В зависимост от поведението си в електромагнитно поле материалите проявяват различни свойства и по тези свойства намират приложение в техниката. По поведението си в магнитно поле материалите се делят на две групи: магнитни и немагнитни. По стойноста на коефициента на пропорционалност γ (характеристика, която определя способността на веществото да провежда неизменен във времето ток, който се дължи на насоченото движение на свободни заряди във веществото под действие на силите на електричното поле), материалите се делят на електроизолационни (диелектрици), проводникови и полупроводникови. Диелектриците имат много голямо съпротивление (ρ=10-7-1021Ωm) и най-малка проводимост.
Те имат йонен характер на проводимостта и забранена зона от 3 до 5 eV, т.е. нямат електронни полета при слаби полета. Диелектриците се използват за направа на изолация на тоководящи части една спрямо друга или тоководяща част спрямо земя.
Диелектриците се делят на 3няколко групи:
- Течни диелектрици
- Твърди диелектрици
- Органични полимери-естествени и синтетични
- Неорганични полимери
- Газообразни диелектрици
Представители на течните диелектрици това са нефтените масла, които са продукт на дестилацията на нефта, и силициево-органични течности, които имат голяма топлоустойчивост и добри изолационни свойства. От своя страна нефтените масла по предназначение биват 3 вида:
- Трансформаторно масло, което се използва за изолация и охлаждане на трансформатори
- Кондензаторно масло, което заедно с кондензаторна хартия служи за направа на кондензатори.
- Кабелно масло, което заедно с кабелна хартия служи за производство на кабели.
Нефтеното масло е неполярен диелектрик с много добри изолационни свойства. Неговият недостатък е , че е пожаро и взривоопасно.
Механизмът на разряда в течни диелектрици силно зависи от тяхната чистота.
При пределно чисти течности в основата на механизма на разряда стои ударната йонизация. Поради голямата плътност в течните диелектрици в сравнение с газовете възможността на свободните електрони да се ускорят е електрическо поле и да придобият достатъчно енергия е силно намалена. Затова електрическата якост на течните диелектрици е много по-голяма в сравнение с газовете.
Течните диелектрици напрактика имат винаги замърсявания (влага, разтворени примеси, йони, частички от твърд материал). За пример ще разгледаме изменението на електрическата якост на трансформаторно масло в зависимост от количеството на намиращата се в него вода. Ако водата е в много малки количества, тя образува молекулен разтвор. Проводимостта на маслото се повишава, в резултат на което разрядно му напрежение намалява. Ако водата е в по-големи количества се получава емулсия. Водните капчици се подреждат по дължината на силовата линия между електродите и създават проводимост. По тази нишка с повишена проводимост протича по-голям ток и разрядното напрежение силно намалява. И в двата случая токът загрява течността, дава възможност за частичното и изпаряване и за създаване на газови области, през които се развива крайният стадий на разряда.
Вискозитетът е важна характеристика за течните и полутечните електроизолационни материали като масла, лакове и други. Вискозитетът е коефицент на вътрешно триене на течността. В практиката се използват понятията динамичен, конематичен и условен вискозитет по Енглер. Вискозитетът на материалите също намалява с повишаване на температурата, ако при тяхното нагряване не настъпват химически изменения в структурата им. С нарастване на вискозитета намалява импрегниращата и заливащата способност на лакове и компаунди, както и охлаждащата способност на маслата.
Запознаване с метода и вискозиметъра на Енглер за определяне на температурната зависимост на вискозитета на трансформаторно масло. За всяка температура се измерва воскозитета по Енглер и се изчислява съответната стойност на кинематичния вискозитет.
Вискозитетът на трансформаторното масло е показател за неговата охлаждаща способност. Той се определя с помощта на универсален вискозиметър по метода на Енглер. Изпитваната течност се намира в месингов съд. На дъното на съда има цилиндричен отвор с нормирани размери – диаметър 2,8 mm и височина 20 mm. Съдът е поставен в друг метален съд , пълен с вода или масло за постоянно поддържане на температурата на изпитваната течност. Съдът се затваря с метален капак с два отвора. Единият отвор е за термометъра за измерване на температурата на течността. През другия отвор, разположен в центъра на капака, минава запушалка. Запушалката, изработена от меко дърво, има конусна форма в долния си край, с която се затваря отворът. Съдът и всички метални части на вискозиметъра, които са в допир с изпитваната течност, имат противокорозионно покритие. Съдът трябва да се поставя строго хоризонтално, което се проверява и регулира с помощта на специално устройство. Течността се раздвижва с бъркалка. Под цилиндричния отвор се поставя измервателна стъклена колба с отбелязано ниво, определящо обема на колбата от 200 cm3.
След достигане на желаната температура за течността запушалката се изважда и едновременно с това се пуска секундомер. Измерва се времето, за което течността с непрекъсната струя запълва колбата до отбелязаното ниво.
Няма сходни статии.
