Электротехнические материалы Теория конструктивных материалов

Компаунды представляют собой изоляционные составы, которые в момент использования бывают жидкими, а затем отвердевают. Компаунды не имеют в своем составе растворителей. По своему назначению данные составы делятся на пропиточные и заливочные. Первые из них применяют для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов, вторые — для заливки полостей в кабельных муфтах, а также в электромашинах и приборах с целью герметизации.

Виды диэлектрических потерь

Можно выделить следующие основные виды диэлектрических потерь.

ПОТЕРИ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ - характерны для всех без исключения диэлектриков. Наблюдаются при постоянном и переменном напряжении. В однородных неполярных диэлектриках являются единственным видом потерь.

РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПОТЕРИ - обусловливаются поляризацией диэлектриков. Вызываются активными составляющими абсорбционных токов замедленных поляризаций.

ПОТЕРИ, ОбУСЛОВЛЕННЫЕ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ - вызывается проводящими и газовыми включениями, слоистостью и т.п. Эти потери являются дополнительными релаксационными потерями. Наиболее часто они проявляются в виде потерь, обусловленных миграционной поляризацией, характерной в основном для композиционных и слоистых диэлектриков.

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ПОТЕРИ, возникают в диэлектриках, содержащих поры или газовые включения.

РЕЗОНАНСНЫЕ ПОТЕРИ, характерны для частот, совпадающих с собственными частотами колебаний электронов и ионов.

Потери на электропроводность

Протекание сквозного тока через диэлектрик как в постоянном, так и в переменном электрическом поле приводит к диэлектрическим потерям на электропроводность. Потери сквозной электропроводности будут единственным видом потерь в однородном неполярном диэлектрике, для которого можно использовать простейшую параллельную схему замещения ( соответствующий раздел: тангенс угла диэлектрических потерь, схемы замещения, рис. а). Для такой схемы замещения по определению tg[Delta] = Ia/Ic = U/R .1/UwC = 1/RwC, т.е. tg[Delta] будет обратно пропорционален частоте. Потери на электропроводность будут наблюдаться также и в полярных диэлектриках. Так как tg[Delta] диэлектриков пропорционален активной проводимости tg[Delta]= a/ c, то ясно, что tg[Delta] будет следовать за изменением a, которая увеличивается экспоненциально с увеличением температуры.

 

[Схема замещения диэлектрика]

 

Основные причины, вызывающие протекание через диэлектрик абсорб- ционных токов, приводящих к релаксационным потерям, перечислены в разделе об электропроводности диэлектриков (ток абсорбции). Отметим, что потери релаксационного характера могут наблюдаться не только в полярных диэлектриках, но и в неполярных, например при наличии пористой или слоистой структуры, когда становится возможна ионизация газовых включений, накопление объемных зарядов и др.

Появление абсорбционных токов в полярных диэлектриках под действием внешнего поля, наряду с неоднородностью, обусловлено, главным образом, ориентацией полярных молекул.

В вязких жидкостях полярные молекулы - диполи, ориентируясь во внешнем поле, преодолевают силы внутреннего трения (вязкость) в результате чего часть электрической энергии превращается в тепло. В твердых диэлектриках релаксационные потери вызываются как процессами установления дипольной поляризации, так и поляризацией, определяемой слабосвязанными ионами.

Oсoбым рядoм электрических свoйств oблaдaют пoлупрoвoдники. Ширoкo испoльзуют пoлупрoвoдникoвыe приборы в усилитeляx электрических сигнaлoв, рaдиoэлeктрoнныx устрoйствax, выпрямитeляx пeрeмeннoгo тока и мнoгиx другиx oблaстяx. Мaгнитныe материалы сoстaвляют oпрeдeлeнную группу. Свoйствoм измeнять мaгнитнoe пoлe oблaдaют мaгнитныe материалы, в кoтoрoe иx пoмeщaют.