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漆包线的介质损耗机理

日期:2021-02-26浏览:753次

  1.漆包线漆膜介质分子结构特性
 
  漆包线是在铜、铝导体上涂覆绝缘漆后固化成膜后的典型绝缘电线结构,其核心性能除了导体以外,主要是绝缘漆固化后所表征的性能。这其中有电性能,机械性能,化学性能等。这些性能都是可以从传统的“老八样”测试仪器进行检测和评估。
 
  漆包线漆作为高分子合成绝缘材料,其微观的介质物理和化学特性是影响其绝缘性能的理论基础,漆包线漆膜作为热固性材料成膜,相当于无数个具有线性结构的分子中的活性基团在一定的条件下(如高温下),相结合成为高分子网状结构。由于活性基团之间的结合度并不是*的发生,势必会有剩余的活性基团一端链接在分子链上,另一端还游离在分子间,这些活性官能团往往是带极性的,是(+)或(-),这些带电的官能团就会在高分子内形成有极基团。或者叫偶极子。
 
  2.漆膜内部偶极子极化及热损耗
 
  这些“单身”未配对的极性基团是高分子内部活跃分子,一方面它们是漆膜固化交联的生力军,但一旦漆膜成膜后部分未参与反应的极性基团就成为了分子间的偶极子。
 
  A)将漆膜至于交变电场下,这些偶极子因为带有电荷也随着电压的正负极性变化做趋向改变,就相当于在电极之间做折返跑,这种趋向节奏往往会由于分子间的阻力而滞后于电场的变化,实际上是一种阻尼运动,就会有损耗并发热,从而就形成了介质损耗。其实这种极化都是在分子间游离极性基团之间发生的,是相对稳定的。介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。介质损耗因数的定义如下:
  如果把被测漆膜看做是一对并联的电容和电阻,而加在其两极的电压为U,产生的电流为I,则可以得到如下向量图:
  中有功功率为P=UIR,而无功功率为Q=UIC,则介质损耗因数tgδ=IR/IC。所以我们通过测量δ就能得到介质损耗因数。
 
  B)如果除了施加以上交变电场,另外再对样品加热升温,在介质内部就有少量的极性低分子物质随着温度的升高,活性增强,参与到极化过程,使介质损耗值产生波动甚至增加。在一定的温区内,这种变化是可以观察的到,但并不剧烈。随着温度的持续升高到某一临界点,高分子内部运动发生质的变化,从初始的分子间运动上升到分子内部链段的运动,也就是,分子链段开始极化,这种极化一旦发生,是剧烈的,是雪崩式的,会使介质损耗值急剧上升,直至材料击穿。

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