一、固體絕緣材料的主要性能

1、絕緣電阻

1）泄漏電流

絕緣材料的電阻率雖然很高，但在一定的電壓作用下，總有微小電流流過，這種電流稱為泄漏電流，泄漏電流由兩部分組成，一部分流經(jīng)絕緣材料內(nèi)部，另一部分沿絕緣材料表面流動。

2）表面電阻率和體積電阻率

同一種絕緣材料，隨著溫度的升高體積電阻值將下降；隨著表面的積污表面電阻值會下降；絕緣材料受潮后，體積電阻值和表面電阻值都會下降。

2、擊穿強度

絕緣材料在高于某一數(shù)值的電場強度作用下會被損壞而失去絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為擊穿。絕緣材料被擊穿時的電場強度稱為擊穿強度，單位為kV/mm。

絕緣材料的擊穿可分為：

1）電擊穿

在強電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部帶電質(zhì)點劇烈運動，發(fā)生碰撞電離，破壞分子結構，增加電導，以致最后擊穿。

2）熱擊穿

在強電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部由于介質(zhì)損耗而產(chǎn)生熱量，如果不能及時散發(fā)出去，就會使電介質(zhì)內(nèi)部溫度升高，導致分子結構破壞而被擊穿。

3）放電擊穿

在強電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部包含的氣泡首先發(fā)生碰撞電離而放電，雜質(zhì)也因受電場加熱而汽化，產(chǎn)生氣泡，于是氣泡放電進一步發(fā)展，導致整個絕緣材料被擊穿。

3、耐熱性

電氣設備在運行過程中，其絕緣材料長期在熱態(tài)下工作，所以選用的絕緣材料必須具備一定的耐熱性能。由于造成絕緣材料老化的主要因素是溫度，所以根據(jù)各種絕緣材料的耐熱性能，規(guī)定了他們在使用過程中的最高溫度，以保證電氣產(chǎn)品的使用壽命，避免使用時溫度過高而加速絕緣材料老化。

電工絕緣材料按其允許最高溫度分為七個耐熱等級：

1）Y級

極限溫度為90℃，主要絕緣材料有木材、棉花、紙、纖維等天然的紡織品，還有醋酸纖維和聚酰胺為基礎的紡織品和易于熱分解和溶化點較低的塑料等。

2）A級

極限溫度為105℃，主要絕緣材料有工作于礦物油中的Y級材料，用油或油樹脂復合膠浸過的Y級材料，漆包線、濾布、瀝青漆等。

3）E級

極限溫度120℃，主要絕緣材料有聚酯薄膜和A級材料復合、玻璃布、油性樹脂漆、乙酸乙烯耐熱漆包線等。

4）B級

極限溫度130℃，主要絕緣材料有聚酯薄膜，經(jīng)合適樹脂黏合式浸漬復涂的云母、玻璃纖維、石棉等制品、聚酯漆包線等。

5）F級

極限溫度155℃，主要絕緣材料有以有機纖維材料補強的云母片制品、玻璃纖維和石棉、玻璃漆布等。

6）H級

極限溫度180℃，主要絕緣材料有無補強或以無機材料補強的云母制品、加厚的F級材料、硅有機漆、硅有機橡膠等。

7）C級

極限溫度180℃以上，主要絕緣材料有不采用任何有機黏合劑及浸漬劑的無機礦物，如石英、石棉、云母、玻璃和電瓷材料等。

4、機械強度

根據(jù)各種絕緣材料的具體要求，相應規(guī)定抗張、抗壓、抗彎、抗剪、抗撕、抗沖擊等各種強度指標，各種不同的絕緣材料還應有各種不同的性能指標，如滲透性、耐油性、伸張率、收縮率、耐溶劑性和耐電弧等。

5、絕緣材料的老化

電氣設備中的絕緣材料在運行過程中，由于電、熱等多種原因發(fā)生一系列不可逆的化學、物理變化，從而導致電性能和機械性能的劣化，這種不可逆的變化成為老化。老化產(chǎn)生的原因有：

1）電介質(zhì)中存在低分子揮發(fā)性成分的逸出。

2）解聚和氧化裂解，在熱和氧的作用下，生成游離基的引發(fā)反應。

3）熱裂解，產(chǎn)生有害物質(zhì)氯化氫對某些材料產(chǎn)生催化作用。

4）水解，在熱的作用下水分與絕緣材料產(chǎn)生反應引起水解。

5）分子鏈繼續(xù)聚合，導致絕緣材料變脆。

二、固體絕緣材料的應用

1、絕緣漆

絕緣漆可分為浸漬漆、覆蓋漆和硅鋼片漆。

1）浸漬漆

主要用來浸漬電機、電器線圈和絕緣零部件，以填充其間隙和微孔，提高其電氣及力學性能。常用的有醇酸浸漬漆、三聚氰胺醇酸浸漬漆。這兩種都是烘干漆，都具有較好的耐油性及耐電弧性，漆膜平滑而有光澤。

2）覆蓋漆

有清漆和瓷漆兩種，是用來涂覆經(jīng)浸漬處理后的線圈和絕緣零部件，在其表面形成連續(xù)而均勻的漆膜，作為絕緣保護層，以防機械損傷和大氣、潤滑油及化學藥品的侵蝕。

2、絕緣紙

絕緣紙是紙和油組合的絕緣材料，包繞好的電纜紙經(jīng)過干燥處理，在真空下浸漬電纜油，形成油紙復合絕緣結構。電纜紙由木質(zhì)纖維組成，木質(zhì)纖維具有較高的電氣性能，化學穩(wěn)定性和機械強度。新型的聚丙烯木纖維紙具有介質(zhì)損耗低的優(yōu)良特性。

3、塑料絕緣電纜的絕緣層

塑料絕緣電纜的絕緣層是擠包絕緣。擠包絕緣是將塑料、橡膠等高分子聚合物，運用擠包工藝設備將其緊密地擠包在導體上，形成均勻的絕緣層結構。常用擠包絕緣材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯和乙丙橡膠等。

1）聚氯乙烯（PVC）

聚氯乙烯的電氣性能和機械強度較好，具有耐酸、耐堿和耐油特性，不延燃，工藝性能較好。缺點是耐熱性能較低，絕緣電阻小，介質(zhì)損耗大。

2）聚乙烯（PE）

聚乙烯具有優(yōu)良的電氣性能，介質(zhì)損耗較小。加入適量的添加劑，可提高聚乙烯的耐電暈、耐熱性能和機械強度，并使環(huán)境應力開裂性得到改善。

3）交聯(lián)聚乙烯

交聯(lián)聚乙烯耐熱性能好，但抗電暈、游離放電性能較差。交聯(lián)聚乙烯電纜容許溫升較高，允許載流量較大，適用于各種電壓，可用于高落差敷設，安裝維護簡便。

4）乙丙橡膠（XLPE）

橡膠絕緣柔軟性好，易彎曲，有彈性，但耐電暈、耐臭氧、耐熱、耐油的性能較差。橡膠絕緣電纜可以在嚴寒的氣候下使用，適用于多次拆裝的線路，但只能做低壓電纜使用，不適合用于固定敷設的線路。