой и спрессованную под большим давлением при 150°. По сравнению с гетинак-сом текстолит обладает следующими положительными свойствами: меньшей хрупкостью, высокими механическими качествами и стойкостью к истиранию. Его отрицательными качествами являются: худшие электрические свойства, меньшая влагостойкость, дороговизна (в 5—6 раз дороже гетинакса). Текстолит, изготовленный на основе стеклянной ткани, называется стеклотекстолитом. Он обладает высокими электрическими свойствами, влагостойкостью, нагревостойкостью и большой механической прочностью. Текстолит легко поддается механической обработке на станках. Он применяется для изготовления роликов, бесшумных зубчатых колес, вкладышей для подшипников и т. д. Электрическая прочность текстолита 27— 45 кв/мм.

Фарфор электротехнический является наиболее распространенным керамическим электроизоляционным материалом. В состав фарфора входят: каолин— белая глина, огнеупорная глина, кварц и полевой шпат. Изготовление фарфоровых изделий состоит из следующих операций: измельчение составных частей фарфора и перемешивание их с водой в однородную массу. Путем прессования, обтачивания, отливки в гипсовые формы или выдавливания из этой массы получают изделия нужной конфигурации. Для удаления избытка воды изделия сушат, затем их покрывают стекловидной массой — глазурью, которая уменьшает гигроскопичность фарфора, придает определенную окраску изделиям и создает при обжиге ровную, гладкую поверхность. После глазуровки изделия опять сушат и обжигают в печах при температуре 1320—1450°. Фарфор характеризуется высокой теплостойкостью, стойкостью к электрическим дугам и весьма малым водопоглощеиием. Из фарфора изготовляют линейные (подвесные и штыревые) изоляторы, станционные (опорные и проходные) изоляторы, аппаратные изоляторы, установочные фарфоровые изделия (ролики, детали предохранителей, патронов, штепселей и т. п.). Электрическая прочность фарфора 6—10 кв/мм; е=5—6,5. Кроме фарфора, применяется другой керамический материал — стеатит, изготовляемый на основе минерала — талька. Стеатит по сравнению с фарфором обладает более высокими электроизоляционными и физико-механическими свойствами.

Фибра изготовляется из пористой бумаги, обработанной раствором хлористого цинка. Фибра хорошо поддается механической обработке. Большим недостатком фибры является ее гигроскопичность. Фибра разъедается кислотами и щелочами. Из нее изготовляют мелкие детали, прокладки, каркасы катушек. Электрическая прочность фибры 5—11 кв/мм; е=2,5—5. Тонкая фибра (0,1—0,5 мм) называется летероидом.

Церезин получают путем очистки воскообразного минерала— озокерита или петролатума. Церезин по сравнению с парафином имеет повышенную температуру плавления (65—80°) и повышенную стойкость против окисления. Церезин применяют для пропитки бумажных конденсаторов, приготовления изолирующих составов и др. Электрическая прочность церезина 15 кв/мм.

Шелк получают из коконов червя-шелкопряда. Толщина нити 0,01—0,015 мм. Шелковые нити идут на изоляцию проводов и изготовление ткани.

Шеллак — природная смола тропических растений, температура его плавления 100—200°. Шеллак имеет вид желтоватых или коричневых чешуек, легко растворяется в спирте. Шеллак применяется для приготовления заливочных масс, изоляционных и клеящих лаков, пропитки изоляционных лент; е=2,7—3,7.

Шифер — сланец, имеет слоистое строение. Шифер негигроскопичен, легко поддается механической обработке. Он идет на изготовление панелей, щитков для рубильников и т. п. Электрическая прочность шифера 1,5—3 кв/мм; е = 6—7,5.

Эбонит (твердая резина) получается из каучука путем добавки в него 20—50% серы. Эбонит выпускается в виде листов (досок), палок и трубок, хорошо поддается механической обработке. Он применяется в технике слабых токов, в эбонитовые трубки протаскиваются провода при проходе сквозь стены и при скрытой проводке.

1 Апрель, 2009              13484              ]]>Печать]]>
1 / 2 ( Плохо )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы