Электроизоляционные материалы: виды, марки, свойства, область применения

Непропитанные волокнистые и изоляционные материалы

Электрокартон

Выпускается нескольких видов. Электрокартон для работы на воздухе (марки ЭВТ и ЭВ) толщиной (0,1—3 мм). Электрокартон для работы в масле (качества ЭМТ и ЭМС), толщина (1мм—3мм). Производится как в листе (лист), так и в рулонах (рулон).

Если электрокартон выпускают в непропитанном виде, он является невлагостойким материалом и должен храниться в сухом помещении. Диэлектрическая прочность сухого электрокартона марки ЭВ, имеющего влажность около 8 %, составляет 8–11 кВ/мм, а класса ЭМТ уже 20–30 кВ/мм.

Изоляционные бумаги

Изготавливается из измельченной древесины хвойных пород и обрабатывается щелочью.

Существует несколько видов изоляционной бумаги. Это телефонная бумага, кабельная бумага и конденсаторная бумага.

Телефонная бумага. Бумага качества КТ-05 выпускается толщиной 0,04 — 0,05 мм. Кабельная бумага марки К-120. Толщина 0,12, пропитан трансформаторным маслом с хорошими диэлектрическими свойствами. Конденсаторная бумага имеет те же свойства, только толщина ее намного меньше.

Фибра

Изготовлен из бумаги и обработан раствором хлорида цинка. Обладает низкой механической прочностью, поэтому хорошо обрабатывается. Диэлектрическая прочность волокна составляет 5 — 11 кВ/мм. Не устойчив к щелочам и кислотам. Выпускается в виде листов и имеет толщину 0,6-12 мм. Он также доступен в виде труб и круглых стержней. Каркасы змеевиков и прокладки изготовлены из волокна.

Летероид

Электроизоляционный материал, представляющий собой одну из разновидностей волокна небольшой толщины. Летероид выпускается в виде рулонов и листов толщиной 0,1-0,5 мм.

Параметры изоляции

К основным относятся:

• электрическая прочность;
• удельное электрическое сопротивление;
• относительная проницаемость;
• угол диэлектрических потерь.

Оценивая качество и эффективность диэлектриков и сравнивая их свойства, необходимо выявить зависимость перечисленных параметров от значений тока и напряжения. По сравнению с проводниками электроизоляционные компоненты обладают повышенной диэлектрической прочностью. Учитывая вышеизложенное, не менее важно, насколько хорошо изоляторы сохраняют свои полезные свойства и удельные значения при нагреве, повышенном напряжении и других воздействиях.

Вспомогательное оборудование

К данной категории товаров относится различное вспомогательное оборудование, обеспечивающее бесперебойную работу бытовой техники и промышленного оборудования. Эта категория не менее востребована, и без нее не обходится ни одна современная установка. Наиболее распространенными вспомогательными средствами являются:

• стабилизаторы, защищающие потребительские устройства от скачков напряжения;
• источник бесперебойного питания, позволяющий продолжить работу оборудования некоторое время при отключении электроэнергии. Многие современные модели также позволяют сглаживать колебания в сети.
• расходные материалы — включает в себя аккумуляторы, зарядные устройства и другие товары.

Хлопчатобумажные ленты

Промышленность выпускает хлопчатобумажную ленту следующих разновидностей: тафта, тафта, батист и бязь. Лента выпускается следующих видов и размеров:

• Лента киперная ЛЭ изготавливается по ГОСТ 4514-78 из хлопчатобумажной нити и имеет ширину 10-60 мм и толщину 0,45 мм, применяется в электромонтажных работах, для натяжки кабелей и проводов, для обвязки катушек, обмоток двигателей и трансформаторов;
  
• Лента тафтовая ЛЭ изготавливается по ГОСТ 4514-78 из хлопчатобумажной или шелковой нити и имеет ширину 10-50 мм с шагом 5 мм и толщину 0,25 мм, применяется для электромонтажных работ. Похожа на саржевую тесьму, отличается только переплетением нити. По прочностным характеристикам она уступает вратарской ленте.
  
• Лента батистовая ЛЭ изготавливается по ГОСТ 4514-78 из хлопчатобумажной нити полотняного переплетения, имеет ширину 10-20 мм и толщину 0,12-0,16-0,18 мм. Самая тонкая из полос. Можно заменить тафтой.
  
