日期：2022-06-16 10:48 瀏覽次數：0
繞組的可靠性和使用壽命很大程度上取決于絕緣材料的性能。絕緣材料性能的基本要求包括電氣性能、耐熱性和機械性能。沈女士簡要介紹了絕緣材料的電氣性能。絕緣材料的電性能包括擊穿強度、絕緣電阻、介電系數和介電損耗等。
1絕緣材料擊穿強度
用擊穿電壓除以絕緣擊穿的厚度，單位為千伏/毫米。絕緣材料的擊穿大致可分為三種形式：電擊穿、熱擊穿和放電擊穿。
電擊穿。在強電場的作用下，絕緣中的帶電粒子劇烈運動，碰撞解離，破壞分子結構，最后擊穿，稱為電擊穿。電擊穿電壓隨著材料的厚度線性增加。在均勻電場中，電擊穿強度通常與電壓的施加時間無關，除非沖擊電壓的時間小于10秒。
熱擊穿。在交變電場的作用下，絕緣材料內部介質損耗產生的熱量，如果不及時消散，會使材料內部溫度升高，導致分子結構擊穿，稱為熱擊穿。熱擊穿電壓隨著周圍介質溫度的升高而降低，材料厚度增加，散熱條件變差，擊穿強度降低。當頻率增加時，介電損耗增加，擊穿強度降低。
放電擊穿。在強電場的作用下，絕緣材料中含有的氣泡因電離而放電；雜質也被電場加熱氣化，產生氣泡，進一步發展氣泡放電，導致整個材料擊穿，稱為放電擊穿。
絕緣材料的擊穿往往是由以上三種形式共存引起的，很難將它們完全分開。用絕緣漆或膠液浸漬絕緣材料，不僅可以改善電場分布，提高電擊穿強度，還可以改善散熱條件，提高熱擊穿強度。
2絕緣電阻率
在電壓的作用下，絕緣材料中總會有微小的漏電流。部分電流流過材料；一部分流過物質表面。因此，絕緣電阻率可分為體積電阻率和表面電阻率。體積電阻率代表材料的內部導電特性，單位為歐姆-米。表面電阻率代表材料表面的電導率，單位為歐姆。絕緣材料的體積電阻率通常在107 ~ 1019 m.m的范圍內.絕緣材料的電阻率一般與以下因素有關。
隨著溫度的升高，電阻率呈指數下降。
水可以促進極性分子的解離，因此絕緣電阻率隨著濕度的增加而降低，對多孔材料(如絕緣紙)更為敏感。極性材料等親水性物質容易在表面形成連續的水層，降低表面電阻；非極性材料，如陶瓷、聚四氟乙烯等。都不容易在表面形成連續的水層，所以對其表面阻力影響不大。
絕緣材料中的大部分雜質產生導電離子，可促進極性分子解離，使電阻率迅速下降。
在高電場強度的作用下，離子的遷移力增加，從而降低電阻率。
3絕緣材料的介電系數
絕緣材料的相對介電系數表示在電場作用下絕緣材料內部的電荷運動，即極化程度。一般隨著電場頻率的增加而逐步減??；隨材料吸濕性增加；因為溫度影響極化，在某個溫度會有一個峰值。
4絕緣材料的介質損耗
在電場的作用下，絕緣材料會因漏電和極化而失去能量。通常，介電損耗用損耗功率或損耗角正切表示。
在DC電壓、瞬時充電電流、吸收電流和泄漏電流的作用下
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●頻率。溫度不變時，損耗角正切在某一頻率時出現高峰，此時單位體積內的介質損耗值P增長最快。
由于不同頻率下具有不同的介質損耗，故測量損耗角正切值時必須選定一定的頻率，通常電機所用的材料，一般都是測量其工頻時的介質損耗角正切。
●溫度。頻率不變時，損耗角正切在某一溫度時出現峰值，此時吸收電流所產生的損耗最大。在低溫區，漏導電流和吸收電流有功分量均很小，故損耗角正切很??；在高溫區，吸收電流所產生的損耗消失，由漏導損耗決定。
某些有機絕緣材料，其損耗角正切可能在不同的溫度或頻率下出現幾個峰值。因此在高頻或高壓電氣設備中，應根據損耗角正切與溫度和頻率關系曲線，慎重選擇適當的絕緣材料，避免在工作頻率和溫度出現損耗角正切峰值，以防止材料加速老化或發生熱擊穿。
●電場強度增加。損耗角正切也隨之增大，電壓增加到某一值時，介質內部的氣泡或電極邊緣會出現局部游離現象，損耗角正切突然顯著增大，這一電壓值稱為起始游離電壓。工程上常利用起始游離電壓的測量，檢查絕緣結構內部存在的氣隙情況，以控制絕緣質量。
此外，有些絕緣材料還應考慮耐電暈、耐電弧、抗漏電痕跡等電氣性能。
電機對絕緣材料電氣性能要求，以擊穿電場強度和絕緣電阻為最重要。根據電機類型不同，對其他電氣性能要求則不完全一樣，例如高壓電機的絕緣，要求絕緣材料介質損耗要小，耐電暈性要好；并須考慮鐵心和導體之間的電場分布。
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