Электротехнические материалы: учебное пособие (220,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» О.А. Калиничева, С.В. Бутаков, Н.Б. Баланцева Электротехнические материалы Учебное пособие Архангельск САФУ 2018 1

Стр.1

УДК 621.315.6(075.8) ББК 31.23 К 17 Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова Калиничева, О.А. К17 Электротехнические материалы [Электронный ресурс]: учебное пособие / О.А. Калиничева, С.В. Бутаков, Н.Б. Баланцева; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. – Электронные текстовые данные. – Архангельск: САФУ, 2018. – 150 с. ISBN 978-5-261-01310-5 Приведены современные данные о механических, электрических, тепловых и физико-химических характеристиках электротехнических материалов в связи с их строением и внешними условиями. Приведена классификация материалов и области их применения. Рассмотрены свойства газообразных, жидких и твѐрдых электроизоляционных материалов, проводниковых, полупроводниковых и магнитных материалов. Даны указания для выполнения лабораторных работ и расчетных заданий. Предназначено для студентов направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника». УДК 621.315.6(075.8) ББК 31.23 Издается в авторской редакции Издательский дом им. В.Н. Булатова САФУ 163060, г. Архангельск, ул. Урицкого, д. 56 ISBN 978-5-261-01310-5 © Калиничева О.А., Бутаков С.В., Баланцева Н.Б., 2018 © Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2018 2

Стр.2

Оглавление Введение…………………………………………………………………… 6 1. Виды связей в веществах………………………………………………. 7 8 1.1. Кристаллические вещества……………………………………….. 1.2. Аморфные и аморфно-кристаллические вещества……………… 9 2. Классификация электротехнических материалов……………………. 10 3. Поляризация диэлектриков……………………………………………. 12 3.1. Поляризованность и относительная диэлектрическая проницаемость вещества………………………………………………………... 3.2. Основные виды поляризации……………………………………... 12 14 3.3. Классификация диэлектриков по виду поляризации…………… 18 3.4. Диэлектрическая проницаемость газов………………………….. 3.5. Диэлектрическая проницаемость жидких диэлектриков……….. 3.6. Диэлектрическая проницаемость твердых диэлектриков………. 20 19 19 4. Электропроводность…………………………………………………… 21 4.1. Электропроводность твердых диэлектриков……………………. 4.2. Электропроводность газов………………………………………... 4.3. Электропроводность жидких диэлектриков…………………….. 21 23 24 5. Диэлектрические потери………………………………………………. 25 5.1. Диэлектрические потери в газах…………………………………. 28 5.2. Диэлектрические потери в жидких диэлектриках………………. 29 5.3. Диэлектрические потери в твердых диэлектриках……………… 29 6. Пробой диэлектриков………………………………………………….. 30 6.1. Пробой твердых диэлектриков…………………………………… 30 6.2. Пробой газообразных диэлектриков……………………………... 6.3. Пробой жидких диэлектриков……………………………………. 7. Тепловые свойства диэлектриков……………………………………... 7.1. Нагревостойкость………………………………………………….. 7.2. Холодостойкость………………………………………………....... 7.3. Теплостойкость……………………………………………………. 7.4. Теплопроводность…………………………………………………. 39 8. Механические свойства диэлектриков………………………………... 31 34 36 36 37 38 40 9. Физико-химические свойства диэлектриков…………………………. 43 9.1. Влажностные свойства диэлектриков……………………………. 43 9.2. Химические свойства диэлектриков……………………………... 10. Электроизоляционные материалы (ЭИМ)…………………………... 10.1. Органические диэлектрики…………………………………….. 10.2. Неорганические диэлектрики………………………………….. 45 45 45 46 3

Стр.3

10.3. Кремнийорганические диэлектрики…………………………... 10.4. Классификация органических ЭИМ…………………………... 10.5. Полимеризационные синтетические материалы……………... 10.6. Фторорганические полимеры………………………………….. 10.7. Волокнистые материалы……………………………………….. 10.8. Текстильные материалы………………………………………... 10.9. Пропитанные волокнистые материалы……………………….. 10.10. Эластомеры……………………………………………………. 11. Нефтяные электроизоляционные масла……………………………... 47 47 47 48 49 49 50 51 52 11.1. Трансформаторное масло……………………………………… 52 11.2. Конденсаторное масло…………………………………………. 11.3. Кабельные масла………………………………………………... 11.4. Синтетические жидкие диэлектрики………………………….. 53 53 53 12. Композиционные материалы………………………………………… 55 13. Полупроводниковые материалы……………………………………... 56 13.1. Электропроводность полупроводников и ее зависимость от различных факторов………………………………………………. 13.2. Простые полупроводники……………………………………… 63 14. Проводниковые материалы…………………………………………... 14.1. Проводниковые материалы с высокой проводимостью……... 14.2. Сверхпроводимость…………………………………………….. 57 64 65 65 14.3. Контактные материалы………………………………………… 66 14.4. Материалы с большим удельным сопротивлением…………... 14.5. Кабели…………………………………………………………… 67 15. Магнитные материалы………………………………………………... 67 69 15.1. Магнитомягкие материалы (МММ)…………………………… 70 15.2. Ферриты…………………………………………………………. 71 15.3. Магнитотвердые материалы…………………………………… 72 16. Лабораторный практикум……………………………………………. 73 16.1. Правила электробезопасности при выполнении работ в лаборатории «электротехнических материалов»…………………. 73 16.2. Лабораторная работа № 1 «Снятие поляризационной характеристики диэлектрика и ее зависимости от температуры» 74 16.3. Лабораторная работа № 2 «Исследование электропроводности диэлектриков»………………………………………………………… 82 16.4. Лабораторная работа № 3 «Изучение диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь в твердых диэлектриках» 90 16.5. Лабораторная работа № 4 «Исследование электрических разрядов в воздухе»…………………………………………………... 4 97

Стр.4

16.6. Лабораторная работа № 5 «Определение электрической прочности трансформаторного масла»……………………………… 103 16.7. Лабораторная работа № 6 «Исследование электрических разрядов по поверхности диэлектриков»…………………………… 109 16.8. Лабораторная работа № 7 «Снятие петли гистерезиса ферромагнитного материала с помощью осциллографа и построение основной кривой намагничивания»…………………. 114 16.9. Лабораторная работа № 8 «Исследование электрических свойств проводниковых материалов»……………………………..… 123 17. Методические указания для выполнения расчетных заданий……... 132 17.1. Работа № 1 «Расчет диэлектрических характеристик неоднородного изоляционного материала»………………………………… 132 17.2. Работа № 2 «Расчет характеристик магнитных материалов»... 142 Приложение……………………………………………………………….. 146 Список литературы……………………………………………………….. 150 5

Стр.5