• Бязь ЛЭ выпускается по ГОСТ 4514-78, имеет ширину 12-35 мм и толщину 0,22 мм. По физическим свойствам он менее прочен, чем тафта, но прочнее тафты, хотя и тоньше их.
  

Композиционные материалы

Материалы, которые классифицируются не по функциям, а по составу, называются композиционными материалами, это также электротехнические материалы. Их свойства и применение обусловлены сочетанием материалов, используемых в производстве.

Примерами являются компоненты из листового стекловолокна, стекловолокно, смеси электропроводящих и тугоплавких металлов. Использование эквивалентных смесей позволяет выявить прочность материала и использовать их по назначению.

Иногда сочетание композиционных компонентов приводит к образованию совершенно нового элемента с другими свойствами.

Лаки и эмали для электрической изоляции

Растворы веществ, образующих пленку при затвердевании, являются современными электротехническими материалами. В эту группу входят битумы, олифы, смолы, эфиры или соединения целлюлозы и комбинации этих компонентов. Превращение вязкого компонента в изолятор происходит после испарения из массы нанесенного растворителя и образования плотной пленки. По способу нанесения пленки делятся на клеевые, пропиточные и обмазочные.

Лакопропитка применяется для обмоток электроустановок для повышения коэффициента теплопроводности и влагостойкости. Покрывные лаки создают верхнее защитное покрытие от влаги, мороза, масла на поверхности обмоток, пластика, изоляции. Клеевые компоненты способны склеивать листы слюды с другими материалами.

Электроизоляционные материалы и сферы их применения

Важнейшими сферами применения электроизоляционных материалов являются различные отрасли промышленности, радиотехника, приборостроение и монтаж электрических сетей. Диэлектрики – это основные элементы, от которых зависит безопасность и стабильность работы любого электрического устройства. На качество и функциональность утеплителя влияют различные параметры.

Таким образом, основной причиной использования электроизоляции является соблюдение правил техники безопасности. В соответствии с ними категорически запрещается эксплуатировать оборудование с частичным или полным отсутствием изоляции, поврежденной оболочкой, так как даже небольшие токи могут нанести вред организму человека.

Магнитодиэлектрики

Это смешанные материалы, содержащие 75-80% магнитного порошка, остальная масса заполнена органическим высокополимерным диэлектриком. Ферриты и магнитоэлектрики имеют высокие значения объемного удельного сопротивления, малые потери на вихревые токи, что позволяет использовать их в высокочастотной технике. Ферриты имеют стабильную работу в различных частотных полях.

Классификация диэлектрических материалов

Выбор того или иного изоляционного материала зависит от силы тока, протекающего по проводникам оборудования. Существует несколько критериев классификации диэлектрических веществ, но два наиболее важных — это агрегатное состояние и происхождение. Для изоляции проводов бытовых электроприборов применяют твердые изоляторы, трансформаторы и другое мощное оборудование — жидкое и газообразное.

Классификация по агрегатному состоянию

По агрегатному состоянию различают три типа диэлектрических материалов — твердые, жидкие и газообразные.

Твердые диэлектрики

Электроизоляционные материалы этого типа считаются наиболее распространенными и популярными, их применяют практически во всех сферах, где есть оборудование с токоведущими частями. Их качество зависит от некоторых химических свойств, тогда как диэлектрическая проницаемость может быть совершенно разной — 10-50 000 (безразмерная величина).

Твердые изоляторы бывают полярными, неполярными и сегнетоэлектрическими. Основное различие между тремя вариантами заключается в принципе поляризации. Основными свойствами этих материалов являются химическая стойкость, стойкость к скольжению и стойкость к дендритной деформации. От химической стойкости зависит способность диэлектрика противостоять воздействию агрессивной среды — кислот, щелочей, активных жидкостей. Трекинговое сопротивление влияет на защиту от электрической дуги, дендритное сопротивление — от появления дендритов.

Керамические изоляторы используются в качестве линейных и сплошных диэлектриков в трансформаторных подстанциях. Для защиты бытовых электроприборов могут применяться текстолиты, полимеры и изделия из бумаги, промышленного оборудования — лаки, картон и различные составы.

