電工絕緣材料簡介

電工絕緣材料是指不導電或導電甚微的物質。它在直流電壓作用下，電阻率大于10^9Ω·cm。在工程上一般稱為“絕緣材料"。電氣絕緣材料并不僅僅具有不易導電的特性，更本質的特性是它能夠承受電場作用而被極化，并在其內部建立電場，從而儲存電場能量(如電容器)。絕緣材料用于電工、電子設備中，能有效地將帶電的或有不同電位的導體隔離開，如隔離變壓器繞組與鐵心，隔離高、低壓繞組，隔離導體以保證人身安全(如導線的外塑套)，使電流按特定的方向流動;當它用于制造電容器時，又能起到儲能的作用。絕緣材料還能起支撐固定(如在接觸器中)、滅弧(如斷路器中)、防暈、防潮、防霉以及保護導體(如在線圈中)等作用。

電工絕緣材料的基本性能

電工絕緣材料的好壞，一般用它的電氣、力學、物理和化學性能來衡量。電工產(chǎn)品的質量和使用壽命，在很大程度上取決于絕緣材料的性能。因為絕緣材料的耐熱性、機械強度和壽命都比金屬材料低，因此，絕緣材料是電工產(chǎn)品中的最薄弱環(huán)節(jié)，故障大多都發(fā)生在絕緣部分。

然而不同的絕緣材料具有不同的特性，這些特性主要有：①電介質的擊穿強度；②絕緣電阻；③耐熱性；④力學性能。

(1)電介質的擊穿強度：絕緣材料在高于某一極限數(shù)值的電場強度作用下，通過電介質的電流與施加在介質上的電壓關系就不符合歐姆定律，電流將會突然猛增。這時絕緣材料被破壞而失去了絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為電介質的擊穿。電介質發(fā)生擊穿時的電壓稱為擊穿電壓。電介質被擊穿時的電場強度，稱為擊穿強度，單位為kV/mm。固體絕緣的擊穿，常發(fā)生在電極邊緣，一般分為熱擊穿、電擊穿和局部放電擊穿三種形式。熱擊穿是由于電介質內部介質損耗而發(fā)出熱量，若熱量來不及發(fā)散出去，就會使電介質內部溫度增高，導致分子結構破壞而擊穿。熱擊穿是電氣設備中絕緣破壞最常見的一種擊穿形式。因此，運行維護人員必須經(jīng)常注意檢查運行著的電氣設備的溫升情況電擊穿是指在強電場作用下，電介質內部帶電質點劇烈運動，發(fā)生碰撞電離，破壞了分子結構，結果使絕緣材料擊穿。

放電擊穿是指在強電場作用下，電介質內部的氣泡首先發(fā)生碰撞電離而放電，雜質也因受電場加熱而汽化，產(chǎn)生氣泡，于是使氣泡放電進一步發(fā)展，導致材料裂解、分解、腐蝕破壞而擊穿。

實際上，絕緣結構發(fā)生擊穿，常常是電、熱、放電多種擊穿方式同時存在，很難截然分開。

（2)絕緣電阻：絕緣材料并不是絕對不導電的材料，在一定的直流電壓作用下，絕緣材料中會流過非常微弱的電流，并隨時間增長而逐漸減小，最后趨于一穩(wěn)定值。一般認為，在加上電壓1min后，所測的電流為漏導電流，依此計算出來的電阻即為絕緣電阻。影響絕緣材料的絕緣電阻的主要因素有溫度、水分和雜質等，同一種絕緣材料，由于受環(huán)境條件的影響，絕緣電阻值會有很大的差異。工程上常以絕緣電阻值的大小來判斷電機、電器、變壓器等設備的受潮程度，并決定能否運行。在檢查低壓電動機繞組對機座的絕緣時，一般絕緣電阻在0.5MΩ以上時，說明該電動機的絕緣尚好，可以繼續(xù)使用。若在0.5MΩ以下，則說明該電動機已受潮，或繞組絕緣很差。

(3)耐熱性：耐熱性是指絕緣材料承受高溫而不改變介電、力學、理化等特性的能力。絕緣的耐熱性是決定絕緣性能的主要因素。這是因為電氣設備在運行時，導體和磁性材料都會發(fā)熱，并傳到電介質中；電介質本身由于存在介質損耗也要發(fā)熱；或者整個電氣設備就處在高溫環(huán)境中工作，因此電氣設備的絕緣材料長期在熱態(tài)下工作絕緣材料無論在高溫或低溫下工作，都會給其性能帶來危害。例如，在高溫下，其性能往往在短時間內就會出現(xiàn)老化，如絕緣材料發(fā)生軟化，絕緣塑料因增塑劑揮發(fā)而生硬變脆，絕緣油汽化而帶來火災危險等。又如在低溫環(huán)境下工作時，寒冷的氣溫也會使材料的力學性能變壞，甚至不能使用。

測試儀器

（1）電壓擊穿強度：可采用航天偉創(chuàng)LDJC系列電壓擊穿試驗儀，測試固體材料的電壓擊穿強度。

（2）絕緣電阻：可采用航天偉創(chuàng)的ZST-212體積表面電阻率測試儀（高阻計），可測試固體、液體、粉體的體積電阻率、表面電阻率、絕緣電阻值。

（3）耐熱性：需要根據(jù)具體材料的相應測試標準，選擇合適的測試方法。如對于電線電纜，可選用LD-42167自然換氣老化試驗箱進行熱老化處理后，再進行拉伸強度、伸長率或者在試驗箱中進行熱延伸、高溫壓力試驗。