Управление образования южно казахстанской области



бет60/67
Дата01.03.2022
өлшемі2.35 Mb.
#455864
түріПротокол
1   ...   56   57   58   59   60   61   62   63   ...   67
Электротехнические материалы - лекции 0911013

Контрольные вопросы:

  1. Классификация и назначение компаундов.

  2. Свойства и классификация лаков.

  3. Область применение лаков.


Тема 3.9 Волокнистые диэлектрики.
В электротехнике весьма широко применяются волокнистые ма­териалы, т. е. материалы, которые состоят преимущественно (или целиком) из частиц удлиненной формы-волокон. В некоторых материалах, а именно в текстильных, волокнистое строение совер­шенно очевидно. В других волокнистых материалах, таких, как дерево, бумага, картон, волокнистое строение может быть изучено с помощью микроскопа при небольшом увеличении.
Преимущества многих волокнистых материалов: дешевизна, до­вольно большая механическая прочность и гибкость, удобство об­работки. Недостатками их являются невысокие электрическая проч­ность и теплопроводность (из-за наличия промежутков между волок­нами, заполненными воздухом); гигроскопичность - более высокая, чем у массивного материала того же химического состава (так как развитая поверхность волокон легко поглощает влагу, проникающую в промежутки между ними).
Большая часть волокнистых материалов - органические ве­щества. К ним принадлежат материалы растительного происхожде­ния (дерево, хлопчатобумажное волокно, бумага и прочие материалы, состоящие в основном из целлюлозы) и животного происхождения (шелк, шерсть), искусственные волокна, получаемые путем химиче­ской переработки природного волокнистого (в основном целлюлоз­ного) сырья и, наконец, приобретающие особо важное значение в последнее время синтетические волокна, изготовляемые из синте­тических полимеров.
Целлюлозные волокнистые материалы имеют сравнительно боль­шую гигроскопичность, что.В тех случаях, когда требуется особо высокая рабочая темпера­тура изоляции, которую органические волокнистые материалы обеспечить не могут, применяют неорганические волокнистые ма­териалы — на основе стеклянного волокна и асбеста.


