Рис. 10. Микрофотографии конденсаторной бумаги: а-КОН-1, б-кон-г

снижается, а при температуре выше 150-160° С быстро разрушается вследствие обугливания клетчатки. В вакууме (при отсутствии кислорода и влаги) процесс разложения бумаги значительно замедляется. Электрическая прочность бумаги при переменном токе 30-60 В/мкм и возрастает с увеличением плотности и уменьшением толш,ины.

Тангенс угла потерь лучших конденсаторных бумаг при температуре 120° С в сухом виде 0,12-0,22%, в пропитанном (трихлордифенилом) 0,23-0,34%- Повышенные значения тангенса угла потерь относятся к более плотным бумагам и обусловлены большим содержанием в них клетчатки, которая имеет тангенс угла потерь 0,6-0,7°/о. Поэтому более плотная бумага применяется, как правило, для конденсаторов постоянного тока, а менее плотная - для конденсаторов переменного тока.

Диэлектрическая проницаемость бумаги находится в пределах 2,2-2,9 и возрастает с увеличением плотности бумаги. Диэлектрическая проницаемость клетчатки 6,5. Бумага, служащая диэлектриком между обкладками, при изготовлении конденсаторов подвергается вакуумной сушке и пропитке для улучшения ее диэлектрических характеристик.

Кабельная бумага (ГОСТ 645-79Е) является основным изоляционным материалом при производстве кабелей. При производстве силовых конденсаторов эта бумага используется главным образом для изоляции пакета конденсаторов от корпуса, а также секций или групп секций друг от друга.

Кабельная бумага, так же как и конденсаторная, изготовляется из сульфатной целлюлозы, но в отличие от конденсаторной имеет больп1ую толщину. В конденсаторах бумага используется четырех маток: КВ-080, КВ-120, КЗ-170 и КВ-240 (К - кабельная, В - высоковольтная, цифры обозначают толщину бумаги в микронах). Плотность бумаги этих марок (0,8-0,9) • 10 кг/м, зольность 0,3%, разрывное усилие в продольном направлении 88- 216 Н (9-22 кгс), воздухопроницаемость не более 25 см/мпи. Электрическая прочность сухой непропитан-ной бумаги 8-10 В/мкм.

В настоящее время наряду с обычной кабельной бумагой при изготовлении конденсаторов с пропиткой трихлор Дифепилом применяют оксидную бумагу марок .ЭИО-120 и ЭИОУ-120 (ГОСТ 21215-75).

Электроизоляционный картон (ГОСТ4194- 78) изготовляется тем же способом, что и бумага, и имеет толщину 0,5-3 мм. Картон толщиной 0,5 мм, как и бумага, вырабатывается в рулона.х, а при большей толщине - в листах стандартных размеров.

Электроизоляционный картон изготовляют четырех марок: А, Б, В и Г. Плотность этих картонов (0,9- - 1,25) -Ю кг/мз, а электрическая прочность в зависимости от толщины 8-13 В/мкм. В производстве силовых конденсаторов применяют картон только марки Г, содержащий 100% сульфатной целлюлозы; его, как и кабельную бумагу, используют для корпусной и межсекционной изоляции.

Гетинакр (ГОСТ 2718-74)-листовой слоисты! прессованный материал, изготовляемый из бакелизиро ванной бумаги. Для производства гетинакса прнменяюи сульфатную пропиточную бумагу толщиной 0,12 мм. Бу магу пропитывают бакелитовыми лаками, представляющими собой коллоидные растворы феноло- или крезоло-формальдегидных смол.

Листы пропитанной бумаги сушат, собирают в пакеты определенной толщины и прессуют при температуре 160-165° С и давлении 9,8-11,8 МПа (100-120 кгс/см2). При горячем прессовании расплавленная смола склеивает листы бумаги и переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. Гетинакс изготовляют в виде листов и досок толщиной от 0,2 до 50 мм и применяют для работы в пределах рабочих температур от -65 до +105° С. В производстве силовых конденсаторов гетинакс используют для изготовления стяжных планок и щек высоковольтных конденсаторов.

Кроме гетинакса в конденсаторном производстве широко применяют слоистые намотанные изделия в виде цилиндров для изоляционных корпусов импульсных конденсаторов; цилиндры изготовляют намоткой на нагретую стальную оправку рулонной бумаги, покрытой с одной стороны бакелитовым лаком, и называют гетинаксо-выми или бакелитовыми. Эти цилиндры выпускают диаметром от 10 до 800 мм, а в отдельных случаях и больше с толщиной стенок от 1,5 до 30 мм. Поскольку давление при намотке цилиндров меньше давления, ко-торое применяется при изготовлении гетинаксовых досок, цилиндры получаются менее плотными, чем доски, и по своим свойствам уступают им.

Текстолит (ГОСТ 2910-74) отличается от гетинакса только тем, что в нем вместо пропиточной бумаги применена хлопчатобумажная ткань, обладает более высокими механическими свойствами, но дороже, чем гетинакс, и применяется о тех случаях, когда деталь может подвергаться ударам или истиранию.

