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漆包線的介質(zhì)損耗機(jī)理
日期：2021-02-26瀏覽：3057次
1.漆包線漆膜介質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特性
漆包線是在銅、鋁導(dǎo)體上涂覆絕緣漆后固化成膜后的典型絕緣電線結(jié)構(gòu)，其核心性能除了導(dǎo)體以外，主要是絕緣漆固化后所表征的性能。這其中有電性能，機(jī)械性能，化學(xué)性能等。這些性能都是可以從傳統(tǒng)的“老八樣”測(cè)試儀器進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估。
漆包線漆作為高分子合成絕緣材料，其微觀的介質(zhì)物理和化學(xué)特性是影響其絕緣性能的理論基礎(chǔ)，漆包線漆膜作為熱固性材料成膜，相當(dāng)于無(wú)數(shù)個(gè)具有線性結(jié)構(gòu)的分子中的活性基團(tuán)在一定的條件下(如高溫下)，相結(jié)合成為高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于活性基團(tuán)之間的結(jié)合度并不是*的發(fā)生，勢(shì)必會(huì)有剩余的活性基團(tuán)一端鏈接在分子鏈上，另一端還游離在分子間，這些活性官能團(tuán)往往是帶極性的，是(+)或(-)，這些帶電的官能團(tuán)就會(huì)在高分子內(nèi)形成有極基團(tuán)。或者叫偶極子。
2.漆膜內(nèi)部偶極子極化及熱損耗
這些“單身”未配對(duì)的極性基團(tuán)是高分子內(nèi)部活躍分子，一方面它們是漆膜固化交聯(lián)的生力軍，但一旦漆膜成膜后部分未參與反應(yīng)的極性基團(tuán)就成為了分子間的偶極子。
A)將漆膜至于交變電場(chǎng)下，這些偶極子因?yàn)閹в须姾梢搽S著電壓的正負(fù)極性變化做趨向改變，就相當(dāng)于在電極之間做折返跑，這種趨向節(jié)奏往往會(huì)由于分子間的阻力而滯后于電場(chǎng)的變化，實(shí)際上是一種阻尼運(yùn)動(dòng)，就會(huì)有損耗并發(fā)熱，從而就形成了介質(zhì)損耗。其實(shí)這種極化都是在分子間游離極性基團(tuán)之間發(fā)生的，是相對(duì)穩(wěn)定的。介質(zhì)損耗因數(shù)，是指介質(zhì)損耗角正切值，簡(jiǎn)稱(chēng)介損角正切。介質(zhì)損耗因數(shù)的定義如下：
如果把被測(cè)漆膜看做是一對(duì)并聯(lián)的電容和電阻，而加在其兩極的電壓為U，產(chǎn)生的電流為I，則可以得到如下向量圖：
中有功功率為P=UIR，而無(wú)功功率為Q=UIC，則介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ=IR/IC。所以我們通過(guò)測(cè)量δ就能得到介質(zhì)損耗因數(shù)。
B)如果除了施加以上交變電場(chǎng)，另外再對(duì)樣品加熱升溫，在介質(zhì)內(nèi)部就有少量的極性低分子物質(zhì)隨著溫度的升高，活性增強(qiáng)，參與到極化過(guò)程，使介質(zhì)損耗值產(chǎn)生波動(dòng)甚至增加。在一定的溫區(qū)內(nèi)，這種變化是可以觀察的到，但并不劇烈。隨著溫度的持續(xù)升高到某一臨界點(diǎn)，高分子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)發(fā)生質(zhì)的變化，從初始的分子間運(yùn)動(dòng)上升到分子內(nèi)部鏈段的運(yùn)動(dòng)，也就是，分子鏈段開(kāi)始極化，這種極化一旦發(fā)生，是劇烈的，是雪崩式的，會(huì)使介質(zhì)損耗值急劇上升，直至材料擊穿。
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