Câu hỏi ôn tập vật liệu điện

Câu 1.Hiện tượng điện dẫn
Khi đặt 1 khối đm trong E thì xh I
Ta có I  I rò  I pc
Trong đó Iro là dòng chuyển dịch của các điện tích tự do trên bề mặt và trong lòng
khối đm(Dưới tác dụng của F).Iro có giá trị ko đổi và ko phụ thuộc vào loại điện áp

I pc  I cd  I ht
Trong đó: Icd :Sự chuyển dịch từ trang thái cân bằng này sang trạng thái cân băng khác
của điện tích ràng buộc.Quá trình này ko gây tổn hao đm.
Iht:Sự xoay hướng của các phân tử lưỡng cực dưới tác dụng của F.Quá trình này mất
thời gian và gây ra tổn hao đm.
Do có Icd và Iht nên các điện tích dương chuyển về phía điện cực âm và ngược lại làm
cho khối đm phân cực.Do đó gọi chung Icd và Iht là Ipc.Ipc phụ thuộc vào loại điện áp
Với UDC Ipc chỉ tồn tại trong qtrinh quá độ khi đóng cắt mạch
Với UAC Ipc biến thiên theo tần số của điện áp.
-Điện trở khối đm: Rcđ=Udc/Iro
Câu 2.Điện dẫn của điện môi
Xét 1 khối đm hình trụ sau (hình)
Dòng điện trong khối đm I=n.q.V=n.q.S.vtb
n:Mật độ điện tích tự do;
q: điện tích dương
Mật độ dòng điện j=I/S=>j=n.q.vtb
Đặt vtb  (k(  )  k( ) ).E
k(+) độ linh hoạt của các điện tích+
k(-) độ linh hoạt của các điện tích Cuối cùng j  [n (  ) .q(  ) .k (  )  n (  ) .q(  ) .k (  ) ]. E   . E
Trong khối đm có nhiều phần tử tham gia dẫn điện và được phân loại:
-Điện dẫn điện tử:Hạt tham gia dẫn e
-Điện dẫn ion: Hạt tham gia dẫn ion
-Điện dẫn điện di(Molion) :Hạt tham gia dẫn phân tử mang điện như tạp chất…
Câu 3.Điện dẫn của điện môi khí
-Đặc điểm của chất khí

+Khoảng cách giữa các phân tử lớn hơn nhiều bán kính của chúng.
+Trong chất khí luôn diễn ra quá trình ion hóa tự nhiên dưới các tác nhân như:Ánh
sáng,to,các bức xạ…Số lượng điện tích tự do gây bởi quá trình này là nhỏ.
+Ngược lại là quá trình tái hợp tự nhiên.
+Ở trạng thái cân bằng 2 quá trình trên cân bằng nhau nên số điện tích tự do trong
chất khí là ko đổi.
-Điện dẫn của chất khí
+Nếu đặt điện trường E vào trong chất khí ->F=q.E tác dụng lên điện tích tự do>Chuyển động->điện dẫn trong điện môi.Điện dẫn lúc này là điện dẫn ko tự duy trì.
+Khi E đặt vào rất lớn làm xuất hiện hiện tượng ion hóa va chạm làm lượng điện tích
sinh ra rất lớn.Điện dẫn lúc này là điện dẫn tự duy trì.
-Đặc tính V-A của đm khí

1


+Vùng1:Ứng với khu vực điện trường bé
Điện áp tăng từ 0->Ua làm F tăng ,làm cho điện tích chuyển động nhanh dần-> dòng
tăng dần và tuân theo định luật ohm
+Vùng 2:Ứng với khu vực bão hòa
Khi điện trường đủ lớn thì gần như không có quá trình tái hợp vì điện tích được sinh
ra ngay lập tức bị kéo về phía các điện cực.Dòng điện ko phụ thuộc vào giá trị điện áp
đặt vào được gọi là dòng bão hòa.
+Vùng 3: Khu vực điện trường lớn
Xảy ra quá trình ion hóa va chạm làm số lượng điện tích tự do tăng nhanh theo hàm số
mũ->Dòng tăng rất mạnh.Tuy nhiên do nguồn hạn chế nên U sẽ ko tăng lên nữa mà
giảm về 1 giá trị gọi là U tự duy trì.

Câu 4.Điện dẫn của điện môi lỏng
a)Điện dẫn ion
-Trong điện môi lỏng thì các điện tích tự do xuất hiện do ion hóa tự nhiên và sự phân

li của bản thân chất lỏng từ tạp chất.
-Đm lỏng dùng trong kĩ thuật luôn chứa tạp chất và tạp chất thường dễ phân li hơn đm
nên do đó điện dẫn=bản thân đm+tạp chất.
-Đối với đm kĩ tuật:Đường đặc tính V-A chia làm 2 đoạn

