|
|
Выступление. Доклада Нагревостокойсть электроизоляционных материалов
Здравствуйте, тема моего доклада «Нагревостокойсть электроизоляционных материалов».
Нагревостойкость — это способность электроизоляционного материала выполнять свои функции при воздействии рабочей температуры в течение времени, сравнимого с расчетным сроком нормальной эксплуатации электрооборудования, в котором применяется данный электроизоляционный материал.
Температурой вспышки называют температуру жидкости, при нагреве до которой смесь паров ее с воздухом вспыхивает при поднесении к ней небольшого пламени. Температура воспламенения — еще более высокая температура, при которой при поднесении пламени испытуемая жидкость загорается.
Нагревостойкость неорганических диэлектриков определяют, как правило, по началу существенного изменения электрических свойств, например по снижению удельного электрического сопротивления. Нагревостойкость оценивают соответствующими значениями температуры, при которой появились эти изменения. Нагревостойкость органических диэлектриков часто определяют по началу механических деформаций растяжения или изгиба, погружению иглы в материал под давлением при нагреве. Однако и для них возможно определение нагревостойкости по электрическим характеристикам.
Метод Мартенса
Метод определения теплостойкости пластмасс по Мартенсу основан на установлении температуры, при ко торой образец под действием изгибающей нагрузки 5 МПа прогибается. Для этой цели используют прибор Мартенса. В зажиме закрепляют образец 11. Верхние зажимы соединены жестко со стержнем 5, на котором закрепляют винтом подвижный груз 6 . Положение и массу груза подбирают таким образом, чтобы в образцевозникло напряжение, равное 5 МПа. Прибор устанавливают в термостат 1, в крышке которого име ются два отверстия: одно — для стержня 7, другое — для термометра 8. Наверху стержня 7 закреплен указатель деформации 10, а на термостате — миллиметровая шкала 9. Термостат должен иметь регулирующее устройство, позволяющее повышать температуру со скоростью 50сС/ч. Прибор устанавливают в термостат и выдерживают в нем 5 мин при температуре 25°С. Стрелку указателя прогиба устанавливают на нуль. Затем включают ток, температура при этом должна повышаться равномерно со скоростью 50°С/ч. Шарик термометра, которым изме ряют температуру в термостате, должен находиться на уровне центра образца на расстоянии не более 25 мм от него. При соответствующей температуре пластмассовый об разец деформируется под нагрузкой, вызывая опускание стержня 5 с указателем деформации. Как только указа тель опустится по шкале на 6 мм, отмечают температуру, которая определяет теплостойкость материала по Мар тенсу. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение теплостойкости трех образцов.
|
Метод «кольца и шарика»
Существуют другие способы оценки температуры размягчения электроизоляционных материалов, например способ кольца и шара. Испытуемый материал (битум или другие подобные ему пластичные легкоплавкие вещества) заливают в кольцо и помещают на него стальной шарик определенного диаметра. Стакан с прибором нагревают со скоростью подъема температуры воды 5 оС в минуту. Отмечается температура, при которой испытуемый материал настолько размягчается, что шарик может его продавить и пройти сквозь кольцо. Легко видеть, что этот способ определения температуры размягчения условный, так как форма и размеры образца, характер и значение механической нагрузки, скорость возрастания температуры к предельные деформации выбираются произвольно.
|
Наивысшая допустимая рабочая температура определяется на основании тщательного изучения кратковременной и длительной нагревостойкости материала с учетом коэффициента запаса, зависящего от условий эксплуатации, необходимой степени надежности и срока службы изоляции. Необратимое ухудшение качества изоляции наблюдается лишь при длительном воздействии повышенной температуры в следствие медленно протекающих химических процессов называется тепловым старением изоляции. Старение может проявляться, например, у лаковых пленок и целлюлозных материалов в виде повышения твердости и хрупкости, образования трещин и т.п. Для проверки стойкости электроизоляционных материалов к тепловому старению образцы этих материалов длительно выдерживают при сравнительно невысокой температуре, не вызывающей немедленного разрушения материала, а затем их свойства сравнивают со свойствами исходного материала.
Указанные в таблице температуры соответствуют самому нагретому месту изоляции при номинальном режиме. С электроизоляционными материалами данного класса допускается совместное применение материалов предшествующих классов при условии, что комплексная изоляция не будет претерпевать изменений, которые могут сделать ее непригодной для длительной работы.
