プラスチック断熱の電気特性は何ですか（1）

August 14, 2024

プラスチックのほとんどは絶縁材料です（一般的に言えば、絶縁材料の抵抗率は107 Ohm-Mを超えています。つまり、導電率は10-7 s/mを下回っています）。プラスチック断熱材は、電気および電子産業（電気および電子、E＆E）にとって重要な材料であり、その合理的な選択と用途は、電気機器と電子機器の品質と信頼性を確保するための鍵です。基本特性の適用におけるプラスチック断熱材には、電気特性、機械的特性、化学的特性、環境特性、経済およびその他の特性が含まれます。ここでは、主に電気特性を導入します。、静電痕跡に対する耐性、電気アークに対する抵抗、コロナ抵抗、部分的な排出など。

電界でのプラスチック絶縁材料の性能は、通常、誘電特性を記述するために誘電特性を使用します。特に誘電率、誘電性偏光、誘電体損失、誘電率4つの基本特性、および対応する特性パラメーターは抵抗率です（ρV、ρs）、相対誘電率（εR）、誘電損失角張っている（tanδ）、誘電強度（EJ）。簡単に言えば、プラスチックの絶縁材料は、電界で導電率、偏光、損失、および分解を受けます。一般的に、プラスチック部品の断熱には、表面断熱と内部断熱材が含まれます。表面断熱には、主に表面抵抗、電気追跡、アーク抵抗、コロナ抵抗などの特性が含まれますが、内部断熱材には体積抵抗、誘電率、誘電体損失、誘電率、部分排出などの特性が含まれます。

1.絶縁抵抗と抵抗率

絶縁抵抗は、絶縁体の特性を特徴付ける基本的なパラメーターの1つです。絶縁体の絶縁抵抗は、体積抵抗（体積抵抗、RV）と表面抵抗（表面抵抗、RS）で構成されています。それぞれ体積抵抗率（ρV）と表面抵抗率（表面抵抗率、RS）。対応する抵抗性は、それぞれ体積抵抗率（ρV）と表面抵抗率（ρs）です。定義から、ボリューム抵抗は、添加されたDC電圧の間の2つの電極の反対側の標本「2つ」に配置され、定常状態電流商の間の2つの電極、つまり体積抵抗の間の2つの電極を通る流れ単位体積あたり;表面抵抗率は、2つの電極上の標本「A」表面に配置され、表面抵抗率は2つの電極上の標本「A」表面に配置されます。表面抵抗は、2つの電極の間に追加された電圧の2つの電極と、表面抵抗の単位領域である表面抵抗率の2つの電極を通る電流の間に添加された電極の「A」表面にあります。実際、電界にプラスチック断熱材があり、漏れと呼ばれる現象を通るこの電流が漏れ電流（漏れ電流）と呼ばれる非常に小さな電流もあります。

プラスチック絶縁材料の体積と表面抵抗の主なテスト標準はIEC 60093、ASTM D257、およびGB/T1410です。温度、湿度、電界強度、照射などのテスト条件と環境条件には、注目に値します。プラスチックの断熱性への影響。一般的なプラスチック絶縁材料の体積抵抗率は107〜1016Ω-Mの間で、表面抵抗率は1010〜1017Ωです。一般的に言えば、非極性ポリマーの抵抗率は極ポリマーの抵抗率よりもわずかに大きくなりますが、材料組成、製造プロセス、およびテスト条件の大きな違いにより、同じ材料の性能さえも大きく異なります。

2.誘電率と誘電損失

相対誘電率（相対誘電率、εrとも呼ばれます）は、電極の周りの空間が断熱材で完全に満たされている場合、コンデンサの電極と同じ電極構成の真空容量の間の容量の商です。誘電率は、相対誘電率と真空誘電率の産物です。誘電損失角（δ）は、誘電体として断熱材を持つコンデンサに加えられた電圧間の位相差の残留角と結果の電流です。誘電損失角の接線（誘電損失係数、散逸係数、Tanδとも呼ばれます）は、電圧が印加されたとき、つまり損失角Δの接線であるときに絶縁材料によって消費される活性パワーと断熱材によって消費される反応電力との比率ですΔ 。素人の用語では、誘電率の供給源は、電界に偏光し、逆電界を形成する塑性絶縁材料であり、コンデンサの電界強度を低下させます。誘電損失の供給源は、電界に分極している塑性絶縁材料であり、電気エネルギーを吸収し、熱の形で消散します。

プラスチック断熱材の相対誘電率と試験標準の誘電損失係数は、主にIEC 60250、ASTM D150およびGB/T1409です。ここでは、一般的なプラスチック絶縁材料である2つの効果（50Hz〜1GHz）の頻度（50Hz〜1GHz）の頻度について言及しています。電界の周波数の増加、誘電率が減少し、誘電損失が増加します。ポリエチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、その他の純粋な炭化水素プラスチックなどの一般的な非極性またはわずかに極性のプラスチックでは、相対誘電率は非常に小さく（約2〜3）、誘電損失因子も非常に小さい（10-8〜10-- 4）; PVC、フェノール樹脂、ナイロンなどの極プラスチックは、相対誘電率が大きく（4〜7）、誘電損失係数は大きくなっています（0.01〜0.2）。抵抗率と同様に、プラスチック絶縁材料の誘電率と誘電損失は、材料組成、製造プロセス、および試験条件の影響も受けます。

3.誘電強度

誘電体強度（誘電体強度）テストは、2つのタイプ、すなわちブレークダウンテストと電圧ズスタンドテストに分割されます。ブレークダウンテストは連続電圧テストであり、試験片は、ブレークダウン電圧、つまりブレークダウン電圧（ブレークダウン電圧または穿刺電圧）、誘電率（kV/mm）のブレークダウン電圧の単位厚さの場合に発生します。耐音電圧テストはステップバイステップ電圧にあり、試験片は最高の電圧、つまり電圧に耐える（電圧または電圧抵抗に耐える）。電圧レベルでは、テスト標本全体が故障内で発生しません。テスト中に、フラッシュオーバー、つまりガスまたは液体培地の断熱特性の損失の周りの試験片と電極の可能性があり、試験回路が発生することは注目に値します。

プラスチック断熱材の誘電強度をテストするための主な標準は、IEC 60243、ASTM D149、GB/T 1408、およびGB/T 1695であり、GB/T 1695はルカ化ラバーのテスト方法です。材料の誘電強度のテストは、電圧波形と周波数（DC、産業周波数、稲妻衝撃）、電圧の作用時間、厚さ、標本および環境条件の不均一性の影響を受けることに言及する価値があります。一般的な汎用と工学のプラスチックプレートとシートの誘電強度は約10〜60 kV/mmであり、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリイミドなどのフィルムの誘電率は約100〜300 kV/mmです。