Комбинируя несколько различных материалов, производители диэлектриков могут добиться особых свойств продукта. Это повышает устойчивость к жаре, влажности, экстремально низким температурам и равномерному излучению.

Наличие термостойкости говорит о том, что изолятор способен выдерживать высокие температуры, но в каждом случае максимальная планка будет разной (может достигать как 200, так и 700 градусов Цельсия). К ним относятся стеклопластиковые, органосиликатные и некоторые полимерные материалы. Фторопластовые диэлектрики устойчивы к влаге и могут использоваться в тропиках. В целом фторопласты не только гидрофобны, но и негигроскопичны.

Если в состав электрооборудования входят ядерные элементы, важно использовать изоляцию, стойкую к радиоактивному фону. На помощь приходят неорганические пленки, некоторые полимеры, стекловолокно и различные слюдяные изделия.

К морозостойким диэлектрикам относятся компоненты, сохраняющие свои специфические свойства при температуре до -90 градусов. Цельсия. Наконец, в электроприборах, эксплуатируемых в космосе, используются изоляционные материалы с повышенной плотностью вакуума (например, керамика).

Жидкие диэлектрики

Диэлектрические вещества в таком агрегатном состоянии часто используются в промышленном электрооборудовании. Самый яркий пример — трансформаторы, для безопасной работы которых требуется специальное масло. К жидким диэлектрическим веществам относятся сжиженный газ, керосин или вазелин, аэрозоль, дистиллированная вода, очищенная от солей и других примесей.

Жидкие электроизоляционные материалы характеризуются следующими техническими и эксплуатационными характеристиками:

• диэлектрическая проницаемость;
• электрическая прочность;
• электрическая допустимая нагрузка по току.

Величина физических параметров жидких диэлектрических веществ зависит от степени их чистоты (загрязненности). Наличие твердых примесей в воде или масле приводит к значительному увеличению электропроводности, что связано с увеличением количества свободных электронов и ионов. Жидкости очищают различными методами, начиная от дистилляции и заканчивая ионным обменом. После выполнения этого процесса электрическая прочность материала увеличивается, а его электропроводность снижается.

Жидкие электрические изоляторы можно разделить на три основные группы:

1. Масло используется для производства трансформаторных, конденсаторных и кабельных масел.
2. Синтетические жидкости активно используются в промышленном приборостроении. К ним относятся соединения на основе фторорганических и кремнийорганических соединений. Кремнийорганические материалы способны выдерживать сильные морозы, они гигроскопичны, поэтому их можно использовать в небольших трансформаторах. С другой стороны, затраты на такие составы намного выше, чем на нефтяные масла.
3. Растительные жидкости редко используются при изготовлении электроизоляции. Речь идет о касторовом, льняном, конопляном и других маслах. Все перечисленные вещества относятся к слабополярным диэлектрическим веществам, поэтому их можно использовать только для пропитки бумажных конденсаторов или для образования пленки в электроизоляционных лаках и красках.

Газообразные диэлектрики

Наиболее популярными газообразными диэлектриками являются электрический газ, азот, водород и воздух. Все можно разделить на две категории — естественные и искусственные. К первым относится воздух, который часто используется в качестве диэлектрика для защиты токоведущих частей линий электропередач и машин.

Наряду с достоинствами воздух имеет недостатки, делающие его непригодным для работы в герметичном оборудовании. Так как в нем высокое содержание кислорода, этот газ является окислителем, поэтому диэлектрическая прочность в неоднородном поле значительно снижается.

Азот является отличным вариантом для изоляции силовых трансформаторов и линий высокого напряжения. Кроме хороших изоляционных свойств, водород способен к принудительному охлаждению оборудования, поэтому его часто используют в мощных электрических машинах. Для герметичных установок подходит электрогаз, использование которого снижает риск взрыва для некоторых устройств. Электрический газ часто используется в автоматических выключателях высокого напряжения из-за его способности гасить дугу.

Классификация по происхождению

По происхождению диэлектрики делятся на органические и неорганические.

