Isoleringsmaterial och deras klassificering. Fiberisoleringsmaterial

Vissa material som används i elektriska apparater och elektriska kretsar som har dielektriska egenskaper, dvs har en hög resistens mot ström. Denna förmåga gör det möjligt för dem att ha en strömstyrka, och så att de används för att skapa isolering av spänningsförande delar. Isoleringsmaterial är utformade inte bara för separation av spänningsförande delar, men också för att skapa skydd mot farliga effekter av elektrisk ström. Till exempel, nätkablarna till elektriska apparater täckt med isolering.

Isoleringsmaterial och deras tillämpning

Isoleringsmaterial används ofta inom industrin, radio och instrument, elnät utveckling. Normal drift av elektrisk apparat eller elektriska säkerhetskretsen beror till stor del på dielektrikum som används. En del av parametrarna material för elektrisk isolering, bestämma dess kvalitet och funktioner.

Användningen av isoleringsmaterial på grund av säkerhetsföreskrifterna. Integriteten av isoleringen är nyckeln till en säker drift av den elektriska strömmen. Mycket farligt att använda apparater med skadad isolering. Även en liten elektrisk ström kan ha en inverkan på människokroppen.

dielektriska egenskaper

Isoleringsmaterial måste ha vissa egenskaper för att fullgöra sina uppgifter. Den huvudsakliga skillnaden mellan isolatorer från ledare är den stora volymresistivitet (109-1020 ohm-cm). Den elektriska ledningsförmågan hos ledarna i jämförelse med dielektriska gång på 15 gånger. Detta beror på det faktum som i sig isolatorer är flera gånger mindre än de fria joner och elektroner, som ger strömledningsförmåga. Men när upphettat material dem blir större, vilket ökar strömledningsförmåga.

Skilja Aktiva och passiva dielektriska egenskaper. Isolering viktigaste passiva egenskaper. Den dielektriska konstanten för materialet bör vara så liten som möjligt. Detta medger att isolatorn inte bidrar till kretsen parasitkapacitansen. För det material som används som en kondensator dielektrikum, bör den dielektriska konstanten är, tvärtom, så mycket som möjligt.

isoleringsegenskaper

De grundläggande parametrarna inkluderar isolering dielektrisk hållfasthet, specifik elektrisk resistans, relativ dielektricitetskonstant, dielektrisk förlustvinkel. Vid utvärdering av elektriska egenskaper hos materialet beaktas även beroendet av dessa egenskaper på värdena på elektrisk ström och spänning.

Isoleringsmaterial och produkter har en större storlek av elektriskt motstånd i jämförelse med ledarna och halvledare. Det är också viktigt för stabiliteten i isolatorn genom att upphetta specifika kvantiteter, öka spänningen och andra förändringar.

Klassificerings dielektriska material

Beroende på den nuvarande kapaciteten flyter i ledaren, använda olika typer av isolering, som skiljer sig i sin förmåga.

Genom vilka parametrar är uppdelade isoleringsmaterial? Klassificerings dielektrika baserat på deras aggregationstillstånd (fast, flytande och gasformig) och ursprunget (organisk: naturliga och syntetiska, oorganiska: naturlig och artificiell). Den vanligaste typen av fasta dielektrika, som kan ses på sladden av hushållsapparater eller andra elektriska apparater.

Fasta och flytande dielektrika, i sin tur, är uppdelade i undergrupper. Fasta dielektrikum är lackerade tyg, laminat och olika typer av glimmer. Vaxer, oljor och flytande gaser är flytande isoleringsmaterial. Särskilda gasformiga dielektrika används mycket mindre ofta. Denna typ erbjuder också en naturlig elektrisk isolator - luft. Dess användning betingas inte bara av luft egenskaper som gör den till en utmärkt isolator, men också dess effektivitet. Användningen av luft såsom isoleringen inte kräver ytterligare materialkostnader.

fasta dielektrika

Fasta elektriskt isolerande material - det bredaste klassen av dielektrika, vilka används inom olika områden. De har olika kemiska egenskaper, och värdet av den dielektriska konstanten varierar från 1 till 50 tusen.

Fasta dielektrikum är indelade i icke-polära, polära och ferroelektriska material. Deras huvudsakliga skillnaden är polarisationen av mekanismerna. Denna klass har isoleringsegenskaper, såsom kemisk resistens, icke-spårning, dendritostoykost. Kemisk resistens är uttryckt i förmågan att motstå inverkan av aggressiva medier (syra, alkali, etc). Tregingostoykost avgör om tåla en ljusbåge, och dendritostoykost - bildandet av dendriter.

Fasta dielektriska används inom olika områden av energi. Till exempel, de keramiska isoleringsmaterial används oftast som linjära och genomföringsisolatorer i transformatorstationer. Som isolering av elektriska apparater som används papper, polymerer, glasfiber. För färger mest använda maskiner och anordningar, kartong förening.

