Тепловые характеристики

Механические характеристики

Тема 3.2 Характеристики диэлектриков

Применяемые диэлектрические мате­риалы обладают спектром различных свойств, некоторые из кото­рых для конкретного материала, с точки зрения эксплуатации, являются основными. Поэтому при выборе материала в первую очередь оцениваются показатели именно этих свойств. Однако тот же самый материал имеет и другие свойства, которые с той же точки зрения являются уже вторичными. Величины, с помощью которых оценивают те или иные свойства материалов, называют характеристиками. Для оценки свойств материа­лов необходимо знать их электрические, механические, тепловые, а также физико-химические характеристики.

Все материалы подвергаются различным механическим нагрузкам либо при монтаже, либо при эксплуа­тации. Характеризуют способность диэлектрика выдерживать внешние нагрузки без изменения первоначальных размеров и формы.

К основным механическим характеристикам материалов отно­сятся:

- прочность при растяжении, сжатии и изгибе;

У ряда материалов (стекло, керамические материалы, некото­рые пластмассы) разрушающее напряжение при сжатии значитель­но выше, чем при растяжении, в то время как у металлов эти ха­рактеристики одного порядка.

- ударная вязкость при динамическом изгибе - как правило, эта характеристика важна для хрупких материалов (фарфор, асбестоцемент и др.).

- прочность на разрыв – для гибких материалов – бумага, лакоткань, пленки;

- упругость, пластичность и твердость.

Характеризуют поведение диэлектрика при нагревании и определяют его допустимую рабочую температуру. К тепловым характеристикам относятся нагревостойкость, теплопроводность, тепловое расширение и холодостойкость, теплоемкость, температуру плав­ления и размягчения, теплостойкость, температуру вспышки паров жидкости и тропикостойкость.

Нагревостойкость – это способность электроизоляционного ма­териала длительно выдерживать предельно допустимую темпера­туру без ухудшения его свойств.

Для электроизоляционных материалов установлено семь классов нагревостойкости Y, A-G и соответствующая им максимальная рабочая температура Y = 90°С, G – выше 180°С.

Теплопроводность – характеризует способность материала переносить теплоту от более нагретых час­тей материала к менее нагретым.

Характеризует процесс отвода теплоты от нагретых проводников и магнитопроводов через слой изоляции, а также отвод теплоты из толщи диэлектрика, нагретого за счет диэлектрических потерь. Коэффициент теплопроводности k

Тепловое расширение - оценивают температурным коэффициентом линейного расширения или размера (ТКЛР), ха­рактеризующим относительное изменение геометрических размеров образца материала при изменении температуры на один градус Цельсия или Кельвина (1/°С или 1/K).

Холодостойкость - способность материалов противостоять действию низких температур. При низких темпера­турах электрические свойства диэлектриков, как правило, улуч­шаются, но механические ухудшаются, поэтому холодостойкость определяется на основе изучения механических характеристик.

Теплоемкость - это количе­ства теплоты, необходимое для нагрева тела до определенной температуры. Определяет время нагрева или охлаждения электроизоляционных конструкций.

Температура плавления (Т_пл) и температура размягчения (Т_р) определяются у материалов соответственно кристаллического и аморфного строения.

Теплостойкость позволяет оценить стойкость диэлектриков к кратковременному нагреву и характеризуется температурой, при кото­рой образцы начинают претерпевать либо опасную деформацию, либо существенно изменяют твердость.

Температура вспышки паров жидких диэлектриков — это темпе­ратура, при которой пары и газы, образующиеся при постоянном нагревании заданного объема жидкости, вспыхивают (но продол­жительно не горят) при соприкосновении их с открытым пламенем. Эта характеристика представляет особый интерес при оценке трансформаторного масла и растворителей для лаков.

Тропикостойкость определяется у электроизоляционных мате­риалов, предназначенных для электрооборудования, работающего в условиях тропического климата. В таких условиях на материал влияют следующие факторы: высокая температура воздуха (до 55 °С), резкое изменение ее в течение суток (на 40 °С и более), высокая (до 95%) и низкая влажность воздуха, интенсивная сол­нечная радиация, плесневые грибки, наличие в воздухе пыли и песка, насекомые и т. п.

Дата добавления: 2015-04-24