Органические диэлектрики

Органические электроизоляционные материалы можно разделить на натуральные и синтетические. Все материалы, относящиеся к первой категории, в последнее время практически не эксплуатируются, что связано с увеличением производственных мощностей синтетических диэлектрических веществ, стоимость которых значительно ниже.

Природными диэлектриками являются растительные масла, керосин, целлюлоза и каучук. К синтетическим материалам относятся различные виды пластмасс и эластомеров, используемые в бытовой технике и другой электротехнике.

Читайте также: Выбор автомата по действию нагрузки: расчет потребляемой мощности 220В и 380В, таблица:

Неорганические диэлектрики

Электроизоляционные материалы неорганического типа бывают природными и искусственными. Из компонентов природного происхождения можно выделить слюду с большой устойчивостью к химически активным веществам и высоким температурам. Не менее популярны мусковит и флогопит.

Искусственные диэлектрики — чистое или разбавленное стекло, фарфор и керамика. Материалам этой категории часто придают особые свойства путем добавления в состав различных компонентов. Если изолятор сквозной, необходимо использовать полевошпатовую керамику с большим тангенсом угла диэлектрических потерь.

Волокнистые электроизоляционные материалы

Волокнистые диэлектрические вещества используются для защиты различного оборудования. К ним относятся каучук, целлюлоза, различные ткани, нейлон и изделия из нейлона, полистирол и полиамид.

Органические волокнистые диэлектрические вещества очень гигроскопичны, поэтому практически не используются без специальной пропитки. В последние годы вместо органических изоляторов стали использовать изделия из синтетических волокон с выраженной термостойкостью.

В качестве примера можно выделить стекловолокно и асбест: первый пропитан лаком и смолой, улучшающей гидрофобность, второй характеризуется минимальной прочностью, поэтому в состав добавляют элементы из хлопка. Это материалы, которые не плавятся при нагревании.

Асбестовые материалы

Асбест – природный минерал, имеющий волокнистую структуру. Качественным показателем асбеста является его высокая термостойкость (300 — 400 °С) и низкая теплопроводность. Материалы изготавливаются из асбеста в виде листов разной толщины в виде канатов разного диаметра и асбестовых веществ. Асбест обладает плохими электроизоляционными свойствами (диэлектрическая прочность 0,6-1,2 кВ/мм). В качестве теплоизолятора чаще всего используется асбест. В качестве электрического изолятора он используется только в низковольтных установках.

Летероид

Тонкое волокно производится в листах и ​​скручивается в рулон для транспортировки. Используется как материал для изготовления изоляционных прокладок, фасонных диэлектриков, дисков. Бумагу, пропитанную асбестом, и асбестокартон производят из хризолитового асбеста, расщепляя его на волокна. Асбест устойчив к щелочной среде, но разрушается в кислой среде.

В заключение следует отметить, что с применением современных материалов для изоляции электроприборов значительно увеличился срок их службы. Для корпусов завода используются материалы с выбранными свойствами, что позволяет производить новое функциональное оборудование с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Разделение диэлектриков

Диэлектрики делятся на органические и неорганические материалы в зависимости от химического состава. Неорганические диэлектрики не содержат в своем составе углерод, а органические формы имеют в качестве основного элемента углерод. Неорганические вещества, такие как керамика, слюда, обладают высокой степенью нагрева.

По способу получения электротехнические материалы делятся на естественные и искусственные диэлектрические вещества. Широкое использование синтетических материалов основано на том, что производство позволяет придать материалу нужные свойства.

По строению молекул и молекулярной решетке диэлектрики делятся на полярные и неполярные. Последние еще называют нейтральными. Отличие заключается в том, что до того, как на них начинает действовать электрический ток, атомы и молекулы либо имеют электрический заряд, либо нет. К нейтральной группе относятся фторопласты, полиэтилен, слюда, кварц и др. полярные диэлектрические вещества состоят из молекул с положительным или отрицательным зарядом, пример — поливинилхлорид, бакелит.