För användning i de olika driftsförhållandena för isolering förläna några speciella egenskaper genom kombination av olika material: värmebeständighet, fuktbeständighet, strålningsbeständighet och köldbeständighet. Värmebeständiga isolatorer med förmåga att motstå temperaturer upp till 700 ° C, dessa inkluderar glas och material på deras bas, organosility och vissa polymerer. Tropiksäker och fuktbeständigt material är PTFE som är icke-hygroskopisk och hydrofob.

Isolering, resistenta mot strålning som används i anordningar med grundämnen. Det inkluderar oorganiska filmer, vissa typer av polymerer, glasfiber och material baserade på glimmer. Hardy ansåg isolering som inte förlorar sina egenskaper vid temperaturer upp till -90 ° C. Särskilda krav för isolering avsedd för apparater som arbetar i utrymmet eller vakuum. För dessa ändamål, som används vakuumtäta material, som inkluderar speciella keramer.

flytande dielektrika

Flytande elektriskt isolerande material används ofta i elektriska maskiner och apparater. Transformatoroljan är den roll som isoleringen. K dielektrisk fluid även innefatta kondenserade gaser, omättad vaselin och paraffinolja, organopolysiloxaner, destillerat vatten (renat från salter och föroreningar).

De viktigaste egenskaperna för flytande dielektrika är dielektricitetskonstant, dielektrisk styrka och elektrisk ledningsförmåga. Dessutom är de elektriska parametrarna för dielektrikum till stor del beroende på graden av rening. Fasta föroreningar kan öka den elektriska konduktiviteten hos fluider pga proliferation av fria joner och elektroner. Rening av vätskor genom destillation, jonbyte etc. Den leder till en ökning i mängden av elektrisk hållfasthet hos materialet, och därigenom minska dess konduktivitet.

Flytande dielektrikum är indelade i tre grupper:

• petroleumoljor;
• vegetabiliska oljor;
• syntetiska vätskor.

De mest vanligen använda petroleumoljor såsom transformator, kabel och kondensatorn. Syntetisk vätska (organokisel och fluororganiska föreningar) används också i instrumenttillverkning. Till exempel, kall resistenta och silikonföreningar är hygroskopiska, så används som en isolator i små transformatorer, men deras kostnader är högre än priset på petroleumoljor.

Vegetabiliska oljor används inte som isoleringsmaterial i elektriska isoleringsteknik. Dessa inkluderar ricinolja, linfrö, hampa och tung olja. Dessa svagt polära material är dielektrika och används huvudsakligen för impregnering av papperskondensatorer och som filmbildande substans i elektriska fernissor, färger, emaljer.

gasformiga dielektrika

De vanligaste gasformiga dielektrika är luft, kväve, väte, och svavelhexafluorid. Isolerande gaser är indelade i naturliga och konstgjorda. De naturliga luft oro, som används som isolering mellan spänningsförande delar av kraftledningar och elektriska bilar. Eftersom luftisolatorn har nackdelar som gör det omöjligt att använda i hermetiskt tillslutna apparater. På grund av närvaron av hög koncentration av atmosfäriskt syre är en oxidant, och en låg elektrisk hållfasthet av luft visas i inhomogena fält.

I krafttransformatorer och högspänningskablar används som isolering kväve. Väte förutom elektriskt isolerande material utgör också en forcerad kylning, så används ofta i elektriska maskiner. De slutna enheter som oftast används svavelhexafluorid. Fylld med gas för att göra en enhet egensäker. Det används i högspänningsbrytare tack vare ljusbågen undertryckningsegenskaper.

organiska dielektrika

De organiska isoleringsmaterial är uppdelade i naturliga och syntetiska. Naturliga organiska dielektrika nu sällan används, så mer och mer utökad produktion av syntetiskt, vilket minskar deras kostnader.

De naturliga organiska dielektrika innefattar cellulosa, gummi, paraffin, vegetabilisk olja (ricinolja). De flesta av de syntetiska organiska dielektrika finns olika plaster och elastomerer som vanligtvis används i elektriska hushållsapparater och annan utrustning.

oorganiska dielektrika

De oorganiska isolerande materialen är indelade i naturliga och konstgjorda. Den vanligaste av naturmaterial är glimmer som har kemisk och termisk stabilitet. Den används också för isolering flogopit och muskovit.

Genom artificiella oorganiska dielektrika innefattar glasbaserade material, såväl som porslin och keramik. Beroende på tillämpningen kan den artificiella dielektriska ge speciella egenskaper. Till exempel för att bussningar som används fältspat keramik, som har en hög dielektrisk förlusttangent.

Fiberisoleringsmaterial

De fibrösa materialen används ofta för isolering i elektriska apparater och maskiner. Dessa inkluderar växtmaterial (gummi, cellulosa, fabric), syntetisk textil (nylon, nylon), och polystyren material, polyamid, etc.

De organiska fibermaterial är mycket hygroskopisk, därför sällan användas utan någon speciell impregnering.

Nyligen, i stället för de organiska materialen använda syntetiska fiberisolering, som har en hög nivå av värmebeständighet. Dessa inkluderar glasfibrer och asbest. Glasfiber impregnerad med olika lacker och hartser för att förbättra dess hydrofoba egenskaper. Asbestfiber har låg hållfasthet mekaniskt, så ofta den tillsättes bomullsfiber.