1tom117

5. MATERIAŁOZNAWSTWO ELEKTROTECHNICZNE 236

Tablica 5.31. Właściwości folii elektroizolacyjnej, wg [5.41; 5.119 — 5.121]

Rodzaj tworzywa	Rr 10^T Pa	A %		WH %	(?, 20^5C Dcm	N, kV mm
Polichlorek winylu (twardy)	5-7	25		0,1-0,4	to"^1	20-55
Polistyren	5,6 -8,4	3-13		0,04	10'°	100
Polietylen wysokociśnieniowy niskociśnieniowy	u 4-2,2 1,7—4,4	100 60-	700 -65	A o o © o	to^16 to^16	190
Polipropylen	9-22	50-	-200	0.005	io^17	200 -600
Poliwęglan	7-28	85-	-105	0,35	to^16	170
Poliester	14-28	70	120	0,80	to^18	160 - 300
Policzlcrofluoroetylen	1-2.8	100-	-350	<0,005	10‘^8	17
Poliimid	11-20	6-	-80	2-4	I0'^8- 10'^8	95 - 200
Oznaczenia: Rr wytrzymałość na rozciąganie; A — wydłużenie pr2y zerwaniu; WH — chłonność wodv; qx — rczystywność skrośna; Kd — wytrzymałość elektryczna doraźna.

temperatur pracy, zalicza się: polietylenowe (-150-3- — 80^:C). polipropylenowe, poliestrowe, poliweglanowe, z poliezterolluoroetylenu oraz poliamidowe (—235 -r- + 400 C). Ich podstawowe właściwości podano w tabl. 5.31.

Folie stosuje się jako dielektryk w kondensatorach (zwłaszcza polipropylenową i polistyrenową). Wchodzą również w skład izolacyjnych materiałów złożonych (np. folia poliestrowa z taśmą szklaną i papierem mikowym w maszynach elektrycznych wysokiego napięcia).

Przy stosowaniu folii w układach izolacyjnych z dielektrykiem ciekłym należy uwzględnić fakt, iż są one mało przepuszczalne dla syciwa. Istnieje zatem niebezpieczeństwo pozostawienia niewypełnionych syciwem kawern, będących później przyczyną wyładowań niezupełnych. W kondensatorach energetycznych, w których szerokie zastosowanie znalazła folia polipropylenowa, właściwe przesycenie uzyskuje się przez stosowanie izolacji mieszanej: bibułka kondensatorowa-folia. Na skutek różnicy w przenikalnościach elektrycznych naprężaną elektrycznie izolacją jest głównie folia. Ostatnio stosuje się również samą folię o odpowiednio ukształtowanej (sfalowanej) powierzchni, co umożliwia penetrację syciwa wzdłuż powierzchni. Folia nasiąka częściowo syciwem, zależnie od ilości występujących w niej obszarów bezpostaciowych. Nasiąkaniu towarzyszy zjawisko pęcznienia. Właściwości folii kondensatorowych nie zostały dotychczas ujęte w normalizacji międzynarodowej (IEC).

Taśmy samoprzylepne elektroizolacyjne

Taśmy samoprzylepne służą do odtwarzania izolacji w miejscach połączeń przewodów o napięciu nic przekraczającym 1 kV. Niektóre rodzaje tych taśm wykorzystywane są ponadto do odtwarzania powłok i osłon kabli na napięcia średnie. Taśmy samoprzylepne.

Tablica 5.32. Odporność cieplna taśm izolacyjnych samoprzylepnych, zaczerpnięto z publikacji 454 IEC

Rodzaj taśmy

Wskaźnik temperaturowa TI

Z plastyfikowanego polichlorku winylu z klejem nic ulwardzalnym na gorąco Poliestrowe (PF.TP) z klejem termoutwardzalnym Poliestrowe (PETP) z klejeni nie urwą rdzaInym na gorąco Z papieru celulozowego krepowanego z klejem termoutwardzalnym Z papieru celulozowego z klejem termoutwardzalnym Poliwęglanowe z klejem termoutwardzalnym Poliimidow^rc z klejem termoutwardzalnym Z tkaniny szklanej z klejem termoutwardzalnym

75—90 (w zależności od typu) co najmniej 130 co najmniej 130 co najmniej 105 co najmniej 105 co najmniej 120 170 25 (w zależności od ty pu l co najmniej 130 __

dla których wymagania zostały ujęte w normach IEC (patrz wykaz norm IEC) wymieniono w tabl. 5.32. Taśmy są pokryte klejem jedno- lub dwustronnie, wykonuje sieje w różnych kolorach. Ich przyklejanie następuje pod wpływem lekkiego nacisku, najczęściej w temperaturze otoczenia. Przy doborze taśmy należy zwrócić uwagę na wskazany przez producenta dopuszczalny czas składowania oraz. na odpowiedni do przewidywanego zastosowania wskaźnik temperaturowy.