+Khi E nhỏ thì I tăng gần như tuyến tính với U
+Khi U>Uth thì I tăng rất mạnh vì bắt đầu ion hóa vật chất.Điện tích tự do tăng lên.
-Đối với đm được chế tạo trong phòng thí nghiệm, đường đặc tính V-A có 1 đoạn nhỏ
gần như bão hòa.Những đm như vậy gọi là đm lỏng sạch giới hạn
-Đối với điện môi lỏng cực tính:Điện dẫn suất lớn hơn rất nhiều so với đm lỏng trung
tính
b)Điện dẫn điện di(Molion)
-Trong chất lỏng thường chứa các tạp chất sạng xơ,sợi,bụi bẩn,bọt khí,nước,keo..các
chất này chuyển động nhiệt và masat làm tích điện.Nếu  tc   đm thì tạp chất sẽ tích điện
(+) và ngược lại.
-Dưới tác dụng của điện trường E,các khối tạp chất tích điện nói trên chuyển động có
hướng tạo nên dòng điện dẫn điện di trong đm lỏng.
-Nếu sử dụng điện áp DC,sau 1 thời gian lượng tạp chất sẽ tập chung ở 2 điện cực nên
dòng điện dẫn sẽ giảm và đm lỏng được lọc sạch tạp chất.Nhưng nếu sd điện áp AC
thì ko có hiện tượng trên.
Câu 5.Điện dẫn của điện môi rắn
Điện môi rắng có nhiều loài.Chúng đa dạng về cấu trúc,thành phần hóa học,nguồn gốc
và mức độ lẫn các tạp chất…do vậy điện dẫn của đm rắn rất phức tạp.Điện dẫn của nó
được tạo nên là do sự chuyển dịch các ion của bản thân điện môi rắn cũng như của các
loại tạp chất dưới tác dụng của điện trường.Đánh gia chất lượng của đm rắn thông qua
điện dẫn suất khối  v hay điện trở suất khối 
Khi bề mặt đm bị ẩm thì điện dẫn mặt  S thay đổi.Sự hấp thụ hơi ẩm trên bề mặt đm có
quan hệ chặt chẽ với độ ẩm tương đối của môi trường xung quanh,nó sẽ giảm rõ rệt
khi độ ẩm tương đối cao hơn 60-80% đặc biệt khi bề mặt đm càng sạch và nhẵn.
v

2


Câu 6.Hiện tượng phân cực điện môi
a)Khái niệm
*Hiện tượng:
-Khi có điện trường ngoài đặt vào khối đm thì khối đm phân thành 2cực
+Phía cực (+) xuất hiện các điện tích (–)
+Phía điện cực (–) xuất hiện các điện tích (+)
-Khi ko có điện trường tác dụng thì trở về trạng thái ban đầu.
*Giải thích
Trong đm tồn tại các phân tử và nguyên tử trung tính và lưỡng cực.Khi có lực F tác
dụng thì các điện tích ràng buộc sẽ chuyển động trong giới hạn và tạo thành phần tử
lưỡng cực.Các pt lưỡng cực vốn đang sắp xếp ngẫu nhiên sẽ định hướng và sắp xếp lại
theo chiều điện trường.
*Định nghĩa:Phân cực đm được xác định bởi sự chuyển dịch có giới hạn của các điện
tích ràng buộc và sự định hướng của các pt’ lưỡng cực dưới tác dụng của điện trường.
*Điện tích của tụ điện
Khi bị phân cực khối đm trở thành 1 tụ điện.
Ta có Q=Q0+Q’
Q0 :Điện tích của tụ điện chân ko
Q’ điện tích của tụ có được do sự phân cực
-Hằng số điện môi   Q  Q 'Q0  1  Q '
Q0

Q0

Q0

(  hằng số đm tương đối)
Q  C.U   .Q0   .C0 .U =>  

C
C0

C0 là điện dung của tụ điện chân ko
Như vậy HSDM là tỉ số giữa điện dung tụ điện của đm đó với điện dung tụ điện chân
ko cùng kích thước.

3


Câu 7.Các tính chất của điện môi
+Tính hút ẩm, thấm ẩm
- các vật liệu cách điện nói chung ở mức độ nhiều hay ít đều hút ẩm vào bên trong từ
môi trường xung quanh hay thấm ẩm là cho hơi nước xuyên qua chúng làm cho bề
mặt ngưng tụ một lớp ẩm làm cho dòng rò bề mặt tăng, điện áp phóng điện dọc theo
bề mặt giảm và có thể gây nên sự cố cho các thiết bị điện.
+Tính cơ học
- sức bền chịu kéo, chịu nén và uốn
- độ cứng: là khả năng của bề mặt vật liệu chống lại biến dạng gây nên bởi lực nén
truyền từ vật có kính thước nhỏ vào nó.
- độ nhớt.
+Tính chịu nhiệt
- tính chịu nhiệt là khả năng chịu đựng sự biến đổi nhiệt độ đột ngột hoặc nhiệt độ cáo
kéo dài mà ko bị phá hủy chất cách điện
- đối với điện môi vô cơ(thủy tinh): tính chịu nhiệt được đánh giá khi thay đổi tính
chất cách điện: tgδ biến đổi mạnh.
- đối với điện môi hữu cơ: tính chịu nhiệt được đánh giá theo sự biến dạng.

- đối với chất lỏng:
+ nhiệt độ chớp cháy tcc: nhiệt độ tại đó hỗn hợp của ko khí và hơi chất lỏng bốc cháy
khi đưa ngọn lửa vào.
+ nhiệt độ cháy tc: nhiệt độ tại đó chất lỏng sẽ cháy.
- các cấp chịu nhiệt:
Y: 90 A: 105E: 120
B: 130 F: 155 H:180 C:>180

Câu 8.Phân loại vật liệu (lý thuyết phân vùng năng lượng)
- Khi ở 0oC, năng lượng của ng.tử ở mức thấp nhất. các điện tử hóa trị điền full mức
n.lượng này→vùng đầy.
- các điện tử tự do hoạt tính hơn nên sẽ chiếm mức năng lượng cao hơn→vùng tự do
(vùng dẫn).
- ở giữa 2 vùng năng lượng trên tồn tại 1 vùng tróng (vùng cấm).
- dựa vào độ rộng ∆W của vùng cấm→chia làm 3 loại vật liệu.
(hình vẽ tự vẽ vào nhá các tình yêu)

+ vật liệu cách điện: có vùng cấm lớn ∆W≥1,5eV. Ngay ở điều kiện bình thường cũng
ko có sự dẫn điện bằng điện tử.
+ vật liệu bán dẫn: có vùng cấm bé 0≤∆W≤1,5eV. khi ở đk bình thường có rất ít điện
tử→vùng tự do. nếu có kích thích đủ lớn thì lượng điện tử lên vùng tự do sẽ lớn.
+ vật liệu dẫn điện: vùng có ∆W rất bé, ∆W<0,2eV. thậm chí vùng tự do chồng lên
vùng đầy, ở đk bình thường có rất nhiều điện tử lên vùng tự do.
với vật liệu ủ nóng thì δk thấp nhưng ∆l/l khi đứt rất lớn nên được sử dụng để tạo dây
dẫn.

