电绝缘材料的特性

电绝缘材料是用来绝缘电线的材料。它们具有： 高电阻、电气强度——材料通过其电压和电损耗抵抗击穿的能力，以损耗角的正切为特征，耐热性，以给定电介质在其在电气设备中的长期使用。

电绝缘材料 - 电介质可以是固态、液态和气态。

电气中电绝缘材料的目的是在具有不同电势的部件之间创造一种环境，以防止电流在这些部件之间通过。

区分电介质的电气、机械、物理化学和热特性。

电介质的电气特性

体电阻——当直流电流通过时电介质的电阻。对于平坦的电介质，它等于：

Rv = ρv (d / S), ohm

式中ρv——电介质的体积比电阻，为边长为1cm的立方体，当直流电通过电介质相对的两个面时的电阻，Ohm-cm，S为电介质的截面积电流通过的电介质（电极面积），cm2，e——电介质厚度（电极间距离），见

介质表面电阻

表面电阻——当电流通过其表面时电介质的电阻。这个电阻是：

Rs = ρs (l / S), 欧姆

式中ps——电介质的比表面电阻，是直流电从一侧流向另一侧时正方形（任意大小）的电阻，Ohm，l——电介质表面的长度（电流流动方向） ), cm, C — 电介质表面的宽度（在垂直于电流流动的方向），见

介电常数。

如您所知，电容器的容量 - 两个平行且相对的金属板（电极）之间闭合的电介质是：

C = (ε S) / (4π l), 厘米,

其中 ε——材料的相对介电常数，等于具有给定电介质的电容器的容量与具有相同几何尺寸但其电介质为空气（或更确切地说真空）的电容器的容量之比； C——电容器电极的面积，cm2，l——电极间闭合的电介质厚度，见

介质损耗角

当向其施加交流电时，电介质中的功率损耗为：

Pa = U NS Ia, W

其中 U 是施加的电压，Ia 是通过电介质 A 的电流的有源分量。

众所周知：Ia = AzR / tgφ = AzRNS tgδ, A, Azr = U2πfC

其中Azp为通过电介质的电流的电抗分量，A、C为电容器的电容量，cm，f为电流的频率，Hz，φ——电流矢量通过电介质的角度为提前施加到该电介质的电压矢量，度，δ - 与 φ 互补的角度至 90°（电介质损耗角，度）。

这样，功率损耗量就确定了：

Pa = U22πfCtgδ, W

具有重要实际意义的是 tgδ 对施加电压大小（电离曲线）的依赖性问题。

均匀绝缘，无分层和开裂，tgδ几乎与施加电压的大小无关；在存在分层和开裂的情况下，随着施加电压的增加，由于绝缘层中空隙的电离，tgδ 急剧增加。

介电损耗 (tgδ) 的定期测量及其与先前测量结果的比较可表征绝缘状况、老化程度和强度。

介电强度

在电气装置中，构成线圈绝缘的电介质必须承受电场的作用。薄纱的强度（电压）随着产生该场的电压的增加而增加，当场强达到临界值时，电介质失去其电绝缘性能，即所谓的介电击穿。

发生击穿时的电压称为击穿电压，对应的场强为介电强度。

介电强度的数值等于击穿电压与击穿点电介质厚度之比：

Epr = UNHC/l, kV/mm,

式中 Upr——击穿电压，kV，l——击穿点绝缘厚度，mm。

电气绝缘材料

电介质的物理化学特性

除了电气特性外，还区分了电介质的以下物理化学特性。

酸值 — 指定中和液体电介质中包含的游离酸并降低其电绝缘性能所需的氢氧化钾 (KOH) 的量 (mg)。

粘度——决定液体电介质的流动性程度，决定了浸渍绕组线时清漆的渗透能力，以及油在变压器中的对流等。

它们区分由毛细管粘度计（U 形玻璃管）测量的运动粘度和所谓的条件粘度，由来自特殊漏斗中校准孔的流体流速确定。运动粘度的单位是斯托克斯（st）。

以恩格勒度数测量的条件粘度。

热阻——材料在工作温度下暴露的时间与电气设备正常运行的估计时间相当时执行其功能的能力。

在加热的影响下，电绝缘材料发生热老化，结果绝缘不再满足对其施加的要求。

电绝缘材料的耐热等级 (GOST 8865-70)。字母表示耐热等级，括号内数字-温度，°C

Y (90) 未浸渍或浸渍液态电绝缘材料的纤维素、棉和天然丝纤维材料 A (105) 浸渍或浸渍液态电绝缘材料的纤维素、棉或天然、粘胶和合成丝纤维材料 D (120) 合成材料（薄膜、纤维、树脂、化合物） B (130) 与有机粘合剂和浸渍剂一起使用的云母、石棉和玻璃纤维材料 F (155) 与合成粘合剂物质和浸渍剂结合使用的云母、石棉和玻璃纤维材料 H (180 ) 以云母、石棉和玻璃纤维为基础的材料结合硅硅粘合剂和浸渍化合物 C（超过 180）云母、陶瓷材料、玻璃、石英或其组合，无粘合剂或有无机粘合剂物质

在冷态下具有非晶态的固体电介质（树脂、沥青）开始软化的软化点。当使用钢球或水银将加热的绝缘体从环或管中挤出时，确定软化点。

第一滴液滴从加热测试材料的烧杯（底部有一个直径为 3 毫米的开口）分离并落下的滴点。

蒸汽闪点，绝缘液体蒸汽和空气的混合物被所提供的燃烧器火焰点燃。液体的闪点越低，其挥发性越大。

耐湿性、耐化学性、耐冻性和耐热带性电介质-电气绝缘材料在-45°至-60°C范围内的低温下暴露于水分、酸或碱时的电气和物理化学特性的稳定性，如以及热带气候，其特点是白天气温高且急剧变化、高湿度和污染、霉菌、昆虫和啮齿动物的存在。

耐电弧和电晕电介质——电绝缘材料对无声放电过程中释放的臭氧和氮气的影响的抵抗力——电晕，以及对电火花和稳定电弧作用的抵抗力。

电介质的热塑性和热固性

热塑性电绝缘材料是那些在寒冷时最初是固体，在加热时软化并溶解在合适的溶剂中的材料。冷却后，这些材料再次凝固。通过反复加热，它们软化和溶解在溶剂中的能力仍然存在。因此，加热此类材料不会导致其分子结构发生任何变化。

与它们相反，所谓的热固性材料在以适当的方式进行热处理后会硬化（烘烤）。反复加热后，它们不会软化，也不会溶解在溶剂中，这表明它们的分子结构在加热过程中发生了不可逆的变化。

绝缘材料的机械特性是：最大拉伸强度、压缩强度、静态和动态弯曲强度，以及刚度。