Электроизоляционные лакированные ткани

Лакированные ткани и стеклоткани представляют собой эластичный материал и изготавливаются из хлопчатобумажной, стеклянной или шелковой ткани. После этого ткань пропитывают масляным битумом или масляным лаком или другим изолирующим составом. Выпускаются в рулонах толщиной 0,1-0,3 мм и шириной от 700 до 1000 мм. Лакоткань марок выпускаемых промышленностью ЛХС, ЛХСМ, ЛХСС, ЛХЧ, ЛШС. Стекловолокно марок ЛСБ, ЛСМ, ЛСЭ, ЛСММ, ЛСК, ЛСКР, ЛСКЛ. Лакотский шелк марки ЛШС также выпускается толщиной 0,08 мм, а ЛШСС может иметь толщину 0,04 мм.

Лакоткан

Для марок лаковых тканей и стеклотканей аббревиатура в наименовании расшифровывается следующим образом:

Л — лакоткань;

Х — хлопок;

С — на втором месте — стекло;

К — на втором месте — капрон;

С — на третьем месте — светлый;

К — на третьем месте — кремнийорганический;

С — на четвертом месте — специальный;

Л — на четвертом месте — липкий;

Н — черный;

Ш — шелк;

Б — битумно-масляно-алкидные;

М — маслостойкий;

Р — резина;

Электронный побег.
Стеклопластик обладает высокой термостойкостью. Марки ЛСКЛ и ЛСК – около 180°С, а марка ЛБС достигает 130°С. Их электрическая прочность составляет 35 – 40 кВ/мм.

Стекловолокно

В качестве электро- и теплоизоляционных материалов применяют лакокан и стекловолокно. Чаще всего изолируют слои обмоток катушек.

Пленочные материалы

К таким материалам относятся лавсановая пленка, фторопластовая пленка, пленка-электрокартон (электрокартон, оклеенный изоляционной пленкой, например триацетатной), терфан, мелинекс (полиэтилентерефталатные пленки). Эти изоляционные материалы имеют диэлектрическую прочность до 200 кВ/мм, предел прочности при растяжении 30 кг при толщине пленки 0,05 мм.

Их термостойкость достигает, а иногда и превышает 120°С.

ПТФЭ пленка

Компаунды для электрической изоляции

Эти материалы представлены в виде жидкого раствора во время использования с последующим затвердеванием и отверждением. Вещества характеризуются тем, что не содержат растворителей. Соединения также относятся к группе «электротехнические материалы». Их виды наполняют и пропитывают. Первый тип используется для заполнения полостей в кабельных муфтах, а второй тип – для пропитки обмоток двигателя.

Компаунды получают термопластичными, они размягчаются после повышения температуры и термореактивности, сохраняют форму после затвердевания.

Проводники

К ним относятся электротехнические материалы, основным показателем которых является ярко выраженная проводимость электрического тока. Это происходит потому, что электроны постоянно присутствуют в массе вещества, слабо связаны с ядром и являются свободными носителями заряда. Они перемещаются с орбиты одной молекулы на другую, создавая ток. Основными материалами проводников являются медь и алюминий.

К проводникам относятся элементы, имеющие удельное электрическое сопротивление ρ < 10-5, при этом отличным проводником является материал с показателем 10-8 Ом*м. Все металлы хорошо проводят электричество, из 105 элементов в таблице только 25 являются не металлы, а 12 из этой разнородной группы материалов проводят электричество и считаются полупроводниками.

Физика электротехнических материалов позволяет использовать их в качестве проводников в газообразном и жидком состояниях. В качестве жидкого металла при нормальной температуре используется только ртуть, для этого это естественное состояние. Остальные металлы используются как жидкие проводники только при нагревании. Проводящие жидкости, такие как электролит, также используются для проводников. Важными свойствами проводников, позволяющими различать их по степени электропроводности, являются свойства теплопроводности и способность теплообразования.

Слоистые изоляционные материалы

К слоистым теплоизоляционным материалам относятся текстолит, стекловолокно и гетинакс.

Текстолит

Текстолит представляет собой слоистый изоляционный материал. Производится прессованием при 150°С многослойной хлопчатобумажной ткани, пропитанной резольной смолой. По сравнению с другими теплоизоляционными материалами гетинаксом имеет более высокую механическую прочность, но одни из худших свойств, таких как влагостойкость и цена.

Выпускается в виде цилиндров, стержней, трубок и пластин. Он имеет две основные марки: А – обладающую высокой электрической прочностью, и В – с лучшими механическими свойствами и хорошей влагостойкостью. Текстолит хорошо поддается механической обработке. Из него изготавливают каркасы катушек, диэлектрические экраны, доски, стержни, прокладки. Из-за его хороших износостойких свойств из него изготавливают шестерни и вкладыши подшипников.