4


Câu 9.Vật liệu dẫn điện

- Vật dẫn loại 1: vật dẫn điện tử (e)- Vật dẫn loại 2: vật dẫn ion (ion)
1. điễn dẫn suất , điện trở suất
- Dòng I trong dây dẫn có gtrị:
I=n0.qe.S.vtb
trong đó: n0:mật độ điện tử tự do của vật dẫn
qe: điện tích điện tử
S: tiết diện của dây dẫn
vtb: tốc độ chuyển động trung bình của điện tử dưới tác dụng của điện trường E
- Đặt K=v/E là độ linh hoạt của điện tử
→I=n0.qe.K.E
- mật độ dòng điện: j=E/S=n0.qe.K.E=γ.E
- điện trở suất: ρ=1/γ=R.S/l [Ω.mm2/m]
2. hệ số nhiệt của điện trở suất
khi nhiệt độ thay đổi thì ρ cũng thay đổi(hình vẽ)

- nhận xét: trong dải biến thiên nhiệt độ hẹp (vài chục độ C) thì điện trở suất biến đổi
gần như tuyến tính vs nhiệt độ
ρt=ρ0.(1+ .∆t)
ρ0: điện trở suất ứng với nhiệt độ t0
∆t=t-t0
: hệ số nhiệt của điện trở suất
- đối với hầu hết KL thì =1/273=0,004(1/oC)
trừ Fe, Ni, Co, Cr, Hg.
3. Sự biến đổi của khi biến dạng
= o.(1±K.σ) +: kéo
- :nén
4. Nhiệt dẫn suất

 /   a.T
0 :

W/độ.m
với hầu hết KL
2

 K   2, 23.10 8

e
5. hiệu điện thế tiếp xúc
a  3. 

U AB  U B  U A 

K.T

.ln

e

n 0A
n 0B

UA, UB: điện thế tiếp xúc A, B
K: hệ số nhiệt
T = t + 273
6. hệ số giãn nở dài của vật dẫn Kl  L 

1 dL
.
L t dt

1 / C 
o

Lt: chiều dài vật dẫn
L = Lt.(1+αL.∆t)
7. Tính chất cơ

5


Câu 10: Vật liệu cách điện thể khí
1.Không khí
Được use rộng rãi để làm cak điện chủ yếu của đường dây tải điện trên
không,cak điện của các tbi khác làm vc trong không khí hoặc phối hợp vs các chất cak
điện rán và lỏng như:MC vs k2 có áp suất cao để thổi tắ hồ quang..
Cường độ cak điện của k2 sẽ tăng nếu độ chân không của k2 cao,k2 có ưu điểm lớn là
giá thành thấp nhưng nếu bị ion hóa lại tạo lên ozon,oxit ăn mòm rất mạnh những bộ
phận kloai của các tbi điện và oxy hóa các chất cak điện hữu cơ làm cho tính cak điện
của chúng giảm dần.
2.Khí SF6
Nặng hơn k2 5 lần có t0 sôi ở áp suất thấp thường là -640C và có thể nén tới
20at vẫn không hóa lỏng cường độ cách điện gấp 2,5 lần so với cak điện của k2.Khí
SF 6 là khí tro có tính ổn định hóa học cao nhưng khi bị ion hóa sẽ sinh ra các chất
hóa học có tác dụng ăn mòn KL,nhiệt độ hóa lỏng của chúng thấp nên cho phép sử
dụng chúng ở áp suất cao khoảng 20at.khi ở áp suất cao thì cường độ cak điện tăng lên
rất nhiều.Khí này ko độc chịu dc td hóa học không phân hủy khi đốt nóng tới 800độ
có thể use dc rộng rãi trong các máy cắt điện ,tụ điện cap áp và trong máy phát điện
tĩnh ở các cấp điện áp khác nhau đem lại hiệu quả kte cao
Công nghệ chế tạo ,thu nạp khí phức tạp nên giá thành rất đắt

3.Khí H2
Nhẹ có hệ số tản nhiệt lớn nên hay dc dùng để làm lạnh máy điện tháy thế cho
k2.dùng H2 để làm lạnh máy điện sẽ giảm dc tổn hao công suất do ma sát giữa trục
rolo vs khí do đó nâng cao dc hiệu suất máy,giảm tốc độ già cỗi của vật liệu cak
ddienj hữu cơ và chống dc sự cố cháy cuộn dây khi có ngắn mạch bên trong máy điện
Tuy nhiên nếu lương oxi lớn sẽ gây cháy nổ do vậy giữ áp suất H2 trong máy điện
phải > áp suất k2 để ko cho k2 lọt vào.khí H2 có độ bền thấp hơn k2 nó chỉ bằng 40%
độ bền điện của k2

