6. Материалы, применяемые при изготовлении электрических аппаратов

1. Проводниковые материалы – это материалы высокой электрической проводимости (медь, сталь, алюминий, латунь), обладают удельным электрическим сопротивлением при нормальных условиях не более 0,1 мкОм∙м и предназначены для изготовления токоведущих частей.

Требования:

1. малое удельное электрическое сопротивление ;

2. высокая механическая прочность и пластичность;

3. стойкость против коррозии.

2. Магнитные материалы – предназначены для усиления электромагнитного поля, создаваемого проводником с током.

Требования:

1. материал должен обладать резко выраженным переходом в область насыщения;

2. магнитная проницаемость  должна быть минимальной после перехода в область насыщения;

3. насыщение должно наступать при возможно малых магнитных полях.

Кривые насыщения для магнитных материалов

Кремний в магнитные материалы добавляется для увеличения удельного электрического сопротивления, что уменьшает величину вихревых токов.

Используются электротехнические стали: Э380 – сплав железа с кремнием, железо-никелевые, железо-кобальтовые стали, ферриты.

3. Изоляционные материалы – предназначены для изоляции токоведущих деталей ЭА друг от друга и от других частей электроаппаратов. Это электротехнический картон, лакоткань, текстолит, гетинакс, полиэтилен, эпоксидные компаунды, различные пластмассы.

Изоляция считается хорошей, если величина сопротивления изоляции составляет R_ИЗ  100 МОм. ПУЭ допускает эксплуатировать установку до 1000 В с R_ИЗ  0,5 МОм.

4. Дугостойкие изоляционные материалы – предназначены для выполнения дугогасительных камер. Это асбест, керамика, пластмассы.

5. Контактные материалы – предназначены для обеспечения высокой электрической износостойкости контактов. Медь, металлокерамика, серебро.

6. Биметаллы – предназначены для изготовления тепловых расцепителей. Тепловой расцепитель выполнен в виде биметаллической пластины, на которую намотана нагревательная спираль, включенная в защищаемую цепь последовательно. Используется эффект различного линейного удлинения некоторых металлов при нагревании. При увеличении тока нагрузки сверх номинального значения спираль нагревает биметаллическую пластину.

Биметаллическая пластина

Пассивный слой – инвар (36% Ni, 64% Fe). При нагреве активный слой удлиняется в большей степени, чем пассивный слой, и биметалл изгибается, воздействуя своим окончанием на какое-либо отключающее устройство.

7. Сплавы высокого электрического сопротивления (высокоомные сплавы) - материалы с удельным электрическим сопротивлением при нормальных условиях не менее 0,3 мкОм∙м. Это нихром, манганин.

8. Полупроводниковые материалы – для изготовления бесконтактных электрических аппаратов. Это германий, кремний.

9. Конструкционные материалы. Предназначены для придания аппарату тех или иных форм. Основное назначение – восприятие механических усилий. Это металлы, пластмассы, электротехнический картон.

Технический прогресс при производстве ЭА в основном определяется качеством материалов.

20