Wyroby termokurczliwe

Wyroby tworzywowe ulegające znacznemu skurczowa pod wpływem ogrzewania noszą nazwę wyrobów termokurczliwych. Tę właściwość można nadać niektórym wyrobom z termoplastów (np. z polietylenu i polichlorku winylu) lub kauczuku (np. chloroprenowego, butylowego lub silikonowego). Kształtkę wykonaną z tworzywa nagrzewa się do temperatury nieco wyższej od temperatury mięknienia. następnie rozciąga się w odpowiedni sposób w specjalnej formie i oziębia bez wyjmowania z formy. Po oziębieniu materiał zachowuje kształt formy, pozostają w nim jednak „zamrożone” naprężenia, starające się przywTÓcić stan poprzedni. Naprężenia te wyzwalają się przy ponownym nagrzaniu kształtki i powodują skurcz materiału.

Szczególnie dużą termokurczliwością charakteryzują się wyroby z polietylenu usiecio-wanego. Skurcz promieniowy tych wyrobów po nagrzaniu ich do temperatury 120 -^200^;C jest od 2 do 4.5-krotny. Skurcz wzdłużny nie przekracza 10%. Wielkość skurczu zależna jest od technologii wytwarzania kształtki.

Wyroby termokurczliwe znajdują duże zastosowanie jako elementy osprzętu kablowego. W celu zapewnienia szczelności złącza między kształtką a elementem, na którym jest ona obkurczana, na wewnętrzną powierzchnię kształtki nakłada się często warstwę kleju. Wyroby termokurczliwe, w zależności od przeznaczenia są wykonywane o różnej elastyczności i różnym stopniu uniepalnienia.

5.6. Materiały magnetyczne

5.6.1.    Wiadomości wstępne

5.6.1.1.    Mechanizmy polaryzacji magnetycznej

Każdemu ośrodkowi materialnemu przypisuje się istnienie prądów molekularnych. Warunki prądu molekularnego, jak to udowodniła mechanika kwantowa, spełnia ruch elektronu po orbicie dookofa jądra, a także obrót elektronu względem własnej osi. Wynikające z tych prądów „kołowych” momenty magnetyczne noszą odpowiednio nazwę magnetycznego momentu orbitalnego i momentu spinowego. Momenty te dodają się wektorowo, co tworzy wypadkowy moment magnetyczny atomu, przy czym momenty spinowe są znacznie większe niż orbitalne. Wpływ momentu jądra na moment magnetyczny atomu jest pomijalnie mały. Warunki kwantowe sprawiają, że zawsze następuje częściowa lub całkowita kompensacja momentów orbitalnych i spinowych w danym atomie. Wypadkowy moment magnetyczny atomu może być zatem różny od zera lub równy zeru.

Zewnętrzne pole magnetyczne zakłóca orbitalny ruch elektronu, W wyniku tego zakłócenia powstaje dodatkowy (indukow any) moment magnetyczny skierowany zawsze przeciwnie do wektora natężenia przyłożonego pola magnetycznego. Zjawisko to nosi nazwę efektu diamagnetycznego i występuje we wszystkich ośrodkach materialnych, przy czym nie zależy' od temperatury. Wskutek małej wartości momentu magnetycznego efekt ten ujawnia się tylko wówczas, gdy wypadkowe momenty magnetyczne atomów czy też cząsteczek są równe lub bliskie zeru. Tylko materiały spełniające ten warunek są diamagnetykami, co oznacza, że ich podatność magnetyczna x_m jest mniejsza od zera. Współczynnik ten określa polaryzację magnetyczną mrteriału B_; następującą pod "pływem zewnętrznego pola magnetycznego H zgodnie ze wzorem