绝缘材料

绝缘材料的介绍,1.绝缘材料的概况2.绝缘材料的几个主要性能3.绝缘子,目录,1.绝缘材料的概况,1.1绝缘材料的定义与作用 1.2绝缘材料的耐热分级1.3绝缘材料分类1.4绝缘材料的应用,1.1绝缘材料的定义与作用,这里所述的的绝缘材料是电工绝缘材料。按国家标准GB2009.5规定的绝缘材料的定义是：“用来使器件在电气上绝缘的材料”。也就是能够阻止电流通过的材料。它的电阻率很高，通常在106-1019m的范围内。如在电机中，导体周围的绝缘材料将匝间隔离并与接地的定子铁芯隔离开来，以保证电机的安全运行。,绝缘材料的用途是将带电的部分与不带电的部分或带不同电位的部分相互隔离来，使电流能够按人们指定的路线去流动。,1.2绝缘材料的耐热分级,电工产品绝缘的使用期受到多种因素的影响，而温度通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起支配作用的因素，因此已有一种实用的、被世界公认的耐热性分级方法，也就是将电气绝缘的耐热性划分为若干耐热等级。按国家标准GB11021-89（IEC85）规定，各耐热等级及所对应的温度如下： 耐热等级 温度/ Y 90 A 105 E 120 B 130 F 155 H 180,1.3绝缘材料分类,绝缘材料产品按大类、小类、温度指数及品种的差异分类。绝缘材料产品按形态结构、组成或生产工艺特征划分为8大类。用一位阿拉伯数字表示。大类代号在产品型号中为型号的第一位数字。见下表,绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。,气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等。,六氟化硫绝缘子,液体绝缘材料,主要有矿物绝缘油、合成绝缘油（硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等）两类。 液体绝缘材料能提高了绝缘性能，还增强散热作用；在电容器中提高其介电性能，增大每单位体积的储能量；在开关中除绝缘作用外，更主要起灭弧作用。 一般来说，液体绝缘材料的绝缘性能比气体的要好，很多电气设备都用绝缘油介质来绝缘。例如：油浸式变压器、少油断路器等。,油浸式变压器,固体绝缘材料,固体绝缘材料可分有机、无机两类。（1）有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。（2）无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也最为重要。,云母粉,1.4绝缘材料的应用,绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；此外，还应有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。根据上述要求，常用绝缘材料的性能指标有绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀系数等。电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常用的无机绝缘材料有：云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料有：虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝缘漆，绕组导线的被覆绝缘物等。混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种成型绝缘材料，用作电器的底座、外壳等。,2.绝缘材料的几个主要性能及测试问题,2.1绝缘电阻、电阻率2.2相对介电常数和介质损耗角正切2.3击穿电压、电气强度,2.1绝缘电阻、电阻率,绝缘电阻用绝缘材料隔开的两个导体之间的电阻。即与绝缘材料相接触的两电极之间的直流电压除以通过两电极的总电流所得的商，它等于体积电阻加表面电阻的和。用（M）表示。电阻是电导的倒数，电阻率是单位体积内的电阻。材料导电越小，其电阻越大，两者成倒数关系，对绝缘材料来说，总是希望电阻率尽可能高。,2.2相对介电常数和介质损耗角正切,相对介电常数是宏观参数，绝缘材料的电容值与同样的真空电容值比，表征在交流电场下极化程度的一个量。电子、离子、原子、偶极子、分子等带电粒子越容易极化，也越大。介电损耗：在交流电场作用下绝缘材料中的部分电能将转化成热，这部分能量叫阶段损耗。介电损耗正切：绝缘材料在交流电场下产生介质损耗的大小与电场强度的平方、电场频率成正比。不同绝缘材料在同一电场作用下产生的损耗的能力是不一样的，常用介电损耗角正切（tan）来表示绝缘材料的这一能力。在同样电场下介电损耗角越小，损耗越小，即发热量越小。,2.3击穿电压、电气强度,击穿：绝缘材料在电场作用下丧失绝缘性能，至少是暂时地丧失。也就是在某一个强电场下绝缘材料发生破坏，失去绝缘性能变为导电状态，称为击穿。击穿时的电压为击穿电压（介电强度）。 电气强度：在规定的试验条件下发生击穿时电压与承受外施电压的两电极间距离之商。也就是单位厚度所承受的击穿电压。,3.绝缘子