Izolacijski materijali i njihova klasifikacija. Vlakna izolacijskih materijala

Neki materijali koji se koriste u električnim aparatima i električnih krugova imaju dielektrična svojstva, i.e. imaju visoku otpornost na struju. Ova sposobnost im omogućava da nose struje, i tako da se koriste za kreiranje izolacije dijelova pod naponom. Izolacijski materijali su dizajnirani ne samo za odvajanje dijelova pod naponom, ali i za stvaranje zaštitu od opasnih efekata električne struje. Na primjer, kablove za napajanje električnih aparata prekriven izolacijom.

Izolacijski materijali i njihova primjena

Izolacijski materijali su naširoko koristi u industriji, radija i instrument, razvoj električnih mreža. Normalan rad električnih uređaja ili električnih čekića u velikoj mjeri ovisi o dielektricima koristi. Neki od materijala parametara za električnu izolaciju, odrediti njegovu kvalitetu i mogućnosti.

Korištenje izolacije materijala zbog sigurnosnih propisa. Integritet izolacije je ključ za siguran rad električne struje. Veoma opasno koristiti aparate sa oštećenim izolacije. Čak i mala električne struje može imati utjecaj na ljudski organizam.

dielektrična svojstva

Izolacijski materijali moraju imati određene imovine u cilju da obavlja svoje funkcije. Glavna razlika između izolatora iz provodnika je velika količina otpor (109-1020 Ohm-cm). Električne provodljivosti provodnika u odnosu na dielektricima jednom u 15 puta. To je zbog činjenice da je sama po sebi izolatori su nekoliko puta manji od slobodne jone i elektrone, koji pružaju provodljivost struje materijala. Ali kada se zagrije materijal njih postaje veća, čime se povećava provodljivost struje.

Razlikovati Aktivna i pasivna dielektrična svojstva. Izolacija najvažnija pasivna svojstva. Dielektrična konstanta materijala treba da bude što je moguće manji. Ovo omogućava da izolator ne doprinosi krug parazitski kapacitet. Za materijal koji se koristi kao kondenzator dielektrik, dielektrična konstanta bi trebao biti, naprotiv, koliko god je to moguće.

izolacijskih svojstava

Osnovni parametri uključuju izolaciju dielektrična čvrstoća, specifični električni otpor, relativna permitivnost, dielektrična kut gubitka. Prilikom vrednovanja električna svojstva materijala uzima u obzir ovisnost tih karakteristika na vrijednosti struje i napona.

Izolacijski materijali i proizvodi imaju veću veličinu električnog otpora u odnosu na dirigentima i poluvodiča. Također je važno za stabilnost izolator zagrijavanjem specifičnim količinama, čime se povećava napon i druge promjene.

Klasifikacija dielektrična materijala

U zavisnosti od trenutnog kapaciteta teče u dirigent, koriste različite vrste izolacije, koje se razlikuju u svojim sposobnostima.

Onim što parametri su podijeljeni izolacijskog materijala? Klasifikacija dielektricima na osnovu agregatno stanje (čvrsto, tekućim i plinovitim) i porijekla (organski prirodni i sintetički, neorganske: prirodna i umjetna). Najčešći tip čvrstih dielektricima, što se može vidjeti na kablu kućanskih aparata ili bilo koje druge električne aparate.

Čvrste i tečne dielektricima, s druge strane, su podijeljeni u podgrupe. Solid dielektricima su lakiranje krpom, laminata i razne vrste mica. Voskovi, ulja i tečnih gasova su likvidne izolacijskog materijala. Posebna plinovitih dielektrika su mnogo manje često koriste. Ovaj tip također pruža prirodan električni izolator - zrak. Njegova upotreba je uslovljeno ne samo karakteristike vazduh da je odličan izolator napraviti, ali i njegovu efikasnost. Korištenje klima kao izolacija ne zahtijeva dodatne materijalne troškove.

čvrste dielektricima

Čvrstih električnih izolacionih materijala - najširi klasu dielektricima, koji se koriste u raznim oblastima. Oni imaju različite hemijske osobine, a vrijednost dielektrične konstante u rasponu od 1 do 50.000.

Solid dielektricima su podijeljeni u nepolarnim, polarne i ferroelectrics. Njihova glavna razlika je u polarizacije mehanizama. Ova klasa ima izolacijska svojstva kao što su otpornost na kemikalije, ne-praćenje, dendritostoykost. Kemijska otpornost je izražena u sposobnosti da se odupre uticaju agresivnih medija (kiseline, lužine, itd). Tregingostoykost određuje da li izdržati električni luk, a dendritostoykost - formiranje dendrita.

Solid dielektrika se koriste u raznim oblastima energije. Na primjer, keramičke izolacijskog materijala najčešće se koristi kao linearne i feedthrough izolatora u podstanicama. Kao izolaciju električnih aparata koristi papir, polimeri, od staklenih vlakana. Za boje najčešće korištenih mašina i uređaja, kartona spoj.

Za upotrebu u različitim operativnim uslovima izolacije prenose neke specijalne osobine kombinovanjem različitih materijala: otpornost na toplinu, otpornost na vlagu, otpornost na zračenje i hladno otpor. Otporan na toplinu izolatori mogu podnijeti temperature do 700 ° C, oni uključuju stakla i materijala na osnovu njih, organosility i nekih polimera. Tropski i materijala otpornog na vlagu je PTFE koja je higroskopna i hidrofobna.

