Краткие теоретические сведения

К органическим диэлектрикам относятся материалы, в составе которых находится углерод. Диэлектрики отличаются от других веществ прочными связями положительных и отрицательных зарядов, входящих в их состав. Вследствие этого электроны и ионы не могут свободно перемещаться под влиянием приложенной разности потенциалов. Практически в диэлектриках в силу ряда причин всегда имеется некоторое количество слабо связанных зарядов, способных перемещаться внутри вещества на большие расстояния. Однако в нормальных условиях таких зарядов в диэлектриках очень мало, и обусловленный ими электрический ток, называемый током утечки, невелик. Проводимость диэлектриков всегда значительно меньше проводимости проводников. К диэлектрикам относятся все газы (включая пары металлов), многие жидкости, кристаллические, стеклообразные, керамические, полимерные вещества. Поскольку свойства вещества сильно зависят от его агрегатного состояния, обычно рассматривают отдельно физические явления в газообразных, жидких и твёрдых диэлектриках. Пробой – потеря электрической прочности под действием напряжённости электрического поля – может иметь место как в образцах различных диэлектриков и систем изоляции, так и в электроизоляционных системах любого электротехнического устройства – от мощных генераторов и высоковольтных трансформаторов до любого бытового прибора. Сочетание в системах изоляции материалов, разных по электрической прочности, может приводить к серьёзным осложнениям при эксплуатации самых разнообразных электротехнических устройств, особенно высокого напряжения, где изоляция работает в сильных электрических полях и может возникнуть её пробой.

Причины пробоя бывают различными; не существует поэтому единой универсальной теории пробоя. В любой изоляции пробой приводит к образованию в ней канала повышенной проводимости, достаточно высокой, чтобы произошло короткое замыкание в данном электротехническом устройстве, создающее аварийную ситуацию, по существу выводящую это устройство из строя. Однако в этом отношении пробой может проявлять себя в разных системах изоляции по – разному. В твёрдой изоляции, как правило, канал пробоя сохраняет высокую проводимость после выключения, приведшего к пробою напряжения, явление протекает необратимо.

 

Таблица 5 - Органические диэлектрики

Свойства Полимеризационные диэлектрики Нагревостойкие полимеры
Полиэтилен (НД) Поливинилхлорид Полиметилметакрилат (оргстекло) Фторопласт-4 Полиимиды
Состав (мономеры)          
Плотность, (кг/м3)          
Теплостойкость, (оC)          
Водопоглощение, (% мас.)          
Предел прочности при растяжении σр, (Н/м2)          
Удельное электрическое. сопротивление,ρ, (Ом·м)          
Электрическая прочность, Eпр, (МВ/м)          
Достоинства          
Недостатки          
Область применения