Električni izolacijski materijal / izolacijski materijal koristi se za sprečavanje protoka struje. Stvara ionske veze, a materijali koji imaju malu vodljivost i visoku otpornost dostupni su u obliku krutine, tekućine, plinovitog materijala poput plastike koja se koristi za čepove, izolacijskog ulja korištenog u transformator itd. Ovi materijali imaju vrlo velik otpor pa protok električne struje zahtijeva izuzetno visok napon poput kilograma ili megavolta da bi im poslao nekoliko miliampera struje. Izolatori se koriste prvenstveno za skladištenje, a također i u svoj kućnoj i komercijalnoj električnoj opremi za izoliranje vodiča od zemlje.
Što je izolacijski materijal / električni izolacijski materijal?
Električni izolacijski materijal / izolacijski materijali su materijali koji inhibiraju prijenos topline, električnu struju ili buku. Svi izolacijski materijali imaju negativni temperaturni koeficijent otpora i kao takav se otpor smanjuje s porastom temperature. Funkcija izolatora vrlo je važna bez koje niti jedan električni stroj ne može raditi, većina kvarova u području elektrotehnike nastaje zbog neuspjeha izolacije. Važnost izolacijskih materijala iz dana u dan je sve veća jer je na tržištu nebrojen broj vrsta izolatora. Odabir prave vrste izolacijske materije vrlo je važan jer životni vijek opreme ovisi o vrsti upotrijebljenog materijala.
Osnove izolacijskog materijala
The izolatori su materijali koji imaju valentne elektrone osam ili bliže do osam. Kad su valentni elektroni osam, očito je da je atom u stabilnom stanju i pružaju vrlo visok otpor jer nema slobodnih elektrona, također je veći zabranjeni jaz između vodljivosti i valentnog pojasa. Atomska struktura izolacijskog materijala neona prikazana je na donjoj slici.
Atomska struktura neonskog izolacijskog materijala
Kao što je prikazano na gornjoj slici, taj atom ima osam elektrona u najudaljenijoj orbiti, stoga su stabilni i može se smatrati izolatorom. Atomska struktura fluora ima sedam elektrona u njihovoj krajnjoj orbiti u valentnom elektronu. Atomska struktura izolacijskog materijala fluora prikazana je na donjoj slici.
Atomska struktura fluora
Atomi poput kisika koji u valentnom elektronu imaju samo šest elektrona mogu se klasificirati i kao izolatori, ali izolacijska svojstva kisika su manja od svojstava fluora i neona.
Atomska struktura kisika
Atomi koji imaju osam elektrona i sedam elektrona u najudaljenijoj orbiti ponašaju se kao dobar izolator u usporedbi s atomima koji imaju šest valentnih elektrona.
Što je stakleni izolator?
Na visokoj temperaturi, stakleni izolatori projektiraju se ili izrađuju miješanjem različitih vrsta materijala, uključujući kvarc i vapneni prah, a zatim se hlade u kalupu. Glavni nedostatak staklenog izolatora je, u usporedbi s drugim vrstama izolatora, stakleni izolator lako uočava onečišćenja, a na površini staklenog izolatora vlaga se lako destilira.
Svojstva
Svojstva staklenog izolatora su
- Dielektrična čvrstoća: Približna vrijednost dielektrične čvrstoće je 140 kV / cm.
- Tlačna čvrstoća: Približna vrijednost tlačne čvrstoće je 10 000 Kg / cm².
- Vlačna čvrstoća: Približna vrijednost vlačne čvrstoće je 35 000 Kg / cm².
Prednosti
Prednosti staklenog izolatora su
- U usporedbi s porculanom, dielektrična čvrstoća je vrlo visoka u staklenom izolatoru
- Visoka otpornost
- Vlačna čvrstoća veća je od porculana
- Jeftiniji je od porculanskog izolatora
- Manje troškova
Što je polimerni izolator?
Polimerni ili polimerni izolator poznat je i kao kompozitni izolator. Lagan je izolacijski materijal i ima visoku mehaničku čvrstoću. Nedostatak polimernog izolatora je ako postoji neželjeni jaz između vremenske prolive i jezgre koja može ući u vlagu.