Izolacija, otporan na zračenje koristi u uređajima s atomskom elementima. To uključuje anorganske filmova, neke vrste polimera, staklenih vlakana i materijale na bazi liskuna. Hardy smatra izolaciju koja ne gubi svoja svojstva na temperaturama do -90 ° C Posebni zahtjevi za izolaciju namijenjene za uređaje koji rade u prostoru ili vakuum. Za ove svrhe, koristi vakuum-guste materijale, koji uključuju posebne keramike.

tečnost dielektricima

Liquid izolir materijali se često koriste u električne mašine i aparati. transformator ulja je uloga izolacije. K dielektrična tekućina uključuju tečnih gasova, nezasićene vazelin i parafin ulja, organopolysiloxanes, destilirane vode (pročišćena od soli i nečistoća).

Glavne karakteristike tečnih dielektricima su dielektrična konstanta, dielektrična čvrstoća i električna provodljivost. Također, električnih parametara dielektrik u velikoj mjeri ovisi o stupnju pročišćavanja. Solid nečistoće može povećati električne provodljivosti tečnosti zbog širenja slobodnog iona i elektrona. Pročišćavanje tekućina kroz destilacije, ionska izmjena, itd To dovodi do povećanja u iznosu od električne snage materijala, čime se smanjuje svoje provodljivosti.

Liquid dielektricima su podijeljeni u tri skupine:

• naftnih ulja;
• biljna ulja;
• sintetičke tekućine.

Najčešće se koristi naftnih ulja, kao što su transformatori, kabel i kondenzator. Aditiv (organosilicon i organofluorine spojevi) se koriste u izradi instrumenta. Na primjer, hladno-otporan i silikona jedinjenja su higroskopna, tako da se koristi kao izolator u malim transformatora, ali njihovi troškovi su veći od cijene naftnih ulja.

Biljna ulja se ne koriste kao izolacijskog materijala u elektrotehnici izolaciju. To uključuje kotač, lan, konoplja, i tung ulja. Ovi slabo polarni materijali su dielektricima i uglavnom se koriste za impregnaciju papira kondenzatora i kao film-formiranje tvari u električnim lakovi, boje, emajla.

plinovitih dielektricima

Najčešći plinovitih dielektricima su zrak, dušik, vodik, i sumporheksafluorid. Izolacioni gasovi se dijele na prirodne i veštačke. Prirodni zrak zabrinutosti, koja se koristi kao izolacija između dijelova pod naponom dalekovoda i električnih automobila. Kako je zrak izolator ima nedostatke koje ga čine nemoguće koristiti u hermetički zatvorenim uređajima. Zbog prisustva visoke koncentracije atmosferskog kisika je oksidans i nizak električna snaga zraka prikazana je u nehomogene poljima.

U energetski transformatori i visokog napona kablovi se koriste kao izolacija azota. Hidrogen pored električno izolacijskog materijala predstavlja prisilno hlađenje, tako da se često koriste u električnim mašinama. Zapečaćenoj jedinice najčešće koriste sumporheksafluorid. Punjena plinom kako bi uređaj istinski sigurno. Koristi se u visokog napona prekidača zahvaljujući luk suzbijanje svojstva.

organski dielektricima

Organskih izolacijski materijali se dijele na prirodne i sintetičke. Prirodni organski dielektricima sada rijetko koriste, tako da sve više i više proširiti proizvodnju sintetičkih, čime se smanjuje njihov trošak.

Prirodni organski dielektricima uključuju celuloze, guma, parafin, biljno ulje (ricinusovo ulje). Većina sintetičkih organskih dielektricima su različite plastike i elastomera se obično koriste u električnim aparatima za domaćinstvo i druge opreme.

anorganski dielektricima

Neorganskog izolacijskog materijala su podijeljeni u prirodni i umjetni. Najčešći prirodnih materijala je mica koja ima kemijska i termička stabilnost. Također se koristi za izolaciju phlogopite i muskovit.

Vještačkim anorganski dielektricima uključuju staklo na bazi materijala, kao i porculana i keramike. Ovisno o primjeni, veštačke dielektrične da saopšte posebna svojstva. Na primjer, za čaure koriste feldspat keramika, koji ima visoku dielektrične tangens gubitka.

Vlakna izolacijskih materijala

Vlaknasti materijali se često koriste za izolaciju električnih aparata i strojeva. To uključuje biljnog materijala (guma, celuloza, tkanina), sintetičkih tekstilnih (najlon, najlon), i polistirena materijala, poliamid, itd

Organski vlaknasti materijali su vrlo higroskopna, stoga rijetko koristi bez posebne impregnacije.

Nedavno, umjesto organskih materijala koji se koriste sintetički izolacija vlakana, koji imaju visok nivo otpornosti na toplotu. To uključuje staklenih vlakana i azbest. Staklenih vlakana impregnirana s raznim lakovima i smolama da poboljša svoju hidrofobnim svojstvima. Azbestnih vlakana ima niske čvrstoće mehanički, tako često se dodaje pamučnih vlakana.