Розділ 4. Провідникові матеріали.

Лакотканини

Лакотканиною називається гнучкий електроізоляційний матеріал, що представляє собою тканина, просочену електроізоляційним лаком. Тканина забезпечує значну механічну міцність, а лакова плівка – електричну міцність матеріалу. Лакотканина застосовується для ізоляції в електричних машинах, апаратах, кабельних виробах. Як основу найчастіше застосовують бавовняні, рідше шовкові тканини. Шовкові лакотканини дорожче, але тонше й мають більш високу електричну міцність. Лакотканини відносяться до ізоляції класу А. Останнім часом широко застосовуються й штучні тканини.

По роду лаку, що просочує, лакотканини підрозділяються на світлі(жовті) на масляних лаках і чорні – на масляно-бітумних лаках. Світлі лакотканини відносно стійкі до дії органічних розчинників, мають високу схильність до теплового старіння. Їхня електрична міцність становить від 35-50 кВ/мм (хб) до 55-90 кВ/мм (шовк). Чорні лакотканини мають кращі електроізоляційні властивості, їх електрична міцність становить 55-60 кВ/мм. Гігроскопічність чорних лакотканин значно нижче, чим світлих.

До лакотканин слід також віднести електроізоляційні трубки, застосовувані для ізоляції й захисту вивідних кінців в електричних машинах і апаратах.

Залежно від щільності струму в проводах втрати можуть сильно різнитися. Ясно, що при пропущенні певної потужності по лінії електропередач, наприклад для трифазної лінії Р = 3UaI, чим більше напруга мережі, тим більше потужність при тому ж значенні струму. Оскільки втрати визначаються струмом, а передана потужність добутком струму на напругу, то вигідніше переходити на більш високі класи напруги. Тому переходять на усе більш високі напруги, щоб відносно менша частка енергії губилася в проводах. Однак, як буде розказано в лекції по діелектричних характеристиках повітря, неможливо нескінченно підвищувати напруга.

Ясно також, що чим більше струм, тим більше потужність, причому залежність лінійна. Однак з ростом струму втрати енергії ростуть квадратично, тобто набагато сильніше, чим ріст переданої потужності. Збільшення площі перетину проведення послабляє проблему, але, з іншого боку, відбувається збільшення вартості будівництва лінії електропередач, тому що вартість кольорового металу проводів значна. Крім того, збільшення ваги проводів тягне збільшення маси опор, ускладнення монтажу й т.п. У результаті компромісу між збільшенням втрат і збільшенням вартості будівництва домовилися розраховувати проведення лінії на певну компромісну щільність струму, т.зв. економічну щільність струму. Згідно із Правилами пристрою електроустановок (ПУЕ), для міді вона становить 2,5 А/мм² у випадку відкритих проводів при експлуатації 1000-3000 годин у рік, і знижується до 1.8 А/мм² при експлуатації понад 5000 години в рік. Для алюмінію всі цифри приблизно у два рази нижче. Для кабелів усе визначається умовами тепловідводу через ізоляцію й оболонку кабелів, у ПУЕ припустима щільність струму нормується для кожного виду кабелів окремо, як правило, припустима щільність струму ще нижче.