6


Câu 11:Vật liêu cách điện thể lỏng
1.Dầu máy biến áp:dc ứng dụng nhiều nhất trongg kthuat điện.
Có td lấp đầy các lỗ xốp trong vật liệu cak điện gốc sợi và khoảng trống giữa
các dây dẫn của cuộn dây,giữa cuộn dây với vỏ máy và lõi thép.
-Làm tăng độ bền cak điện của các lớp cak điện lên rất nhiều đồng thời có
nhiệm vụ làm mát,tăng cường sự thoát nhiệt do tổn hao công suất trong dây cuốn cà
lõi thép MBA sinh ra.
Dầu MBA dc chế từ dầu mỏ dưới dang chất lỏng có màu vàng sậm,thành phần
hóa học là là hỗn hợp của hydrocacbon.Dc chế tạo theo phương phápphaan đoạn trưng
cất và làm sạch =H2SO4,kiềm và chất hấp
*Đ2-Độ nhớt động lực(30.102cm2/s ở 20oC 9,6.102cm2/s ở 50 oC)
-Tính chịu nhiệt
tcc≤135oC, tc≤165oC ,tdd≤-45oC
-Tổn hao điện môi tanδ≤0,003 ở 20oC
tanδ≤0,025 ở 75oC
-Đợ bền điện
Tiêu chuẩn
Cấp đa kV

Ecd (kV/2,5mm)
Dầu mới
Dầu cũ
≤6
25
20
≤35
30
25
110-220
40
35
≤330
50
45
500
70-75
65-75
Độ bền của dầu rất nhạy với hơi nc vì nc cóε=80 còn dầu ε=2,2nên dưới ah của
đ.trương nc sẽ bị hấp thu hết vào khu vực d.trường lớn gây phát sinh hồ quang dẫn tới
phóng điện trong dầu.
-Nc có thể tồn tại trong dầu khi ctao,vận chuyển,vật liệu dạng sợi bị thấm nc
+Sự già hóa MBA
Sau 1 thời gian làm việc dưới tác dunhj của d.trường và m.trường thi dầu MBA bị già
hóa :tc hh,cách điện bị sấu đi,trong dầu xh các chất lắng đọng htan như axit,nhựa…
Sự già hóa dc thúc đẩy nhanh khi có 1 trong các dk sau:
-có sự tx với axit
-có sự tx với k2
-có sự tx với 1 số KL như Cu,Pb,Fe
-dưới td của nhiệt độ cao

-làm việc ở d.trường lớn
+Dộ bền khí của dầu là kn ko sinh ra khí khi bị già hóa
+tái tạo dầu:dể hạn chế sự già hóa của dầu cần các biện pháp tái sinh dầu = việc lóc
các chất lắng đọng.lọc nc,khí,tạp chất =các chất hấp phụ
Có nhiều trường hợp ng ta sử dụng chất hấp phụ nagy trong quá trình làm việc của
MBA
2.Dầu tụ điện
a.dầu tụ điện dùng để tẩm tụ điện giấy nhất là tụ điện động lực dùng để bù công suất
trong HTĐ.Khi giấy cak điện của tụ dc tẩm dầu thì độ bền điện sẽ tăng lên do đó giảm
được kích thước trọng lượng và giá thành của tụ điện.Do cùng dc chế từ dầu mỏ nên
các đặc tính của dàu tụ điện giống vs dầu MBA nhưng dầu tụ điện tinh khiết hơn
tgδ≤0,002đồ bện của nó trong chân không có trị số lớn hơn 20kV/mm
3.dầu cáp điện:

7


dùng trong vc sx cáp điện lực để tảm lớp giấy cak điện của cáp làm cho độ bền
điệncủa nó tăng lên
4.Điên môi lỏng tổng hợp
Ưu:rẻ tiền sx dc nhiều, nếu làm sak tốt thì tổn hao điện môi bé,cường độ cak điện cao.
Nhược:dễ chay,dễ nổ,ít ổn định hóa học khi nhiệt độ cao và tx vs kk,fam vi làm vc bị
giới hạn bởi nhiệt độ gây nên sự già cỗi cũng như do điện trường tác dụng.1 vài loại:
-Dầu xoovon (C12H5Cl5)
-Dầu Xốp tôn (C6H3Cl3)
-Chất lỏng Silic và Flor hữu cơ
Cấu 12 Vật liệu cách điện thể rắn.
1.Nhựa: là tên gọi của 1 nhóm các vật liệu có nguồn gốc và bản chất rất khác nhau
nhưng có 1 số điểm chung là ở nhiệt độ thấp chúng là các chất vô định hình, khi ở
nhiệt độ cao thì bị mềm ra và nóng chảy có khả năng dính.

-Nhựa thiên nhiên
-Nhựa tổng hợp
a,Nhựa thiên nhiên:
*Nhựa cánh kiến do côn trùng tiết ra bao gồm nhiều các axit hửu cơ phức tạp có màu
vàng nhạt hoặc nâu dễ hòa tan trong rượu nhưng không tan trong các hydrocacbon có
hệ số phân cực điện môi 3,5; điện trở suất khối 1015-1016 Ω/cm; hệ số tổn hao điện
môi k∆=0,01; độ bền điện 20-30kV/cm.
-Ứng dụng làm sơn dán chế tạo ra micamit
*Nhựa thông (colofan): do chiết xuất tự dầu thông có màu vàng hay nâu bao gồm các
axit hữu cơ có khả năng tan trong dầu mỏ để ngâm tẩm cáp, hydro cacbon; rượu..
-Đặc tính: điện trở suất khối 1014-1015 Ω/cm, độ bền cách điện 10-15kV/cm
*Nhựa copan: dầu mỏ hoặc khoáng sản do chiết suất từ các cây hay các cây ở xứ
nóng.
-Đặc điểm: rất bóng và cứng, khó hòa tan khó nóng chảy.
Hổ phách là 1 loại nhựa copan điển hình có đặc điểm: điện trở suất 1017-1019Ω/cm; hệ
số phân cực điện môi 2,8; hệ số tổn hao đm k∆ = 0,001
-Ứng dụng: làm đầu vào của các thiết bị điện trở cao.
b,Nhựa tổng hợp: là chất hữu cơ cao phân tử được trùng hợp hay trùng ngưng từ các
monome và được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật điện.
*Nhựa polyetylen(PE) dùng cho cáp điện tần số cao và cáp điện lực cao áp.Dùng tốt
nhưng khi bị đốt nóng độ bền cơ học giảm và có hiện tượng oxi hóa nếu có không khí
lọt vào
*Nhựa Polisstirol: sx = cách trùng hợp stirol, dùng làm đm trong kt cao tần, siêu cao
tần, vỏ bọc cuộn dây, làm sơn, màng mỏng chế tạo tụ điện.Nhược: độ bền cơ học thấp,
chịu nhiệt kém
*Nhựa bakelit: 1 trong những loại cak điện quan trọng nhất, use rộn rãi trong KTĐ
dc chế tạo từ phenol.Có tính chống lại sự tạo vết và có khả năng bám dính cao->sx
chất dẻo,sơnvàkeo
*Nhựa melamin: chế tạo từ melomin và phocmandehyt dùng làm keo dán tốt.Nếu
trộn thêm vs amiang,sợi thủy tinh,dùng làm cho tiết chịu nhiệt, như buồng dập hồ