Svojstva
Polimerni ili polimerni izolator ima izvrsna svojstva, hidrofobnost je, lagan i anti-vremenske sposobnosti.
Prednosti
Prednosti polimernog izolatora su
- U usporedbi s porculanskim i staklenim izolatorom, polimerni izolator je vrlo lagan
- Troškovi instalacije su niski
- Vlačna čvrstoća veća je od porculana
- Bolja izvedba
Što je porculanski izolator?
Porculanski izolator je izolacijski materijal od aluminij silikata. U današnje vrijeme ovaj se materijal koristi za gornji izolator. Nedjelja napetosti i slabe otpornosti na udarce nedostaci su porculanskog izolatora. Porculan se također može nazvati keramikom. Primjene ovog izolatora su razvodni i dalekovodi, izolatori, čahure transformatora, osigurači, utikači i utičnice
Svojstva
Svojstva porculanskog izolatora su
- Dielektrična čvrstoća: Približna vrijednost dielektrične čvrstoće je 60 kV / cm.
- Tlačna čvrstoća: Približna vrijednost tlačne čvrstoće je 70 000 Kg / cm².
- Vlačna čvrstoća: Približna vrijednost vlačne čvrstoće je 500 Kg / cm².
Prednosti
Prednosti porculanskog izolatora su
- U usporedbi sa staklenim izolatorom, mehanička čvrstoća porculanskog izolatora vrlo je velika
- Struja curenja je niska
- Na to manje utječe temperatura
- Dug život
- Jednostavno za održavanje
- Izuzetno fleksibilan
- Izuzetno pouzdan
Svojstva izolacijskog materijala
Svi izolatori kad se koriste ne bi se trebali ponašati samo kao izolatori u širokom rasponu električnog napona, već moraju biti mehanički jaki. Na njih ne smiju utjecati toplina, atmosfera, kemijski učinci i ne smiju biti deformirani zbog starenja. Stoga je prije odabira izolacijskog materijala vrlo bitno znati različita svojstva i njihov učinak na izolaciju. Različita svojstva izolacijskih materijala su električna, vizualna, mehanička, toplinska i kemijska svojstva.
Električna svojstva
Električna svojstva izolacijskih materijala podijeljena su u dvije vrste, to su izolacijski otpor i dielektrična čvrstoća. Izolacijski otpor se opet klasificira u dvije vrste, oni su otpor volumena i površinski otpor. Čimbenici koji utječu na izolacijski otpor su temperatura, starenje, primijenjeni napon i vlaga, a čimbenici koji utječu na dielektričnu čvrstoću su temperatura i vlaga.
Vizualna svojstva
Vizualna svojstva izolacijskog materijala su izgled, boja i njegova kristalnost.
Mehanička svojstva
Neka od mehaničkih svojstava o kojima treba voditi računa pri odabiru izolacijskog materijala su napetost i kompresija, otpornost na habanje, kidanje, smicanje i udar, viskoznost, poroznost, topljivost, apsorpcija vlage te obradivost i oblikovanje.
Toplinska svojstva
Toplinska svojstva izolacijskog materijala su točka topljenja, bljesak, hlapljivost, toplinska vodljivost, toplinsko širenje i otpornost na toplinu.
Kemijska svojstva
Različita kemijska svojstva izolacijskog materijala su otpornost na vanjske kemijske učinke, učinci na druge materijale, kemijske promjene u materijalu, higroskopnost i starenje.
Klasifikacija izolacijskog materijala
Klasifikacija izolacijskog materijala temelji se na toplinskoj klasifikaciji, fizikalnoj klasifikaciji, strukturnoj, kemijskoj klasifikaciji i procesu proizvodnje.
Toplinska klasifikacija
Termički izolatori svrstani su u sedam tipova ili u sedam razreda, to su klasa Y, klasa A, klasa E, klasa B, klasa F, klasa H i klasa C.
