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什么样的电气绝缘材料才是最好的?

具有良好的电绝缘或热绝缘的材料。热绝缘材料又称绝热材料。电气绝缘材料多指电绝缘材料 ,其电导率约在10-10西/米以下。根据不同电工产品的需要,还起储能、散热、冷却、灭弧、防潮、防霉、防腐蚀、防辐照、机械支承和固定、保护导体等作用。

最早使用的绝缘材料是棉布、丝绸、云母、橡胶等天然制品。20世纪30年代以后,人工合成绝缘材料迅速发展,各种合成树脂、塑料等先后用于电工领域,以制造电机及高、低压电器等,使电器产品的容量不断扩大、体积逐渐缩小,从而促进电工和电子技术的发展。

电气绝缘材料,分气体、液体和固体3类。

气体绝缘材料 具有高的电离场强和击穿场强,击穿后能迅速恢复绝缘性能,化学稳定性好,不燃、不爆、不老化,无腐蚀性,不易为放电所分解,而且比热容大,导热性、流动性均好。空气是用得最广泛的气体绝缘材料。例如,交、直流输电线路的架空导线间,架空导线对地间均由空气绝缘。高压标准电容器也采用气体绝缘介质,早期采用高气压的氮或二氧化碳,现多用六氟化硫(SF6)。SF6还用于制造高压断路器、金属封闭式组合电器、气体绝缘的输电管道电缆和气体绝缘变压器等。

液体绝缘材料 又称绝缘油。填充固体材料内部或极间空隙,以提高其介电性能,并改进设备的散热能力。液体绝缘材料击穿强度高,介质损耗角正切(tgσ)小,绝缘电阻率高,相对介电常数小。此外,还具有优良的物理和化学性能,如气化温度高,闪点高,凝固点低,热导率大,热稳定性好,在电场作用下吸气性小等。按其极性分为弱极性、非极性、极性和强极性4 类。按材料来源分为矿物绝缘油、合成绝缘油和植物油3类。矿物绝缘油简称矿物油,是从石油中提炼精制的,属于弱极性介质。其相对介电常数约为2.2,标准电极中击穿电压为35~50千伏(kV)。闪点为125~135℃,用于制造变压器 、电缆、电容器等。合成绝缘油是人工合成的液体绝缘材料。由于矿物油是多种碳氢化合物的混合物,难以除净降低绝缘性能的组分,且制取工艺复杂,易燃烧,耐热性低,介电常数不高等,因而研究开发了性能优良的合成绝缘油。现已使用的有芳烃合成油、硅油、酯类油、醚类和砜类合成油、聚丁烯等。植物油使用的有蓖麻油、大豆油、菜籽油等。其中蓖麻油是优良的脉冲电容器的浸渍剂。

固体绝缘材料是用以隔绝不同电位导电体的固体,一般还要求固体绝缘材料兼具支撑作用。固体绝缘材料可以分成无机和有机两大类。与气体绝缘材料、液体绝缘材料相比,固体绝缘材料由于密度较大,因而击穿强度也高得多,这对减少绝缘厚度有重要意义。固体绝缘材料的绝缘电阻、介电常数和介质损耗的变化范围很广泛。例如,聚四氟乙烯的绝缘电阻可以高达1020Ω·m,因而可以防止泄漏电流过大,而其相对介电常数很低(仅2.0),使绝缘的电容量变得很小;与此对应,高介电陶瓷具有特高相对介电常数(达几千)。因此可以根据不同要求加以选用固体绝缘材料。

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