Материалы, используемые в электроприборах и различных силовых цепях и устройствах, устойчивы к воздействию электрического тока и обладают высоким сопротивлением, т е обладают диэлектрическими свойствами. Каждый электрик или радиолюбитель должен понимать различные типы и свойства диэлектрических материалов. Прочитав эту статью, человек будет знать всю необходимую информацию об изоляции, и вопрос: «Правильно ли я изолировал эту цепь или контакт?» точно не возникнет.
Различные жидкие электроизоляционные материалы: смолы, лаки, эмали, компаунды
Свойства и виды изоляции
Изоляционные материалы классифицируются по агрегатному состоянию, которое может быть:
- трудный;
- Жидкость (жидкость);
- Газообразный.
Изоляцию также можно разделить на несколько категорий в зависимости от источника:
- Искусственно синтезированные органические или неорганические вещества;
- Органические или неорганические вещества, полученные в результате природных процессов.
Внешний вид натуральной слюдяной доски
Твердые материалы
Этот вид электроизоляционного материала является наиболее распространенным и применяется практически во всех возможных областях: от изоляции электропроводов до изоляции некоторых элементов в атомной промышленности.
В свою очередь, в зависимости от механизма поляризации твердые изоляционные материалы могут относиться к следующим группам:
- полярность;
- неполярный;
- сегнетоэлектрик.
Изоляция кабельного изделия
Эта группа изоляционных материалов существенно отличается друг от друга по физическим и химическим свойствам. Твердые диэлектрики обладают следующими свойствами:
- Устойчив к сильно агрессивным химическим средам – щелочным веществам, кислотам и т.п;
- Способность противостоять воздействию трекинговой дуги;
- Способность противостоять образованию дендритов – дендриторезистентность.
Для этого типа материала такие важные показатели, как относительная диэлектрическая проницаемость, могут составлять от 1 до 50 000 единиц.
Жидкая изоляция
Жидкие диэлектрики нашли применение в трансформаторостроении, кабельной продукции, переключателях и конденсаторах.
Интересный. Электроизоляционные напыляемые покрытия, изготовленные на основе этого типа материалов, пользуются большой популярностью среди радиолюбителей и электромехаников.
Напыляемая изоляция снаружи
В трансформаторных устройствах и изделиях жидкие изоляционные материалы выполняют одновременно две функции: диэлектрическую и охлаждающую, а в масляных выключателях они также выполняют функцию дугогасительной среды.
Жидкая изоляция делится на три категории:
- Нефтяные масла (различные виды: трансформаторное масло, конденсаторное масло, кабельное масло) — наиболее распространенная категория;
- Растительные масла (конопляное, льняное, касторовое и другие масла) — применяются редко, могут использоваться в качестве пропиток для бумажных конденсаторов;
- Синтетические жидкие соединения (фторорганические или кремнийорганические жидкости) – применяются в приборостроении.
Отличная диэлектрическая проницаемость, переменная электропроводность и достаточная электрическая прочность — основные свойства этой группы материалов.
Читайте также статью: elpix.ru фото образцы оригинальной кухонь
Важно! Стоит отметить, что работоспособность жидкого изолятора во многом зависит от степени его очистки от примесей, так как твердые включения способствуют повышению проводимости.
Газообразные диэлектрики
Основными газообразными диэлектриками являются воздух, водород и азот. Эти вещества используются в кабельной продукции высокого напряжения (обычно азот), силовых трансформаторах и герметичных электроустановках (с использованием газа SF6).
Воздух не используется в герметичных устройствах, поскольку он содержит молекулы кислорода, которые являются естественным окислителем, что приводит к низкой электрической прочности.
Кроме того, в последнее время в качестве газового изолятора участилось использование элегаза (гексафторида серы) из-за его на порядок более высокой дугогасительной способности и высокого напряжения пробоя по сравнению с воздухом.
Видео: ПОЛИФАС. Изоляционные материалы.
Баллон с чистым газом SF6
Представим себе свойства некоторых изоляционных веществ.
Различные виды изоляционных материалов и их качественные характеристики
| асбестовый материал | 1,5-3 | 450 | 23:00–26:00 | 10^6–10^10 |
| асбестоцемент | 1,5 | 250 | 1700–2000 гг | 10^7–10^10 |
| Бумажная обмотка кабеля | 5-10 | 90 | 700–1100 | 10^11–10^12 |
| картон | 8-30 | 90 | 950–1250 | 10^7 |
| Изоляционный линолеум | 12-60 | 120 | - | 10^6–10^9 |
| Субстанции трансформаторного масла | 15-20 дней | 95 | 840–920 | 10^11–10^13 |
| материал на основе мрамора | 2-5 | 110-200 | 24:00–28:00 | 10^6–10^10 |
| ПВХ | 15-20 дней | 60-70 | 13.50–17.00 | 10^13–10^14 |
| полиэтиленовый материал | 35-60 | 70-80 | 920–970 | 10^13–10^16 |
| оргстекло | 20-35 дней | - | 1200 | 10^3–10^11 |
| ластик | 20-30 дней | 55–65 | 12:00–18:00 | 10^12–10^14 |
| Резиновая изоляция мягкая | 15-20 дней | - | 1700–2000 гг | 10^12–10^14 |
| тальк | 20-25 число | 1000 | 2700 | 5*10^7–5*10^11 |
| теплоизоляция стекла | 10-40 | 500 | 2000–3000 | 10^13–10^13 |
| Текстолит | 2-12 | - | 13.00–18.00 | 10^6–10^8 |
| фарфоровый материал | 12-28 числа | 1200 | 2300–2500 | 10^10–10^12 |
| волокно | 3-7 | - | 11:00–13:00 | 10^6 |
| Эпоксидная смола | 16-20 числа | 110–120 | 11:00–12:50 | 10^11–10^13 |
Изоляция кабеля
Кабельную продукцию покрывают различными веществами, основными свойствами которых являются диэлектрические свойства. Традиционные изоляционные материалы, используемые для этих целей:
- синтетический или натуральный каучук;
- Полиэтилен (полимер этилена);
- Материал ПВХ;
- Бумага;
- фторопласт
Интересный. Для изоляции проводов также иногда используют полистирол, лак, оксид магния или шелк.
Оксид магния используется для изоляции различных кабелей – оксид магния (белое вещество между оболочкой и кабелем)
Выбор электроизоляционных материалов осуществляется исходя из напряжения на проводе и его конструктивных особенностей.
Электроизоляция резиновых нитей придает им высокую степень гибкости, что позволяет использовать их в самых тяжелых условиях, однако со временем такая оплетка теряет свои защитные параметры из-за химических и физических изменений. Полиэтиленовая изоляция обладает хорошей устойчивостью к агрессивным химическим средам, но не выдерживает высоких температур.
Силовой кабель с полиэтиленовой изоляцией
Изоляция кабеля из бумажного материала в настоящее время применяется редко, поскольку ей недостает устойчивости к различным воздействиям. Но ПВХ-изоляцию часто включают в состав кабелей из-за их дешевизны и достаточно хороших качественных свойств. Кроме того, изоляционные материалы из ПВХ за счет добавления определенных добавок могут приобретать новые свойства: термостойкость и боязнь отрицательных температур.
Самым совершенным изоляционным покрытием кабеля считается слой фторопласта, поскольку такие провода трудно повредить при механических, химических или других воздействиях.
Зная качественные характеристики, тип изоляции и ее свойства, можно легко и точно подобрать вещество, которое будет успешно изолировать и защищать те или иные компоненты от воздействия электрического тока.
Читайте также статью: Выпаиваем радиодетали из старых плат
Комментарии
Отправить комментарий