Жидкие изоляционные материалы

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Жидкие диэлектрики
Диэлектрическими
называются
электротехнические
материалы с большим сопротивлением прохождению тока.
По агрегатному состоянию диэлектрики делятся на твердые,
жидкие и газообразные.
На пробивную прочность жидких диэлектриков оказывают
влияние: температура, влага, газы, механические и химические
примеси.

4.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Применение жидких диэлектриков
Жидкие диэлектрики применяются в электроизоляционной
технике в качестве пропитывающих и заливочных составов при
производстве электро и радиотехнической аппаратуры, в
электрических аппаратах высокого напряжения, а также в блоках
электронной аппаратуры.
По применению они делятся на жидкости для конденсаторов,
кабелей, циркулярных систем охлаждения выпрямительных
установок и турбогенераторов, масляных выключателей.
Электроизоляционные
жидкие
диэлектрики
должны
обеспечивать повышение электрической прочности твердой
пористой изоляции, отвод тепла от обмоток трансформатора,
гашение электрической дуги в масляных выключателях.
В импульсном электрическом поле их электрическая прочность
возрастает.

5.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Особенности пробоя жидких диэлектриков
Пробой – потеря электрической прочности под действием напряжённости
электрического поля – может иметь место как в образцах различных
диэлектриков и систем изоляции, так и в электроизоляционных системах
любого электротехнического устройства – от мощных генераторов и
высоковольтных трансформаторов до любого бытового прибора.
В любой изоляции пробой приводит к образованию в ней канала
повышенной проводимости, достаточно высокой, чтобы произошло короткое
замыкание в данном электротехническом устройстве, создающее аварийную
ситуацию, по существу выводящую это устройство из строя.
В твёрдой изоляции, как правило, канал пробоя сохраняет высокую
проводимость после выключения, приведшего к пробою напряжения.
В жидких и газообразных диэлектриках вследствие высокой
подвижности их частиц электрическое сопротивление канала пробоя
восстанавливается вызвавшего его напряжения практически мгновенно.
Пробой жидких диэлектриков может быть вызван разными процессами,
определяющимися в основном состоянием жидкости, степенью её дегазации
и чистотой.

6.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Трансформаторное масло
Трансформаторное масло — это жидкость от почти бесцветной до темно-желтого цвета, по химическому составу представляющая собой смесь различных углеводородов. Нефти разных
месторождений отличаются по своим параметрам и зависимостям
этих параметров от температуры.
Трансформаторное масло - самый распространенный жидкий
диэлектрик, применяемый в электроснабжении.

7.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Свойства трансформаторного масла
1. Электроизоляционные свойства масел определяются в
основном тангенсом угла диэлектрических потерь.
2. Диэлектрическая прочность трансформаторных масел в
основном определяется наличием волокон и воды, поэтому
механические примеси и вода в маслах должны полностью
отсутствовать.
3. Низкая температура застывания масел (-45 °С и ниже)
необходима для сохранения их подвижности в условиях низких
температур.
4. Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторные
масла должны обладать наименьшей вязкостью при температуре
вспышки не ниже 95, 125, 135 и 150°С для разных марок.
5. Наиболее важное свойство трансформаторных масел —
стабильность против окисления, т.е. способность масла сохранять
параметры при длительной работе

8.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Область применения трансформаторного масла
Трансформаторным маслом заливают силовые трансформаторы.
Его назначение двояко: во-первых, масло, заполняя поры в волокнистой
изоляции, а также промежутки м/у проводами обмоток и между обмотками и
баком трансформатора, значительно повышает электрическую прочность изоляции; во-вторых, оно улучшает отвод теплоты, выделяемой за счет потерь в
обмотках и сердечнике трансформатора.
Лишь некоторые силовые и измерительные трансформаторы выполняются
без заливки маслом («сухие» трансформаторы).
Еще одна важная область применения трансформаторного масла - масляные выключатели высокого напряжения. В этих аппаратах разрыв электрической дуги между расходящимися контактами выключателя происходит в
масле или в находящихся под повышенным давлением газах, выделяемых
маслом под действием высокой температуры дуги; это способствует охлаждению канала дуги и быстрому ее гашению.
Трансформаторное масло применяется также для заливки маслонаполненных вводов, некоторых типов реакторов и других электрических аппаратов.

9.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Конденсаторное масло
Оно служит для пропитки бумажных конденсаторов, в
особенности силовых, предназначенных для компенсации
индуктивного сдвига фаз. При пропитке бумажного диэлектрика
повышается как его диэлектрическая проницаемость, так и
электрическая прочность; то и другое дает возможность
уменьшить габариты, массу и стоимость конденсатора при
заданных рабочем напряжении, частоте и емкости.
Конденсаторное масло сходно с трансформаторным, но
требует особо тщательной очистки адсорбентами.