Дерево.
Благодаря своей распространенности, дешевизне и легкости механической обработки дерево явилось одним из первых электроизоляционных и конструкцион­ных материалов, получивших применение в электротехнике. Дерево обладает не­плохими механическими свойствами, в особенности если учесть его легкость: проч­ность дерева, отнесенная не к геометрическим размерам, а к массе, не ниже, чем у стали. Более тяжелые породы деревьев прочнее, чем более легкие. Прочность дерева в различных направлениях различна: прочность поперек волокон меньше, чем вдоль; плохо работает дерево на раскалывание вдоль волокон.
Недостатки дерева: I) высокая гигроскопичность, обусловливающая резкое сни­жение электроизоляционных свойств дерева при его увлажнении, а также коробле­ние и растрескивание деталей, изготовленных из влажного дерева, при его высу­шивании (вследствие того, что влажное дерево при сушке дает уменьшение размеров, неодинаковое в различных направлениях); 2) нестандартность свойств дерева даже одной и той же породы; неоднородность свойств образцов дерева в зависимости от направления их выпиливания, наличие сучков и других дефектов; 3) низкая нагрево- стойкость, а также горючесть.
Бумага и картон.
Бумага и картон — это листовой или рулонный материал коротковолокнистого строения, состоящий в основном из целлюлозы. Для производства бумаги обычно применяют древесную целлюлозу. В состав древесины помимо целлюлозы и воды входят различные вещества, которые рассматриваются как примеси: лигнин (при­дающий древесине хрупкость), смолы (особенно в древесине хвойных пород), соли и др. Для удаления примесей размельченная в щепу древесина подвергается варке в котлах, содержащих водные растворы щелочей или кислот, которые переводят в растворимые в воде соединения; затем целлюлоза тщательно отмывается водой от примесей. Обычная писчая и печатная бумага, в том числе и бумага, на которой напечатана настоящая книга, изготавливаются из сульфитной целлюлозы, получен­ной в результате варки древесины в растворе, содержащем сернистую кислоту H2S03; такая целлюлоза в процессе ее изготовления легко приобретает белый цвет.
При изготовлении же бумаги, применяемой в качестве электрической изоляции, а также особо прочной упаковочной и тому подобной бумаги применяется суль­фатная и натронная целлюлоза, получаемая путем варки древесины в растворах, содержащих едкий натрий NaOН. Щелочная целлюлоза обычно не отбеливается и сохраняет желтоватый цвет, обусловленный неудаленными красящими веществами древесины. Щелочная целлюлоза дороже сульфитной. Однако, поскольку в процессе щелочной варки исходная целлюлоза древесины в меньшей мере подвергается деструкции (разрушению макромолекул) и сохраняет более высокую молекулярную массу и длину волокон, чем в процессе кислотной варки, щелочные бумаги имеют более высокую механическую прочность и более стойки к тепловому старению, что для технических бумаг, в частности электроизоляционных, чрезвычайно важно. Для изготовления бумаги механически обработанная (размолотая) целлюлоза с боль­шим количеством воды отливается сплошным слоем на движущуюся бесконечную сетку бумагоделательной машины. При удалении воды сквозь ячейки сетки, уплот­нении и сушке при пропускании между стальными валками, некоторые из которых Разрывающее усилие кабельной бумаги марки К-080 толщиной 80 мкм для полоски шириной 15 мм в на­правлении вдоль рулона (кривая 1) и поперек рулона (кривая 2) в зависимости от относительной влажности возду­ха φ имеют обогрев, получается бумага в виде рулона.
Кабельная бумага
Выпус­кается различных марок, обозначаемых буквами К, КМ, КВ, КВУ, КВМ и КВМУ (эти буквы обозначают: К — кабельная, М — многослойная, В — высоковольтная, У — уплотненная) и цифрами от 15 до 240 (обозначающими номинальную толщину бумаги —от 15 до 240 мкм). Бумаги марок К и КМ применяются для силовых кабелей напряже­нием до 35 кВ, КВ и КВУ — 35 кВ и выше, КВМ и КВМУ — 110 кВ и более. Объемная масса неуплотненных кабельных бумаг двух различных марок составляет 0,76 или 0,87 Мг/м3, а уплотненных бумаг 1,09—1,10 Мг/м3. В бумажной изоляции силового кабеля слабыми местами — очагами развития пробоя — являются зазоры между отдельными лентами бумаги в каждом повиве. В кабелях с вязкой пропиткой (например, масляно-канифольным компаундом) в эксплуатации после многократных последовательных нагревов и охла­ждений кабеля часть зазоров, ближайших к жиле, оказывается не заполненной про­питочным компаундом. В этих зазорах возникает ионизация, разрушающая как компаунд, так и бумагу и способствующая постепенному прорастанию ветвистого разряда от жилы к свинцовой оболочке кабеля.
Учитывая старение пропитанной бумаги при длительном воздействии элек­трического поля, рабочую напряженность для бумажных конденсаторов с жидкой пропиткой обычно принимают 25—35 МВ/м при постоянном напряжении и 12— 15 МВ/м при переменном напряжении частоты 50 Гц.
Микалентная бумага, применяемая в качестве подложки микаленты,— одна из немногих разновидностей электроизоляционных бумаг, производимых не из древесной целлюлозы щелочной варки, а из длинноволокнистого хлопка. Она имеет толщину 20 ± 2 мкм и массу 1 м2, равную 17 г; выпускается в рулонах шириной 450 или 900 мм.
Картон в основном отличается от бумаги большей толщиной. Электроизоля­ционные картоны изготовляются двух типов; воздушные более твердые и упругие, предназначенные для работы на воздухе (прокладки для пазов электрических ма­шин, каркасы катушек, шайбы), и масляные — более рыхлой структуры и болев мягкие, предназначаемые в основном для работы в трансформаторном масле (на­пример, в изоляции маслонаполненных трансформаторов). Масляные картоны хорошо пропитываются маслом и в пропитанном виде имеют высокую электриче­скую прочность. В рулонах выпускаются только наиболее тонкие электроизоля­ционные картоны. Обычно же картоны (употребительные толщины — до 3 мм, в отдельных случаях выше) выпускаются в листах. Электроизоляционные картоны изготовляются из древесной или хлопковой целлюлозы. Еще выше (на 10—25 С) нагрево- стойкость бумаги, обработанной раствором цианамида CN2H3.




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   56   57   58   59   60   61   62   63   ...   67




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет