Polietylen (PE) charakteryzuje się bardzo dobrymi własnościami elektrycznymi - ma niewielką stałą dielektryczną, stratność i wysoką rezystywność.Izolacja polietylenowa jest lekka, odporna na działanie wody i większości związków chemicznych oraz daje się łatwo usunąć z żyły. Stosowana głównie do izolacji przy nap. do 30kV. Polietylen nie jest odporny na ultrafiolet, ale dodatek antyutleniaczy i pigmentów uodparnia go na promieniowanie słoneczne. Polietylen jest łatwopalny i kapie gdy się pali, a przy tym rozprzestrzenia płomień. Natomiast usieciowanie lub domieszki pewnych substancji uodporniają izolację polietylenową na rozprzestrzenianie płomienia.
Polipropylen (PP) ma własności elektryczne zbliżone do polietylenu, ale jest od niego twardszy
i bardziej odporny na temperaturę. Ponieważ jest sztywniejszy niż polietylen, stosowany jest głównie do przewodów o małych wymiarach, a jego dobre własności elektryczne zapewniają małe tłumienie sygnałów.
Mika w postaci taśmy złożonej z blaszek mikowych połączonych lepiszczem na elastycznym podłożu, charakteryzuje się odpornością na wysokie temperatury, do 1200°C.
Izolacja papierową wykonuje się w postaci taśmy. Jest ona impregnowana syciwem elektroizolacyjnym składającym się z oleju kablowego (60-80%), kalfonii sosnowej balsamicznej, wosków syntetycznych lub poliizobutynu (substytut). Proces suszenia, odgazowani i nasycenia odbuwa się w kotłach w temp. 120
Polichlorek winylu otrzymuje się z soli kamiennej i węgla. Ma właściwości termoplastyczne, charakteryzuje się dużą wytrzymałością mechaniczną, jest odporny na działanie wielu rozpuszczalników.
Zalety:
-niska cena substancji wyjściowych do otrzymywania monomeru
- nieskomplikowana metoda wytwarzania polimeru
-bardzo dobra odporność na nieorganiczne związki chemiczne, posiada właściwości samogasnące,
-dobra wytrzymałość mechaniczna
-możliwość przetwarzania różnymi metodami, łatwość łączenia przez zgrzewanie i klejenie
Wady:
- niską odporność na oddziaływanie wysokiej temperatury w procesach przetwórczych
- niską udarność twardego PVC w obniżonych temperaturach
- dużą lepkość w podwyższonych temperaturach, co utrudnia przetwórstwo niektórymi metodami Cęgi Ditza to jest rodzaj amperomierza prądu zmiennego z przekładnikiem prądowym, którego obwód magnetyczny może być otwierany dla wprowadzenia do okna przewodu, w którym mierzy się prąd. Przewód z prądem mierzonym (jako uzwojenie pierwotne przekładnika), otwierany obwód magnetyczny (magnetowód), zbudowany z blach z materiału magnetycznie miękkiego, oraz uzwojenie wtórne - cewka o dużej liczbie zwojów, umieszczona na nieotwieranej części magnetowodu. Zasada pracy przyrządu jest taka: prąd mierzony, płynący w pojedynczym przewodzie powoduje, że przewód jest otoczony wyindukowanym polem magnetycznym. To pole jest "łapane" przez magnetowód, na którym jest umieszczona cewka - jest to uzwojenie wtórne przekładnika. Prąd wyindukowany w cewce jest doprowadzony do amperomierza, który jest wyskalowany w/g pradu w uzwojeniu pierwotnym (czyli w przewodzie przechodzącym przez okno). Podczas pomiaru magnetowód musi być zamknięty. W ten sposób można zmierzyć prąd w przewodzie bez rozcinania go i bez naruszania izolacji. Termopara składa się z dwóch cienkich drucików metalowych (termoelektrod), różniących się potencjałami termoelektrycznymi, zespawanych lub zlutowanych ze sobą na jednym końcu, zaizolowanych elektrycznie i umieszczonych w obudowie. Różnica potencjałów powstająca na styku metali nazywana jest kontaktową różnicą potencjałów, a jej wartość zależy od rodzaju stykających się metali oraz temperatury złącza. Zasada działania termopar opiera się na zjawisku Seebecka. Główną zaletą tych urządzeń jest przetwarzanie bezpośrednio wielkości nieelektrycznej -temperatury, na wielkość elektryczną - napięcie. Pozwala to przesyłać sygnały na duże odległości, przetwarzanie i gromadzenie danych o temperaturze badanego obiektu, a także sterowanie różnymi procesami. Ponadto termopary są niezawodne, proste i tanie.
Konwekcja – proces przekazywania ciepła związany z makroskopowym ruchem materii a także ruchem związanym z różnicami temperatur w gazie lub cieczy, który prowadzi do przenoszenia ciepła. Konwekcja jest jednym z kilku mechanizmów transportu energii cieplnej (wymiany ciepła), Konwekcja jest wydajnym sposobem przekazywania ciepła, ale jednocześnie silnie zależnym od substancji i warunków w jakich zachodzi. Wyróżniamy: Konwekcję swobodną – ruch płynu jest wywołany różnicami gęstości wywołanymi konwekcją. Konwekcję wymuszoną – występuje ruch niewynikający z konwekcji, wywoływany przez czynniki zewnętrzne np. wentylator.
Przewodność cieplna - określa zdolność substancji do przewodzenia ciepła. W tych samych warunkach więcej ciepła przepłynie przez substancję o większym współczynniku przewodności cieplnej. Przewodność cieplna jest wielkością charakterystyczną substancji w danym stanie skupienia i jego fazie. Dla substancji niejednorodnych jest zależna od ich budowy, porowatości itp. Dla małych zakresów temperatur w technice przyjmuje się, że przewodność cieplna nie zależy od temperatury. W rzeczywistości przewodność cieplna zależy od temperatury . Substancjami najlepiej przewodzącymi ciepło są metale, najsłabiej gazy.
Promieniowanie termiczne jest to emisja fal elektromagnetycznych kosztem energii wewnętrznej ciała. Promieniowanie termiczne emitują wszystkie ciała, których temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego (0 K). Promieniowanie to jest w określonym widmie częstotliwości.
Aluminium jest metalem barwy srebrzystobiałej o małej gęstości (2,7g/cm2), dużej przewodności elektrycznej i cieplnej oraz odporności na korozję. Posiada słabe właściwości mechaniczne. Stosuje się je w przypadkach gdy zastosowanie droższej miedzi nie jest konieczne najczęściej ze względów ekonomicznych ale nie tylko. Przewód aluminiowy może mieć prawie 70% większy przekrój od miedzianego i przy połowie mniejszej masie, dzięki czemu można zmniejszyć koszty konstrukcji słupów nośnych i ograniczenie strat w wyniku ulotu w liniach WN. Stopem jest duralumin (AlCu3Mg), silumin z dodatkiem krzemu (dobra wytrzymałość i właściwości lejne) Dodatki stopowe, takie jak magnez i miedz zwiększają wytrzymałość, nikiel poprawia odporność korozyjną stopu.
Miedź odznacza się plastycznością, dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi, dużą przewodnością elektryczną i cieplną. Własności w dużym stopniu zależą od jej czystości. Wykazuje znaczą odporność na korozje w normalnej atmosferze. Stosuje się w przewodach giętkich (duża odporność na zginanie), instalacje stałe (bezpieczeństwo pracy i niezawodność), uzwojenia maszyn elektrycznych i traf(zajmują mniej miejsca od Al). Typowe stopy Cu to Cu-Mn (manganin, Izabelin, inmet) i Cu-Ni (konstantan)
Rezystywność to opór elektr. przewodnika wykonanego z danego materiału o przekroju poprzecznym 1m2 i długości 1m. Można ją uważać za sumę rezystywności idealnej (zależy od temp) i resztkowej (wpływ zanieszczysczeń)
Domieszki metali powodują zakłócenia regularnej budowy siatki krystalicznej metalu podstawowego co zwiększa opory swobodnego ruchu elektronów swobodnych z zew. powłok walencyjnych. Domieszki odgrywają tym większą rolę im większa różnica między masą atomów metalu głównego a masą atomową pierwiastka stopowego. Rozróżnia się stopy jednorodne i nie jednorodne. Te pierwsze to takie kiedy metale składowe rozpuszczają się w sobie nieorganicznie tworząc jednolite siatki krystaliczne, rezystywność zawsze wyższa w stosunku do metali składowych.
Dla niejednorodnych są to mieszaniny kryształów metali składowych, rezystywność stopu jest prop. do procentowego udziału w nim poszczególnych składników.
srebro 1,6 · 10−8, miedź 1,7 · 10−8, aluminium 2,82 · 10−8, żelazo 10 · 10−8, cyna 10,9 · 10−8, german 0,46, krzem 640, guma 1013
Konduktywność to miara zdolności materiału do przewodzenia prądu elektrycznego, można wyznaczyć można znając wymiary geometryczne i przewodnictwo elektryczne jednorodnego bloku danego materiału
Oleje transformatorowe w transformatorach energetycznych, obok funkcji izolujących, spełniają bardzo istotną funkcję chłodzącą. Mają najostrzejsze warunki pracy z uwagi na b. duże wartości natężenia pola elektrycznego, dochodzącego do 1000kV/cm oraz z uwagi na konieczność ograniczenia strat dielektrycznych. Muszą być starannie oczyszczone, odgazowane, odporne na starzenie, o małej wartości tg d i możliwie dużej przenikalności elektrycznej.
Do nasycania izolacji papierowej kabli ziemnych stosuje się olej kablowy o dużej lepkości.
Na własności elektryczne olejów mineralnych wpływają w zasadniczy sposób zawarte w nim zanieczyszczenia w postaci: wilgoci, zawiesin mechanicznych (włókna papieru i bawełny), pęcherzyków powietrza, produktów utleniania oleju.
Nadprzewodnictwo obserwowane jest w niskich temperaturach, mniejszych od pewnej, charakterystycznej dla danego materiału tzw. temperatury krytycznej Tk. Polega na zmnijszeniu rezystancji do bliskiej zera oraz skupianie pola magnetycznego w wiry. Do substancji takich należą np. aluminium, cyna, spieki i związki miedzi i tlenu. Stosuje się do budowy silnych magnesów i elektromagnesów, Budowa przewodów oraz kabli służących do wydajnego, bezstratnego transportu prądu. Niestety, koszt takiego transportu energii jest jak dotychczas dość duży i niezbyt opłacalny.
Wymiana ciepła między metalem a cieczą zależy od: ciśnienia cieczy chłodzącej, powierzchni metalu (mniej nagrzewa się powirzchnia chropowata),
Kryterium podziału przewodników (przy temp. 20 i wilgotności 65%)
W przewodniku występują swobodne elektrony lub jony (w elektrolitach).Dzięki temu przewodnik łatwo przewodzi prąd elektryczny. Opór właściwy poniżej 10^-6 [Ωm]
Półprzewodniki -ciała o przewodności właściwej pośredniej między przewodnością metali i izolatorów (w temperaturze pokojowej),szybko rosnącej wraz ze wzrostem temperatury (krzem,german i in.),
Opór właściwy -10^-6 do 10^6
Izolatory - materiał, w którym bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny. Może to być rezultatem niskiej koncentracji ładunków swobodnych (ładunki związane), niskiej ich ruchliwości, lub obu tych czynników równocześnie. Opór właściwy powyżej 10^6