quang của máy cắt điện
*Nhựa eepoxi: là 1 chất lỏng nhớt có thể hòa tan trong axeton và trong các dung môi
tik hợp khác.Đ2:khi hóa cứng ở áp suất cao có khả năng bám dính cao trên các v.liệu
khác nhau như chất dẻo, tủy tinh,,thành chất cách điện có độ bền cơ học cao,chịu nhiệt
tốt->dùng để sx keo dán,sơn,hợp chất để đổ rót vào MBA nhỏ hay các đầu nối thiết bị,
hộp nối đầu cáp điện lực

8


*Nhựa xilicon:không màu không mùi ko bị oxi hóa và không tan trong nc hay
cồn.Phạm vi use rất ronogj,dùng làm dầu bôi trơn bôi lên k.loại và sứ cak điện để
chống thấm nc và dùng làm dầu cak điện
*Mỡ xilicon:Chịu dc axit,xút,ko bị oxi hóa,không ăn mòn cao su và nhựa nhân
tạo.Dùng rộng rãi trên máy bay để be cáp,những chi tiết của t.bị vô tuyến
*Nhựa và sơn tẩm xilicon:có tính chống nc,chịu nhiệt cao,có độ bám và đàn
hồi.Dùng làm cak điện dây dẫn ỏ làm chất cak điện cho các MBA khô P nhỏ or các
t.bị # có thể làm vc dài hạn ở 1800C.Lụa thủy tinh tẩm sơn xilicon có thể đạt chất
lượng cak điện rất cao mà cak điện loại khác ko thể đạt dc.
*Cao su xilicon:mền và đàn hồi như cao su tự nhiên, chịu dc axit và sút,chậm già
hóa.Dùng để cak điện dây dẫn và cáp cak điên,bọc những chi tiết thuuyr tinh hay
Kloai.
2.Sơn:
*Sơn tẩm: tẩm các loại vật liệu dạng xốp để tăng cường tính chất cách điện giảm tính
chất ẩm nâng cap sức bền cơ giwosi và tăng nhiệt dẫn của vlieu cak điện
*Sơn phủ:sử dụng phủ lên bề mặt vlieu nhắm chống hút ẩm,chống bám bụi tạo bề
mặt nhẵn bóng
*Sơn dán: dùng để dán các vật liệu #nhau 1 cách chắc chắn
3.Giấy và các chế phẩm từ giấy:loại giấy cách điện bao gồm giấy xenulo và các loại
giấy cứng như phíp, giấy amiang,giấy ép tầm nhựa

4.Cao su lưu hóa có tính chịu nhiệt,chịu lạnh,bền cơ và bền vs dung môi tốt hơn cao
su thiên nhiên rất nhiều.
-Loại 1: có 1-3% lưu huỳnh có tính dẻo chịu kéo và chịu đàn hồi cao độ giãn dài
tương đối khi đứt khoảng 100-500%(∆l/l)
Ứng dụng:
-Loại 2 có 30-35% lưu huỳnh chịu dc tải trọng va đập lớn có ∆l/l=2-6%
Đ2 đtrở suất khố 1015Ω/cm,hằng số phân cực đm 3-7 hệ số tổn hao k∆=0,02-0,1 độ
bền điện 20-30kV/mm
Nhược: độ bền nhiệt thấp bị phồng rộp khi ngâm trong dầu mỏ ko chịu dc benzen và
xăng bị hóa già nhanh khi tiếp xúc với ánh sáng đặc biết là ozon.
Ứng dụng:Loại 1: làm cak điện cho dây dẫn dây cáp mềm chế tạo găng ủng thảm cak
điện
Loại 2:epolit thanh, ống ỏ tân cak điện
Lưu ý vì trong cao su lưu hóa có lưu huỳnh tự do nên ko dc đặt trực tieps cao su lên
lõi =Cu
*Cao su tổng hợp:dùng dầu mỏ khí thiện nhiên làm nguyên liệu để sx ra.cao su tổng
hợp dc ứng dụng trong vc sx cáp điện và tbi điện.có 1 số loai:-cao su
butadien,clocropan, butyl…
5.Thủy tinh: là chấy vô cơ không định hình ctao gồm nhiều oxit khác nhau nhưng chủ
yếu là SiO2 B2O3
*Ploai:theo công dụng:
-thủy tinh tụ điện
-thủy tinh dùng tring thiết bị điện
-thủy tinh làm bóng dèn
-men thủy tinh
-sợi thủy tinh,vải thủy tinh
*đặt tính:-Dtro suất khối 108-1017Ω/cm hằng số p.cực đm 3,8-11m2; tg δ=0,0002-0,01
Thủy tinh thạch anh: dtro suất khối
h/s p.cực đm 3,8-11,2;tg δ=0,0002 ở
0

