Реферат: Пропиточные материалы

Сравнительно дешёвый отечественный материал (октол ) представляет собой смесь полимеров изобутилена и его изомеров, имеющих общий состав С₄ Н₈ и получаемых из газообразных продуктов крекинга нефти.

Значение e_r октола 2,0 - 2,2; tg d ( при 1кГц ) 0,0001; температура застывания минус 12⁰ С.

Природные смолы.

Канифоль - хрупкая смола, получаемая из живицы ( природной смолы сосны ) после отгонки её жидких составных частей ( скипидара ). Канифоль в основном состоит из органических кислот. Канифоль растворима в нефтяных маслах ( особенно при нагреве) и других углеводородов, растительных маслах, спирте, скипидаре и прочие.

Электроизоляционные свойства канифоли : r=10¹² - 10¹³ Ом · м; Е_ПР = 10 - 15 МВ/м; зависимость e_r и tg dот температуры характерна для полярных диэлектриков. Температура размягчения канифоли составляет 50 - 70⁰ С. На воздухе канифоль постепенно окисляется, при чём температура размягчения её повышается, а растворимость снижается.

Канифоль, растворённая в нефтяных маслах, применяется при изготовлении пропиточных и заливочных кабельных компаундов.

Растительные масла.

Растительные масла - вязкие жидкости, получаемые из семян различных растений. Из этих масел особенно важны высыхающие масла, способные под воздействием нагрева, освещения, соприкосновения с кислородом воздуха и других факторов переходить в твёрдое состояние. Тонкий слой масла, налитый на поверхность какого-либо материала, высыхает и образует твёрдую, блестящую, прочно пристающую к подложке электроизоляционную плёнку. Высыхание масел является сложным химическим процессом, связанным с поглощением маслом некоторого количества кислорода из воздуха.

Скорость высыхания масел увеличивается с повышением температуры, при освещении, а также в присутствии катализаторов химических реакций высыхания - сиккативов. В качестве сиккативов используют соединения свинца, кальция, кобальта и др.

Отверждённые плёнки высыхающих масел в тяжёлых углеводородах, например в трансформаторном масле, не растворяются даже при нагреве, так что являются практически маслостойкими, но к ароматическим углеводородам, например бензолу, они менее стойки. При нагреве отверждённая плёнка не размягчается. Наиболее распространённые высыхающие масла - льняное и тунговое.

Льняное масло золотисто - жёлтого цвета получается из семян льна. Его плотность 0,93-0,94 Мг/м³ , температура застывания - около -20⁰ С.

Тунговое (древесное) масло получают из семян тунгового дерева, которое разводится на Дальнем Востоке и на Кавказе. Тунговое масло не является пищевым и даже токсично. Плотность тунгового масла - 94 МГ/м³ , температура застывания - от 0 до минус 5⁰ С.

По сравнению с льняным маслом тунговое высыхает быстрее. Оно даже в толстом слое высыхает более равномерно и даёт водонепроницаемую плёнку, чем льняное. Высыхающие масла применяются в электропромышленности для изготовления электроизоляционных масляных лаков, лакотканей, для пропитки дерева и для других целей. В последнее время наблюдается тенденция к замене высыхающих масел синтетическими материалами. Невысыхающие масла могут применяться в качестве жидких диэлектриков.

Касторовое масло получается из семян клещевины; иногда используется для пропитки бумажных конденсаторов. Плотность касторового масла 0,95-0,97 МГ/м³ , температура застывания от минус 10 до минус 18⁰ С ; e_r равно 4,0 - 4,5 при температуре 20⁰ С; tg d 0,01 - 0,03, Е_ПР =15-20 МВ/м. Касторовое масло не растворяется в бензине, но растворяется в этиловом спирте.

Битумы.