10.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Кабельные масла
Они используются в производстве силовых электрических
кабелей; пропитывая бумажную изоляцию этих кабелей, они
повышают ее электрическую прочность, а также способствуют
отводу тепла потерь. Кабельные масла бывают различных типов.
Для пропитки бумажной изоляции обычных силовых кабелей на
рабочие напряжения до 35 кВ в свинцовых или алюминиевых
оболочках (кабели с вязкой пропиткой) применяется масло марки
МН-4 относительно малой вязкости, в которое для повышения
вязкости добавляется синтетический загуститель.

11.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Смолы
Смолы — применяемое в практике, название обширной группы
материалов, которые характеризуются некоторым сходством химической природы (это сложные смеси органических веществ).
При достаточно низких температурах смолы —это аморфные,
стеклообразные массы, более или менее хрупкие.
При нагреве смолы (если они ранее непретерпевали химических
изменений) размягчаются, становясь пластичными, а затем жидкими.
Применяемые в электроизоляционной технике смолы большей
частью нерастворимы в воде и мало гигроскопичны, но растворимы в
подходящих по химической природе органических растворителях.
Обычно смолы обладают клейкостью и при переходе из жидкого
состояния в твердое прочно пристают к соприкасающимся с ними
твердым телам.
Смолы широко применяются в виде важнейшей составной части
лаков, пластических масс, пленок, искусственных и синтетических
волокнистых материалов и т. п.

12.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Классификация и получение смол
По своему происхождению смолы делятся на природные, искусственные и синтетические.
Природные смолы представляют собой продукты жизнедеятельности животных организмов (пример — шеллак) или растенийсмолоносов (канифоль); их получают в готовом виде и лишь
подвергают сравнительно несложным операциям очистки,
переплавки и т. п. Сюда же относятся ископаемые смолы (копалы),
представляющие собой остатки разложившихся в земле деревьевсмолоносов.

13.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Классификация и получение смол
Наибольшее значение в электрической изоляции имеют синтетические смолы — полимеризационные и конденсационные.
Общим недостатком конденсационных смол является то, что
при их отверждении происходит выделение воды или других
низкомолекулярных веществ, остатки которых могут ухудшить
электроизоляционные свойства смолы.
Кроме того, молекулы конденсационных смол, как правило,
содержат полярные группы, что повышает их угол
диэлектрических потерь и гигроскопичность; полимеризационные
же смолы могут быть и неполярными (примеры: полимеры
углеводородного состава, политетрафторэтилен).

14.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Электроизоляционные лаки
Большое значение в электроизоляционной технике имеют лаки
и компаунды. В процессе изготовления изоляции их используют в
жидком виде, но в готовой, работающей изоляции они находятся
уже в твердом состоянии. Таким образом, лаки и компаунды
являются твердеющими материалами.
Лаки- это коллоидные растворы смол, битумов, высыхающих
масел, составляющие, так называемую лаковую основу в летучих
растворителях. При сушке лака растворитель улетучивается, а
лаковая основа переходит в твердое состояние, образуя (в тонком
слое) лаковую пленку.
По применению электроизоляционные лаки разделяются на три
группы: пропиточные, покровные и клеящие.
Пропиточные лаки служат для пропитки пористой, и в
частности волокнистой изоляции (бумага, картон, пряжа, ткань,
изоляция обмоток электрических машин и аппаратов).

15.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Электроизоляционные лаки
Покровные лаки служат для образования механически прочной, гладкой, блестящей, влагостойкой пленки на поверхности твердой изоляции.
Некоторые покровные лаки (эмаль-лаки) наносят не на твердую изоляцию, а непосредственно на металл, образуя на его поверхности электризоляционный слой (примеры: изоляция эмалированных проводов,
изоляция листов электротехнической стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин).
Клеящие лаки применяются для склеивания между собой твердых
электроизоляционных материалов или для приклеивания их к металлу.
Помимо высоких электроизоляционных свойств и малой гигроскопичности, клеящие лаки должны обеспечивать особо высокую адгезию к склеиваемым материалам.
По режиму сушки различают лаки горячей (печной) сушки, которые
требуют для сушки повышенной температуры (обычно более 100° С), и
лаки холодной (воздушной) сушки, которые достаточно быстро и хорошо
сохнут при комнатной температуре.

16.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Закрепление пройденного материала
1. Классификация диэлектриков.
2. Особенность применения жидких диэлектриков.
3. Трансформаторные масла, их применение и свойства.

17.

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский
индустриально-энергетический техникум»
Использованная литература
Основная литература:
1. Материаловедение: Учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов,
В.И.Макарова, Г.Г. Мухин и др.; под. общ. ред. Б.Н.
Арзамасова, Г.Г. Мухина. – 5-е изд., стереотип. – М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 648с.: ил.
2. Алан С.Н. Технология конструкционных материалов / под.
ред. А.Н. Ростовцева. – М.: Просвещение, 1986. – 303с.: ил.
Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М.
3.Электротехнические материалы. 7-е изд., переработанное. Л.:
Энергия, 1985. – 352с.: ил.
4. Конструкционные и электротехнические материалы / под.
ред. В.М. Филикова. – М.: Высшая школа, 1990. – 296с.

English Русский Rules