2
20 C,độ bền nén từ 6000-21000kg/cm ;δkéo = 100-300kg/cm2
Độ bền nhiệt có thể 50kV/mm có tính chịu nhiệt cao dc xếp vào cấp C

9


6.Gốm sức cáh điện:là hộn hợp của đất sét-cao lanh fenspat h2 này dc nghiền nhỏ khử
tạp chất sau đó đem trộn vs nc tạo thành chất dẻo rồi sau đó dc khử nc rồi đổ vào
khuôn,đem đi tráng men và nung cứng.
Rất đa dạng, vao gồm:-Sứ đường dây:sứ treo dùng cho d/a35kV,sứ đỡ cho đ/a thấp
hơn
-Sứ trong TBA: sứ đõ, sứ xuyên
-Sứ tham gia vào kết cấu của các t.bi như MBA,MC dầu,DCL và chống sét van
-Sứ định vị:sứ puli;những linh kiện ở đui đèn trong công tắc, cầu chì,cầu dao,phích
cắn…
Các loại đặc biệt dc chia làm 3 nhóm:-Nhóm có hằng số đm = 6 và tổn hao đm nhỏ
gọi chung là xteatit có độ bền cak điện 45-55kV/mm
-Nhóm có tổn hao đm nhỏ và hằng số đm lớn:thành phần chính là TiO2,tổn hao đm
khá nhỏ
-Nhóm có tính năng điện lém hơn nhưng có hệ số giãn nở nhỏ hơn:thành fan chính là
manhezi-alumino-silicat và các phụ gia.hệ số giản nở nhỏ
*Một số ứng dụng
-Sứ cách điện đường dâu: chịu hầu hết các loại đ/a nội bộ và quá điện áp khí quyển thì
sứ đường dây dc tính toán dựa trên quá đ/a nội bộ và 1 số g,tri của quá đ/a khí quyển
dựa trên chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật(vì quá đ/a khí quyển có giá trị cao và ngẫu nhiên)
Vs đường dây 110kV trở lên tương đối dẽ thực hiện nhưng vs đường dây 35kV trở xg’
phải kết hợp vs 1 số biện pháp # như cải thiện nối đất hay dùng cuộn dập hồ quang
-Sứ treo gồm nhiều bát sứ nối tiếp vs nhau tạo thành cuỗi cách điện và dây dẫn dc treo
trên chuỗi.Số lương bát sứ trong 1 chuỗi phụ thuộc điện áp làm vc của đường dây

*Sứ đỡ:loại đặt trong nhà dùng cho cấp đ/a tới 35kV,loại ngoài trời cho tới cấp đ/a
110kV = vc ghépnối tiêps 3 phần tử 35kV lalij vs nhau
*Sứ xuyên:dc dùng để luồn dây dẫn có đ/a cao đi xuyên qua tường,sàn nhà,xuyên qua
các vak ngăn # nhau và sứ đầu ra của MBA
*Sứ định vị:Dùng rong các chi tiết của ở cắm và phích cắm,cầu chì bằng sứ
*Vật liệu cách điện dạng sợi:các loại sợi tầm thì tính chất do t/c của chất tẩm quyết
định.
Sợi thủy tinh đường kính nhỏ, sợ càng nhỏ thì đồ giãn dài càng tốt và độ bền càng cao
*Mica: là v.liệu cak điện vô cơ thuộc loại khoáng sản có vai trò quan trong trong
KTĐ.đặc tính: cường độ cơ giới và cak điện cao. Độ uốn lớn ,chịu nhiet và chịu ẩm
cao ->dùng làm cak điện trong các tbi quan trong đặc biệt là c ak điện cổ góp và cak
điện cuộn dây các MĐ có đ/a cao và P lớn và làm đm của tụ điện.

Câu 13 Các loại cak điện cho các thiết bị điện
1.Nhóm cách điện cơ bản: -cak điện có điện cực cấy vào cak điện: nhóm các điện mà
các điện cực chỉ tiếp xúc với 1 cách điện
-cak điện đỡ: mỗi điện cực tiếp xúc với ít nhất hai cách điện và bề mặt của cák điện
-cak điện xuyên có ít nhất 1 điện cực t.xúc vs ít nhất hai loại cak điện và đường sức ở
bề mặt tiếp giáp bị gãy,góc gãy đến 900
-cak điện hỗn hợp thường có hai loại cak điện,đường sức không song song vs bề mặt
tiếp giáp.
2.Cách điện của MBA
Đ2: đ/a làm vc lớn,cuộn dây có số vòng lớn,tiết diện dây nhỏ
-chênh leek lớn giữa nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp trong cak điện,do cuộn dây không
thể làm mát dc = k2 do quạt gió mà chủ yếu = dầu
-MBA thương nối vs dây dãn trên không nên phải chịu tác dụng của quá điện áp khí
quyển