Стеклотекстолит

Стеклохолст изготавливается так же, как и текстолит, только из стеклотекстолита, пропитанного термостойкой смолой. Свойства стеклоткани выше, чем у текстолита и гетинакса. Стеклопластик обладает высокой электрической прочностью (20 кВ/мм), высокой механической прочностью, термостойкостью (от 180 до 225°С) и влагостойкостью. Но у него более высокая стоимость, чем у текстолита.

Гетинакс

Гетинакс производится из прессованной бумаги, пропитанной бакелитовой смолой. Современная промышленность выпускает в виде листов толщиной от 0,4 до 50 мм. Гетинакс также выпускается в виде стержней разного диаметра. Гетинакс имеет маркировку A, B, C, Vs. Диэлектрическая прочность гетинакса составляет 20-25 кВ/мм и может работать как на воздухе, так и в масле.

Гетинакс отлично обрабатывается как ручными инструментами, так и станками. Из гетинакса могут быть изготовлены диэлектрические экраны, стержни, прокладки, поддоны, каркасы катушек и трансформаторов. К недостаткам можно отнести низкую термостойкость. При нагревании поверхность гетинакса обугливается и начинает проводить электричество.

Магнитные материалы

Показатели для оценки магнитных свойств называются магнитными свойствами:

• магнитная абсолютная проницаемость;
• магнитная относительная проницаемость;
• коэффициент термомагнитной проницаемости;
• энергия максимального магнитного поля.

Магнитные материалы делятся на твердые и мягкие. Мягкие элементы характеризуются малыми потерями, когда величина намагниченности тела отстает от действующего магнитного поля. Они более проницаемы для магнитных волн, имеют малую коэрцитивную силу и повышенное индуктивное насыщение.

Их применяют в конструкции трансформаторов, электромагнитных машин и механизмов, магнитных экранов и других устройств, где требуется намагничивание с малыми энергетическими пропусками. К ним относятся чистое электролитическое железо, железо — армко, пермаллои, листовая электротехническая сталь, железоникелевые сплавы.

Твердые материалы характеризуются значительными потерями при отставании степени намагниченности от внешнего магнитного поля. После однократного получения магнитных импульсов такие электротехнические материалы и изделия намагничиваются и сохраняют накопленную энергию длительное время.

Они обладают большой коэрцитивной силой и большой остаточной индукционной способностью. Элементы с такими свойствами используются для изготовления стационарных магнитов. Представителями элементов являются сплавы на основе железа, алюминий, никель, кобальт, кремниевые компоненты.

Слюдяные изоляционные материалы

Слюдяные изоляционные материалы изготавливаются из слюды, кристаллического минерала. Слюда расщепляется на отдельные листы и склеивается лаком или смолой. Промышленность выпускает несколько видов слюдяных изоляционных материалов. Это мусковит, миканит, флогопит. Московит обладает лучшими свойствами и используется для изготовления конденсаторов, прокладок для электроприборов.

Миканиты бывают гибкими (марки ГФС, ГМС), твердыми (марки ПМГ, ПФГ), чаще используются для прокладок и формовки (мари ФФГ и ФМГ). Миканиты применяют для изготовления каркасов и применяют в качестве прокладок и гильз в обмотках электрических машин. Слюдяные изоляционные материалы обладают высокой термостойкостью порядка 130–180°С, диэлектрической прочностью в диапазоне 15–20 кВ/мм и отличной влагостойкостью.

Слюдяная лента изготавливается из собранной слюды, приклеенной к ткани или бумаге. Слюдяная лента имеет ширину 12-35 мм и толщину 0,08-0,17 мм. Микалента выпускается под брендами LFC, LMC, LMS, LFS. В конце штампа поставить римские цифры I или II. Миколента с номером I имеет повышенную электрическую прочность, а с номером II — нормальную электрическую прочность.

В настоящее время из-за нехватки слюды как сырья и ее высокой цены часто используют отработанную слюду. Из отходов изготавливали слюдяную бумагу, слюду, стеклослюду и другие электроизоляционные материалы.