К классу Y относятся волокнистые материалы на основе целлюлозы и шелка (пряжа, ткани, ленты, бумаги, картоны, древесина), если они не пропитаны и не погружены в жидкий электроизоляционный материал.
К классу A относятся те же самые органические волокнистые материалы, будучи пропитанными лаками или же погруженными в жидкий электроизоляционный материал, т. е. защищенными от непосредственного соприкосновения с кислородом воздуха, который ускоряет тепловое старение материалов(например, провод с хлопчатобумажной изоляцией, пропитанной лаком, в обмотке электрической машины)
К классу E принадлежат пластмассы с органическим наполнителем и термореактивным связующим типа фенолформальдегидных и подобных им смол (гетинакс, текстолит, пресс-порошки с наполнением древесной мукой), эпоксидные, полиэфирные и полиуретановые смолы и т. д. Таким образом, к классам нагревостойкости Y, А и Е относятся главным образом чисто органические электроизоляционные материалы.
В класс B входят материалы, для которых характерно большое содержание неорганических компонентов, например, щепаная слюда, асбестовые и стекловолокнистые материалы в сочетании с органическими связующими и пропитывающими материалами; таковы большинство миканитов (в том числе с бумажной или тканевой органической подложкой), стеклолакоткани, эпоксидные компаунды с неорганическими наполнителями и т. п.
К классу F принадлежат миканиты, изделия на основе стекловолокна, возможны с неорганической подложкой, с применением органических связующих и пропитывающих материалов повышенной нагревостойкости: эпоксидных, термореактивных полиэфирных, кремнийорганических.
Миканиты – это слоистые электроизоляционные материалы, которые изготавливаются на основе слюды, склеенной вручную или механическим методом на кремнийорганическом, масляно-битумном клеящем лаке с последующей печной или воздушной сушкой либо горячим прессованием.
Материалы класса H получаются при использовании кремнийорганических смол особо высокой нагревостойкости. Также относятся материалы на основе слюды без подложки или с неорганической подложкой, стекловолокнистая изоляция проводов, стеклолакочулки, слоистые пластики на основе стекловолокнистых и асбестовых материалов, пластические массы с неорганическим наполнителем, асбестоцемент, кремнийорганические эластомеры без подложек с неорганическими подложками, асбестовые пряжа, бумага и ткани.
К классу нагревостойкости С относятся чисто неорганические материалы, не содержащие склеивающих или пропитывающих органических составов (слюда, стекло и стекловолокнистые материалы, кварц, асбест, микалекс, непропитанный асбоцемент, нагревостойкие (на неорганических связующих) миканиты и т. п.). Из всех органических электроизоляционных материалов к классу нагревостойкости С относятся только политетрафторэтилен (фторопласт-4) и материалы на основе полиимидов {пленки, волокна, изоляция эмалированных проводов и т. п.).
Нагревостойике диэлектрики применяются в различных электрических приборах, машинах и аппаратах, а также в кабелях и проводах там, где требуется высокая нагревостокойсть. В первую очередь это техника военного назначения, затем промышленность, медицина, научные приборы и, наконец, бытовая техника. В быту применяется в печках, электрочайниках, микроволновках(слюдовая пластина)
Вопрос об отнесении того или иного электроизоляционного материала или комбинации электроизоляционных материалов к определенному классу нагрево- стойкости требует длительных к трудоемких испытаний образцов материалов на тепловое старение в условиях, наиболее приближающихся к тем условиям, в которых эти материалы будут находиться в эксплуатации.
Для некоторых электроизоляционных материалов, в особенности хрупких. (стекла, керамические материалы), весьма важна стойкость по отношению к резким сменам температуры (термоударам), в результате которых в материале могут образовыватьсятрещины.
В результате испытаний устанавливается стойкость материала к тепловым воздействиям, причем она в различных случаях может быть неодинаковой: например, материал, выдерживающий кратковременный нагрев до некоторой температуры, может оказаться неустойчивым по отношению к тепловому старению при длительном воздействии даже более низкой температуры и т. п. Как указывалось, испытания на действие повышенной температуры иногда проводятся при одновременном воздействии повышенной влажности воздуха (тропические условия) или электрического поля.
|
|
|
Скачать 21.8 Kb.