10

-cuộn dây có thể cuốn liên tiếp hoặc cs thể chia thành nhiều đoạn nối tiếp nhau,mỗ
đoạn dc gọi là đĩa cuộn dây.
3.Cách điện của máy điện
*Cak điện của máy điện xoay chiều hạ thế
Ulv = 380kV ,550kV
Uthử = 2000-2500V
Cak điện của dây là emay,emay-vải;cách điện vòng dây = 2 lần bề dày của cak điện
dây;cak điện lớp không cần thiết vì đ/a vòng dây nhỏ.Cak điện cuộn dây gồn có cak
điện rãnh và cak điện đầu bối dây.Cak điện rãnh thuộc nhóm cak điện có điện cực cấy
trong cak điên, còn cak điện đầu bối dây có tính chất của nhóm cak điện xuyên.
*Cak điện của máy điện 1 chiều
Cak điện vong dây:dây nhỏ thì bọc cak điện = 2 lớp vải dc tẩm = emay gốc
nhựa tổng hơp hoặc = sợi thủy tinh đã tẩm,dây lớn hơn hoặc dây có tiết diện chữ nhật
thì bọc = sợi thủy đã tẩm or thủy tinh or giấy mica
Cak điện bối dây:cak điện rãnh ở máy điện trung bình và lớn hơn 1 ít thường dùng
mica hoặc vải thủy tinh.cak điện rãnh phải dôi ra ở 2 đầu rãnh ít nhất 10mm mỗ đầu.
Cak điện cuộn dây cực từ chính:trong máy điện kik thik // vs số cực ít hơn 4 thì
thường day có tiết diện tròn.cak điện của dây hoặc 2 lớp vải or emay và thương dc bọc
1 lớp sợi vải.Ở máy có P lớn và trung binh thường dugf dây tiết diện hình chữ
nhật,cak điện của dây là sợi vải or lụa thủy tinh
Cuộn dây bù:ở những máy lớn là những thanh dẫn trần không có cak điện, đặt
ở trong rãnh của cực chính.ở máy nhỏ nếu có cuộn dây bù thì cực chính được chê tạo
thành 2 nửa,trong đó có rãnh.cak điện vòng dây là 1 lớp vải đã tẩm,bọc cuộn dây là
lớp vãi đã tẩm và giấy dayf(0,6-1mm)
Cak điện cuộn dây cực từ phụ:cuộn dây cực từ phụ phần lớn thường là cuộn
dây có khug dây.thương f vòng dây thứ nhất và cuối cùng dc cuốn = vải đã tẩm,quấn
chồng lên nhau 1 nửa bề rộng của băng vải,quấn 1 lớp,còn các vòng dây khác thì quét
sơn
*Cak điện trong máy điện áp cao trừ máy phát tuabin

-Cak điện vòng dây:nếu dùng vlieu cấp B thì dung = thủy tinh or = giấy mica,ơ
giữa vòng dây thì lót bằng những miếng mica nhỏ
-cak điện cuộn dây:luôn là mice dc cuốn kín quanh cuộn dây
-Cak điện roto:cơ bản giống cak điện stato nhưng khoảng cách cak điện thì nhỏ
hơn
-Cak điện của cuộn dây kik từ của máy điện đồng bộ:cũng giống trong máy
điện 1 chiều.Tuy nhiên cuộn đặt ở roto nên chịu lực li tâm->chọn cak điện fu` hợp.
*Cak điện của máy phát tuabin:
-Cak điện stato:dùng màng mice quấn lên thanh dẫn và ép nóng thành ống
mice.bên ngoài ống mice bọc 1 lớp kl mỏng or giấy để be ông mice ko xây xát,sau khi
thah dẫn dc bọc cak điện thì dc luồn vào rãnh nửa kín,các đâu dây dc bọc cak điện =
vải tẩm nhựa
-cak điện roto:dây dẫn trong rãnh dc cak điên = phiên nhỏ mice hoặc giấy
mica.Cak điện rãnh = ống mica hở ở phía trên.phá ngoài mice còn có 1 tấm thép mỏng
uốn thành rãnh,phía trên hở miệng,tấm thép này be mica chống k2 thổi vào
*Cak điện động cơ c/s nhỏ:cak điện = lụa,emay,vải emay,cuộn dây dc cuốn ở ngoài
và sau đó dc lồng vào rãnh hoặc dc cuốn thẳng vào rãnh.Trong TH sau cak điện dây
dẫn = vải sợi emay có thể chịu dc ma sát khi lồng vào rãnh
4.Cak điện khí cụ điện
*Các khí cụ điện đóng cắt:Cak điện thông thường là cơ khí,khoảng cak cak điện
ytonh k2 là thông số fai chọn dể khỏi bị đánh thủng

11


*cak điện của cầu dao:tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động phải được cak điện vs nhau
và cak điện vs đất.Các bộ phận fai cak điện trên mỗi cực là:cak điện đỡ,khoảng cak hở
của lười dao mở và cần đóng mở lưỡi dao.Ngoài ra còn phải thiết kế cak điện của
buồng dập hồ quang
*cak điện của máy cắt: bộ phận chủ yếu là sứ.Cak điện phải chịu lực cơ học lớn,cak

