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                            绝缘材料的电气性能要求
                            更新时间:2021-04-25 17:44:43 字号:T|T
                            绕组运行的******性和使用寿命,很大程度上取决于绝缘材料的性能。对绝缘材料性能的基本要求包括电气性能、耐热性能和机∏械性能,本文Ms.参对...
                            绕组运行的******性和使用寿命,很大程度上取决于绝缘材料的性能。对绝缘材料性能的基本要求包括电气性能、耐热性能和机械性能,本文Ms.参对绝缘材料的电气性能进行简单介绍。绝缘材料的电气性能包括击穿强度,绝缘电阻率、介电系∑数和介质损耗等。

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                            一、绝缘材料击穿强度

                            用绝缘材料击穿处的厚度除击穿电压,以千伏/毫米表示。绝缘材料的击穿,大致可分为电击穿、热击穿㊣ 和放电击穿三种形式。

                            1.电击穿。在强电场作∩用下,绝缘内部带电质点剧烈运动,发生碰撞游↓离,破坏分子结构,以致击穿,称为电击穿。电击穿电压随材料的厚度线性增加,在均匀电场中,除非冲击电压的①时间短于10秒,电击穿强度一般与电压作用时间无关。

                            2.热击穿。在交变电场作用下,绝缘材料内部由于介质损耗而产生热量,如不能及时散出,将使材料内部温度升高,导致分子结构破坏而击穿,称◥为热击穿。热击穿∴电压随周围媒质温度增加而降低,材料厚度增加,散热条件变差,击〖穿强度降低;频率增加时,介质损耗增大,击穿强度亦会降低。
                            放电击穿。在强电场作用下,绝缘材料内部包含的气泡因电离而放电;杂质也因受电场加热气化,产生气泡,于是使气泡放电进一步发展,导致整个材料的击穿,称为放☆电击穿。

                            绝缘材料的击穿,往往是上述三种形式同时存在,很难截ζ然分开。用绝缘漆或胶液浸渍绝缘材料,既可以改善电场〖分布而提高电击穿强度,也可以改善散热条件使热击穿强度提高。

                            二、绝缘电阻率

                            绝ω 缘材料在电压的作用下,总会有微小的漏导电流通过。此电流一部分流经材料内部;一部分流经材※料表面。因而绝缘电阻率可分为体积电阻率和表面电阻率。体积电阻率表征材料内部电导特性,单位为欧姆·米;表面电阻率表征材料表【面的电导特性,单位为欧姆。绝缘材料的体积电阻率通常在107~1019姆·米范围内。绝缘材料的电阻率,一般与」下列因素有关。随着温度的◤升高,电阻率成指数下降。

                            1.水能促进极性分子的离解,因此绝缘电阻率随湿度增大而下降,对多孔材料(如绝缘纸)影响更为灵敏。极性材料等亲水物质,容易在表面形成连续的水层而降ω低表面电阻;非极性材料如陶瓷、聚四氟乙烯等不易在表面形成连续水层,因而对其表面电阻影响较小。

                            2.绝缘材料中的杂质大都产生导电离子,又能促使极性分子的离解,使电阻率迅速下降。

                            3.在高电场强度作用下,离子↓的迁移力增大,因而使电阻率下降。

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                            三、绝缘材料的介电系数

                            绝缘材料的相对介电系数,表示电场作用下,绝缘材料内部电荷移动的情况,即极化程度。一般,随电场频率增高而逐级下降;随材料吸湿而增大;由于温度    影响极化,,在某卐一温度会出现峰值。

                            四、绝缘材々料的介质损耗

                            绝缘材料在电场作用下,由于漏电和极化等原因产生能量损耗。一般用█损耗功率或损耗角正切表示介质损耗大小。

                            在直流电压作用下,将通过瞬时充电电流、吸收电流和漏导电流。当施加交流电压≡时,则瞬时充电电流为无功电流(电容电流);漏导电流与电压同相位,为

                            功电流;吸收电流则既有无功电流分量,也有有功←电流分量。影响绝缘材料介质损耗的主要因素。

                            频率。温度不变时,损耗角正切在某一频率时出现高峰,此时单位体积内的介质损耗值P增长***快。

                            由于不同频率下№具有不同的介质损耗,故测量损耗角正切值时须选定频率,通常电机所用的材料,一般都是测量其工频时的介质损耗角正切。

                            1.温度。频率不变时,损耗角正切在某一温度时出现峰值,此时吸收电流所产生的损耗大。在低温区,漏导电流和吸收电流有功分量均很小,故♀损耗角正切很小;在高温区,吸收电流所产生的损耗消失,由漏导损耗决定。
                            某些有机绝缘★材料,其损耗角正切可能在不同的温度或频率下出现几个峰值。因此在高频或高压电气设备中,应根据损耗角■正切与温度和频率关系曲线,慎重选择适当的绝∮缘材料,避免在工作频率和温度出现损耗角正切峰值,以防止材料加速老化或发生热击穿。

                            2.电场强度增加。损耗角正≡切也随之增大,电压增加到某一值时,介质内部的气泡或电极边缘会出现局部游离现象△,损耗角正切突然显著增大,这一电压值◥称为起始游离电压。工程上常利用起始游离电压的测量,检查绝缘结构内部存在的气隙情况,以控制绝缘质量⊙。
                            此外,有些绝缘材料还应考虑耐电晕、耐电弧、抗漏电痕迹等电气性能。

                            电机对绝缘材料电气性☆能要求,以击穿电场强度和绝缘电阻为***重要。根据电机类型〒不同,对其他电气性能要求则不******一样,例如高压电机的绝缘,要求绝缘材料介@ 质损耗要小,耐电晕性要好;并须考虑铁心和导体之间的电场分布。

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