Электроизоляционные материалы

Вещества, обладающие очень малой электрической проводи­мостью, называются электроизоляционными материалами или диэлектриками. К ним относят газы, некоторые жидкости (минераль­ные масла, лаки) и почти все твердые тела, кроме металлов и угля. Основные свойства диэлектриков характе­ризуются следующими параметрами.

В сильном электрическом поле молеку­лы диэлектрика расщепляются на ионы и диэлектрик проводит ток. Напряженность электрического поля, при которой начина­ется ионизация молекул диэлектрика, на­зывается пробивной и измеряется в воль­тах на метр (В/м).

Диэлектрическая проницаемость харак-теризует электрические свойства материала. Практически все материалы сравнивают с воздухом, для которого относительная Ди­электрическая проницаемость принимается равной единице. Если между пластинами воздушного конденсатора поместить другой диэлектрик, например слюду с диэлектри­ческой проницаемостью 8=7, емкость кон­денсатора увеличится в 7 раз.

Под действием электрического поля происходит смещение положительных и отрицательных зарядов в атомах диэлектрика, что приводит к его поляризации.

В переменном электрическом поле смещение электронов будет также переменным; усиливается движение частиц диэлектрика, что приводит к его нагреванию. На нагревание затрачивается энергия, возникают диэлектрические потери.

Рис. 4. Векторная диаграмма токов

Диэлектрик, в котором имеются потери энергии, эквивалентен электрической цепи, состоящей из емкостного и активного сопро­тивлений. Ток I в такой цепи можно представить в виде двух со­ставляющих: активной Iа и реактивной Iр (рис. 4). Чем больше по­тери энергии, тем больше активная составляющая тока и угол б на векторной диаграмме. Поэтому количественно диэлектрические потери характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь S. Чем меньше tg о, тем выше качество диэлектрика.

Кроме перечисленных величин диэлектрик характеризуется теп­лоустойчивостью, гигроскопичностью, механическими свойствами.