Otmjeno
Ograničena temperatura klase Y iznosi 900 C, a materijali koji spadaju u klasu Y su pamuk, papir, svila i slični organski materijali.
Razred-A
Ogranična temperatura klase A iznosi 1050 C, a materijali koji spadaju u klasu A su impregnirani papir, svila, poliamid, pamuk i smole.
Razred-E
Ogranična temperatura klase E iznosi 1200 C, a materijali koji spadaju u klasu E predstavljaju emajliranu izolaciju žice na bazi praškaste plastike, polivinil epoksidnih smola itd.
Razred-B
Ogranična temperatura klase B je 1300 C, a materijali koji spadaju u klasu B su anorganski materijali impregnirani lakom.
Razred-F
Ogranična temperatura klase F je 1550 C, a materijali koji spadaju u klasu F su sljuda, poliesterski epoksid lakiran velikom otpornošću na toplinu.
Razred-H
Ogranična temperatura klase H je 1800 C, a materijali koji spadaju u klasu H su kompozitni materijali na tinjcu, staklu, vlaknima itd.
Razred-C
Ogranična temperatura klase C je> 1800 C, a materijali koji spadaju u klasu C su staklo, tinjac, kvarc, keramika, teflon itd.
Fizička klasifikacija izolacijskog materijala
Fizička klasifikacija izolacijskog materijala klasificira se u tri vrste: one su čvrste, tekuće i plinovite. Fizička klasifikacija izolatora prikazana je na donjoj slici.
Fizička klasifikacija izolacijskih materijala
Čvrsti izolacijski materijali su vlaknasti, keramika, tinjac, staklo, guma i smole. Tekući izolacijski materijali su mineralna ulja, sintetička ulja, transformatorska ulja i razna ulja. Plinoviti izolacijski materijali su zrak, vodik, dušik i sumpor heksafluorid.
Strukturna klasifikacija
Strukturna klasifikacija izolacijskog materijala klasificira se u dvije vrste: celulozna i vlaknasta.
Kemijska klasifikacija
Kemijska klasifikacija izolacijskog materijala klasificira se u dvije vrste, one su organske i anorganske.
Postupak proizvodnje
Proces proizvodnje podijeljen je u dvije vrste, oni su prirodni i sintetički.
Neki od izolacijskih materijala su stakloplastika, mineralna vuna, celuloza, prirodna vlakna, polistiren, poliizocijanurat, poliuretan, izolacijske obloge, fenolna pjena, urea-formaldehidna pjena itd.
Primjene Izolacijski materijal
Primjene izolacijskog materijala su
- Kabel i dalekovodi
- Elektronički sustavi
- Elektroenergetski sustavi
- Domaći prijenosni uređaji
- Izolacijska traka za električni kabel
- Osobna zaštitna oprema
- Električne gumene prostirke
Najčešća pitanja
1). Koji su uobičajeni izolacijski materijali?
Neki od uobičajenih izolacijskih materijala poput keramike, stakla, teflona, silikona itd.
2). Koji se materijali koriste za izolaciju žica?
Neki od najboljih dobrih električnih izolacijskih materijala su staklo, papir, teflon, PVC, lak i guma.
3). Koji su uobičajeni materijali za toplinski izolator?
Uobičajeni termoizolacijski materijali su mineralna vuna, stakloplastika, polistiren, celuloza, poliuretanska pjena itd.
4). Koje su primjene izolacijskih materijala?
Primjene izolacijskog materijala su električne gumene prostirke, energetski i elektronički sustavi, kablovi i dalekovodi itd.
5). Koja je važnost izolacijskih materijala?
Odabir prave vrste izolacijskog materijala vrlo je važan jer životni vijek opreme ovisi o vrsti upotrijebljenog materijala.
U ovom članku koji su izolacijski materijali / električni izolacijski materijali , razvrstavanje izolacijskih materijala, primjene, prednosti i svojstva staklene izolacije, porculanskog izolatora i polimernog ili polimernog izolatora, raspravlja se o svojstvima izolacijskih materijala. Evo pitanja za vas koja se vrsta izolacijskih materijala koristi u kući?