điện buồng dập hồ quang,cak điện bao quanh là sứ đỡ và ống cách điện bên rong nó
thuộc về bộ fan chuyển động tiếp điểm cũng là cak điện đỡ
*Cak điện tụ điện, kháng điện:
-Tụ điện:đòi hỏi rất kỹ lưỡng và chính xác.Công thức tính trong SGK tự đọc
-Kháng điện:có 2 loại cuộn kháng :cuộn kháng beetong và kháng ko có gắn betong
ở kháng betong cak điện dây dẫ thưỡng là giấy,với các đệm bằng bakelit ở những
đoạn có gắn betong bọc cuộn dây thì phải lót cak điện giữa cuộn dây và betong.cak
điện day tốt hơn = vải thủy tinh có tẩm sơn cak điện.
Kháng ko có gắn betong yo cầu vs cak diện thấp hơn.không cần bọc cak điện toàn bộ
cuộn dây,thậm chí nếu các vòng dây ko t.xúc thì có thể dùng dây trần và các đềm = sứ
or = chất cak điện hưu cơ như bakelit,nêm giữa mỗi hai vòng dây
Cuộn kháng hạ áo có thể cuốn dây sát nhau,giữa có lót ohieens cak điện nhỏ và có kik
thước vừa vs dây.vs kháng điện chỗ nguy hiểm nhất là chỗ t.xúc giữa cuộn dây vs chi
tiết làm chặt,do đó chỗ này phải lot cak điện chịu dc tác dụng điện và tác dụng cơ học
Câu 14: Vật liệu cách điện có thể tồn tại ở trạng thái nào, ví dụ.
- Vật liệu cách điện thể khí: H2, SF6, không khí (đường dây tải điện trên không)...
- Vật liệu cách điện thể lỏng: Dầu MBA, Điện môi lỏng tổng hợp...
- Vật liệu cách điện thể rắn: Nhựa (nhựa thiên nhiên, nhựa tổng hợp), cao su, giấy
cách điện...
Câu 15: Phân tích hiện tượng điện dẫn trong điện môi (hiện tượng, 3 loại dòng
điện, vẽ giản đồ vecsto)
Khi đặt 1 khối đm trong E thì xh I
Ta có I  I rò  I pc
Trong đó Iro là dòng chuyển dịch của các điện tích tự do trên bề mặt và trong lòng
khối đm(Dưới tác dụng của F).Iro có giá trị ko đổi và ko phụ thuộc vào loại điện áp
I pc  I cd  I ht
Trong đó: Icd :Sự chuyển dịch từ trang thái cân bằng này sang trạng thái cân băng
khác của điện tích ràng buộc.Quá trình này ko gây tổn hao đm.
Iht:Sự xoay hướng của các phân tử lưỡng cực dưới tác dụng của F.Quá
trình này mất thời gian và gây ra tổn hao đm.

Do có Icd và Iht nên các điện tích dương chuyển về phía điện cực âm và ngược lại làm
cho khối đm phân cực.Do đó gọi chung Icd và Iht là Ipc.Ipc phụ thuộc vào loại điện áp
Với UDC Ipc chỉ tồn tại trong qtrinh quá độ khi đóng cắt mạch
Với UAC Ipc biến thiên theo tần số của điện áp.
-Điện trở khối đm: Rcđ=Udc/Iro

12


Câu 15: Trình bày quá trình hình thành thác điện tử đầu tiên trong khe hở
không khí giữa 2 bản cực phẳng
a/ Quy luật tăng số điện tích giữa 2 bản cực

-Gsử bđầu phía cực âm có 1 đtử tự do dưới tdụng của đtrường,đtử tự do đó sẽ cdịch
về phía cực + trog qtrình di chuyển đó sẽ gây ion hóa do va chạm với các ptử khí
trung hòa với hêsố ion hóa α. Các đtử mới sinh ra này lại tiếp tục dichuyển cũng gây
nên htượng ion hóa va chạm. Vì thế số đtử sinh ra giữa 2 bản cực ngày càng nhiều.

-Gsử ở tọa độ (x) có số điện tử là n ; ở tọa độ (x+dx) có số điện tử là (n+dn)
=> dn = n.α.dx
x
  .dx
n e0


(1)
Lấy đkiện bđầu x= 0 => n=1
+ đk ban đầu x=0, n=n0 thì
x
  .dx

(2)
n n e0
0
Vì α = f(E) nếu với điện trường đồng nhất E = const

E= const

n= n0.eαx (3)
-Như vậy qluật tăng đtích là qluật hsố mũ song song với qtrình ph.sinh đtử cũng sinh
ra các ion dương và tập hợp lại thành thác đtử

13


Câu 16: Trình bày các loại phóng điện trong điện môi khí.
Các dạng phóng điện trong điện môi khí
Tùy thuộc vào công suất nguồn, áp suất chất khí, dạng điện trường mà có nhiều
dạng phóng điện khác nhau
 Phát điện tỏa sáng:
-Áp dụng ở đền neon, đèn quảng cáo
-Xảy ra với áp suất thấp, P thấp là mật độ phân tử bé nên điện dẫn thấp
 Phóng điện tia lửa
-Xảy ra ở áp suất lớn, dòng plasma chiếm toàn bộ khoảng không gian giữa 2 điện
cực, mật độ điện tích trong plasma rất lớn nhưng không lớn quá vì bị giới hạn boiwr
công suất nguồn
-Áp dụng ở bugi xe máy, đánh lửa ở bếp ga
 Trong phóng điện hồ quang
-Tương tự như phóng điện tia lửa nhưng công suất nguồn lớn, có tác dụng trong thời
gian dài xảy ra ở áp suất cao
-Áp dung: hàn, làm nóng chảy

 Phóng điện vầng quang\
Đặc biệt xảy ra ở cường độ điện trường không đồng nhất

14


MỤC LỤC
Câu 1.Hiện tượng điện dẫn ................................................................................ 1
Câu 2.Điện dẫn của điện môi ............................................................................. 1
Câu 3.Điện dẫn của điện môi khí....................................................................... 1
Câu 4.Điện dẫn của điện môi lỏng ..................................................................... 2
Câu 5.Điện dẫn của điện môi rắn ...................................................................... 2
Câu 6.Hiện tượng phân cực điện môi................................................................ 3
Câu 7.Các tính chất của điện môi ...................................................................... 4
Câu 8.Phân loại vật liệu (lý thuyết phân vùng năng lượng) ........................... 4
Câu 9.Vật liệu dẫn điện ...................................................................................... 5
Câu 10: Vật liệu cách điện thể khí..................................................................... 6
Câu 11:Vật liêu cách điện thể lỏng .................................................................... 7
Cấu 12 Vật liệu cách điện thể rắn. .................................................................... 8
Câu 13 Các loại cak điện cho các thiết bị điện ............................................... 10
Câu 14: Vật liệu cách điện có thể tồn tại ở trạng thái nào, ví dụ. ................ 12
Câu 15: Phân tích hiện tượng điện dẫn trong điện môi (hiện tượng, 3 loại
dòng điện, vẽ giản đồ vecsto)............................................................................ 12

15