Свойства диэлектриков

Чтобы гарантировать выполнение важных функций, электроизоляционные изделия должны обладать необходимыми свойствами.

Главное отличие диэлектрика от проводника – значительно большее удельное сопротивление (100-1100 Ом*см). С другой стороны, их электропроводность в 14-15 раз ниже, чем у токопроводящих жил. Это связано с естественным происхождением изоляционных материалов, которые содержат гораздо меньше свободных отрицательных электронов и положительно заряженных ионов, влияющих на электропроводность.

Важно! Несмотря на последнее утверждение, при нагреве любого диэлектрика значительно увеличивается количество ионов и электронов, что увеличивает электропроводность и возникает опасность электрического пробоя.

Все свойства диэлектриков можно разделить на две основные группы — активные и пассивные, при этом вторая является наиболее важной. Диэлектрическая проницаемость является пассивной: чем меньше значение, тем надежнее и качественнее изолятор, так как он не оказывает отрицательного влияния на электрическую цепь и не добавляет паразитных емкостей.

С другой стороны, если продукт используется в качестве диэлектрического конденсатора, проницаемость должна быть как можно выше (в этом случае важна полосовая емкость).

Физические и химические показатели диэлектриков

Диэлектрические вещества содержат определенное количество высвободившихся кислот. Количество едкого калия в миллиграммах, необходимое для избавления от примесей в 1 г вещества, называется кислотным числом. Кислоты разрушают органические материалы, отрицательно сказываются на теплоизоляционных свойствах.

Свойство электротехнических материалов дополняется коэффициентом вязкости или трения, показывающим степень текучести вещества. Вязкость подразделяют на условную и кинематическую.

Степень водопоглощения определяют в зависимости от массы воды, поглощенной элементом испытуемого размера после одних суток нахождения в воде при данной температуре. Это свойство указывает на пористость материала, увеличение показателя ухудшает теплоизоляционные свойства.

Область использования ферромагнетиков

Их наиболее эффективно использовать для изготовления сердечников катушек трансформаторов. Использование материала позволяет значительно увеличить магнитное поле трансформатора, не меняя показаний тока. Такие вставки из феррита позволяют экономить потребляемую мощность при работе устройства. Электротехнические материалы и оборудование после отключения внешнего магнитного воздействия сохраняют свои магнитные свойства и поддерживают поле в прилегающем пространстве.

Элементарные токи не проходят после выключения магнита, создавая таким образом стандартный постоянный магнит, эффективно работающий в наушниках, телефонах, измерительных приборах, компасе, диктофонах. Очень популярны в использовании постоянные магниты, не проводящие электричество. Их получают путем соединения оксидов железа с различными другими оксидами. Магнитный железняк относится к ферритам.

Защитные устройства

В современном мире спрос на электротехническую продукцию увеличивается с каждым годом, а на смену устаревшему оборудованию приходит новое. Без таких устройств работа электросети невозможна. Кроме того, они обеспечивают эксплуатационную надежность и увеличивают срок службы бытовой техники и промышленного оборудования.

Такие продукты также позволяют автоматизировать некоторые процессы. Примером могут служить автоматические выключатели, проводящие ток цепи в нормальных условиях и автоматически защищающие электрические сети и оборудование от аварийных ситуаций.

Важным является защитно-отсекающее устройство. Он отключает систему в случае утечки тока из-за поломки корпуса электронагревателей, духовых шкафов, стиральных машин и других бытовых приборов, тем самым защищая человека от поражения электрическим током.

Одними из самых современных устройств защиты являются дифференциальные автоматические выключатели, которые совмещают в себе функции автоматического выключателя и УЗО.

Керамические изоляционные материалы

Фарфор

Фарфор или так называемая электрокерамика. Обладает такими свойствами, как термостойкость (150-170°С), диэлектрическая прочность (20-28 кВ/мм), высокая механическая прочность, водонепроницаемость (не впитывает воду), стойкость к агрессивным средам, радиации. Электротехническая керамика используется в таких отраслях, как электроэнергетика, электроника, автоматика и телемеханика, вычислительная техника. Из электротехнического фарфора изготавливают различные изоляторы и изолирующие стержни.