Битумы - аморфные материалы, представляющие собой сложные смеси углеводородов (обычно они содержат некоторое количество кислорода и серы). Они имеют чёрный (или тёмно-коричневый) цвет, при низких температурах хрупки и дают характерный излом в виде раковин. Битумы растворяются в углеводородах, несколько труднее в бензине, не маслостойкие. В спирте и воде битумы не растворимы, они имеют малую гигроскопичность и в толстом слое практически водонепроницаемы. Битумы термопластичны, плотность их близка к 1 Мг/м³ . Различают искусственные (нефтяные), представляющие собой тяжёлые продукты перегонки нефти, и природные (ископаемые), называемые также асфальтами.

Температура размягчения асфальта доходит до 200⁰ С. Более тугоплавкие битумы имеют лучшие электроизоляционные свойства, которые медленно ухудшаются при повышении температуры; Они труднее растворимы и при низких температурах более тверды и хрупки. Природные асфальты используются в компаундах для заливки трансформаторов. Битумы - слабо полярные вещества с e_r = 2,5 - 3,0; tg dоколо 0,01; Е_ПР = 10 - 25 МВ/м и r = 10¹³ - 10¹⁴ Ом/м; Эти параметры мало зависят от влажности.

Воскообразные диэлектрики.

Представляют собой твёрдые легкоплавкие вещества, обладающие низкой механической прочностью и малой гигроскопичностью они употребляются для пропитки и заливки существенный недостаток - значительная усадка при застывании, по этому большая часть объёма пор изоляции оказывается заполненной воздухом, что приводит к понижению электрической прочности пропитанной изоляции.

Давший название группе материалов пчелиный воск для электрической изоляции в настоящее время не используется.

Парафин - наиболее дешёвая и широко известная неполярное воскообразное вещество. Получают его разгонкой и вымораживанием из соответствующей фракции дистиллата парафинистой нефти. Имеет плотность 0,85 - 0,9 Мг/м³ . И температуру плавления 50-55⁰ С, tg d 0,0003 - 0,0007, r- áîëåå 10¹⁶ Ом · м; Е_ПР = 20 - 25 МВ/м. При нормальной температуре парафин обладает высокой химической стабильностью, но при нагреве до 130⁰ С на воздухе легко окисляется, снижая плотность в 100 раз. Парафин применяют для пропитки бумажных конденсаторов низкого напряжения, для пропитки дерева и картона, для заливки катушек с невысокой рабочей температурой. Парафин не растворим в воде и спиртах, но растворяется в жидких углеводородах : нефтяных маслах, бензине, бензоле.

Церезин - смесь твёрдых углеводородов метанового ряда. Изготовляется путём очистки минерала озокерита (горного воска, представляющего собой продукт естественного перерождения нефти в условиях доступа воздуха. Преимущества - более высокая температура плавления (65 - 80⁰ С) и стойкость к окислению; плотность у церезина выше, а тангенс меньше чем у парафина. При пропитке бумажных и слюдяных конденсаторов церезин вытесняет парафин.

Синтетический парафин и синтетический церезин - высокомолекулярные углеводороды с температурой плавления 100 - 130⁰ С получают при изготовлении синтетического бензина и масел. Электроизоляционные свойства этих материалов близки к свойствам натурального парафина и натурального церезина используют при пропитке бумажных конденсаторов.

Вазелин - близкая к воскообразным веществам масса, мазеобразная; применяется для пропитки бумажных конденсаторов. Вазелин - смесь твёрдых и жидких углеводородов получаемых из нефти. tg d при 1 кГц , нормальной температуре не более 0,0002, r-не менее5 · 10¹² Ом · м; Е_ПР при 50 Гц не менее 20 МВ/м.

Используемая Литература :

1. « Электротехнические материалы »

Н.П.Богородский; В.В. Пасынков 86 г.

2. « Теория диэлектриков »

А.А. Воробьёв;Б.М.Тареев. 86 г.

3. « Материалы электронной техники »

В.В. Пасынков; В.С. Сорокин. 86 г.

4. « Материалы в приборостроениии автоматике »

Ю.Н. Пятин 82 г.