Установочными электрокерамическими материалами являются электрофарфор, радиофарфор, ультрафарфор, стеатит и др. Исходными материалами при изготовлении керамических изделий служат кварц, полевой шпат, каолины и глины. Электрокерами-ческпе материалы не гигроскопичны, стойки к атмосферным воздействиям, обладают хорошими диэлектрическими и механическими свойствами. Недостатком этих .материалов является большая усадка изделий при изготовлении, что создает трудности в обеспечении точных размеров. Для повышения механической прочности и стойкости к влаге и атмосферным загрязнениям фарфоровые изделия перед обжигом покрывают глазурью. Электрофарфор используют для изготовления проходных изоляторов большинства конденсаторов, а также покрышек (фарфоровых корпусов) и изоляционных подставок для конденсаторов связи.

Полистирол относится к числу синтетических термопластичных высокомолекулярных (полимерных) смол и в производстве конденсаторов применяется в качестве диэлектрика в виде пленок толщиной 20-30 мкм. Электрическая прочность пленок весьма велика: 200- 300 В/мкм при постоянном токе и 150-180 В/мкм при частоте 50 Гц. Диэлектрическая проницаемость их 2,58, удельное объемное сопротивление 10*-10 Ом • м, тангенс угла потерь 0,02-0,03%. Благодаря незначительным потерям полистирольные пленки широко применяют в изготовлении конденсаторов, работающих главным образом при повышенных и высоких частотах. Однако использование пленок ограничено их низкой нагревостойкостью (70-80° С).

Полипропилен является продуктом полимеризации пропилена СНз - СН = СНг, который получают при Переработке нефти и природного газа, представляющих собой доступное и дешевое сырье, и применяют в силовых конденсаторах в качестве диэлектрика в виде пленок толщиной 8-20 мкм. При этом используется изотактиче-ский полипропилен, обладающий определенной структу-

рои с правильным расположением звеньев цепи молекулы. Электрическая прочность пленок при частоте 50 Гц составляет 300-350 В/мкм, диэлектрическая пронице-мость 2,25, удельное объемное сопротивление 10 Ом-м, тангенс угла потерь 0,02-0,04% и температура размягчения 160-170° С. Благодаря повышенной термостойкости и совместимости с пропитывающими жидкостями пленки изотактнческого полипропилена находят широкое применение как в чистом виде, так и в комбинации с кон-денсаторнои бумагой.

Лавсан (полнэтилентерефталат) - прозрачный в сокополимерный диэлектрик, относящийся к классу п лиэфиров и получаемый в результате поликондеисаци этилеигликоля и терефталевой кислоты. Лавсаиовы пленки толщиной 10-20 мкм обладают высокой электрической прочностью (дп 400 В/мкм), повышенной пагрев( стойкостью по сравнению с конденсаторной бумаго; высоким удельным объемным сопротнвлепием и являю ся полярным диэлектриком с диэлектрической проница! мостью 8 = 3,3. Поскольку тангенс угла потерь этих пл пок резко увеличивается с ростом температуры и частоты они находят применение главным образом в конденсате pax постоянного тока.

Кроме лавсановых разработано много полярных п п полярных синтетических пленок (полиамидные, полика] бонатные, фторопластовые, полиэтиленовые и др.),,одна ко в силовом конденсаторостроении они не находят шире кого применения из-за низкой иагревостойкости, высоки диэлектрических потерь и др.

Жидкие электроизоляционные материалы. В качесгв жидких электроизоляционных материалов в производст! конденсаторов применяют нефтяное конденсаторное ма ло, хлорированные дифен.нлы (трихлордифенил и д;).! касторовое масло и др. Жидкие диэлектрики служат .1лЯ пропитки бумажной»!; бумажно-пленочной изоляции ьои денсаторов с целью повышения ее диэлектр!1ческой про ницаемостн и электрической прочности. Характер!:ст11К основных пропитывающих жидкостей приведены в табл.

Конденсаторное м, а с л о является неполярпыМ диэлектриком и представляет собой продукт nepercciK нефти (фракция, отгоняемая при 400-450° С), состоящий из смеси различных углеводородов - соединений углерода и водорода. Полученное при перегонке масло подиер гается обработке кислотой и щелочью с последующей

Таблица 2. Основные характеристики пропитывающих жидкостей

Характеристика

Плотность при •)0С, кг/м-Ю" . . .

Температурный коэффициент объемного расширения, К~ .

Кинематическая вязкость, м/с-Ю-*, при температуре, °С: 20 100

Кпслотное число, \1г КОН на 1 г . . .

Температура застывания, °С, не выше ..........

Температура вспышки, °С, не ниже

Удельное объемное электросопротивление, Ом-м, при температуре, °С: 20, J 00

Электрическая проч-!остъ при частоте 30 Гц и 20° С, В/мкм

Диэлектрическая проницаемость при 20° С.......

Татепс угла диэлектрических потерь при 100°С ......

Промывкой дистиллированной водой для удаления химически нестойких соединений. В дальнейшем высокие ЗДектроизоляционные свойства масла достигаются его сушкой, дополнительной очисткой глинами и фильтрацией.

Электрические свойства конденсаторного масла значительно снижаются при загрязнении и увлажнении, •Роме того, масло подвержено старению - окислению •кислородом воздуха. С повышением температуры старе-