Cele mai populare materiale de izolare electrică

Industria electrochimică modernă are o mare varietate de materiale izolante electrice. Materialele din fibre de sticlă, care includ rășini sintetice, merită o atenție deosebită, deoarece aceste materiale nu numai că sunt foarte electrice, dar au și rezistență mecanică semnificativă, precum și rezistență la căldură și umiditate.

Materiale de izolare electrică naturală, cum ar fi mica și azbestul, omologii artificiale - benzi din carton electric și bumbac - împărtășesc piața pentru izolarea electrică modernă cu fibra de sticlă de înaltă calitate, care face parte din cârpe din fibră de sticlă, fibră de sticlă, bandă de sticlă și fibră de sticlă. În plus, filmele sintetice sunt utilizate pe scară largă: melinex, lavsan și altele.

Datorită apariției de materiale sintetice în compoziția materialelor izolante, puterea și durabilitatea echipamentelor electrice și electronice moderne au crescut mult, iar dimensiunile (transformatoare, reactoare, condensatoare, motoare și multe alte unități electrice) au rămas aceleași. Să ne uităm la cele mai populare materiale izolante electrice din vremea noastră.

Placă electrică

Electrocardboard pentru mărcile EV și EVT de la 0,1 până la 0,3 mm grosime este destinat funcționării în aer. Pentru a lucra în ulei, se utilizează electrocardboard EMC și EMT cu grosimea de 1 până la 3 mm.

Electrocardboard este disponibil sub formă de foi sau rulouri. O placă electrică impregnată este vulnerabilă la umiditate, deci necesită depozitare uscată. Cu toate acestea, chiar și cu un conținut de umiditate de 8%, carton de calitate EV are o rezistență dielectrică de ordinul a 10 kV / mm, în timp ce pentru gradul EMT rezistența dielectrică caracteristică în condiții normale atinge 30 kV / mm.

Hârtie electrică

Fabricat din lemn moale tratat cu hârtie alcalină, izolant, în funcție de grosimea și compoziția, este împărțit în mai multe tipuri: telefon, cablu și condensator. Hârtia telefonică marca KT-05 are o grosime de ordinul a 0,05 mm. Hârtia de cablu K-120 este caracterizată printr-o grosime de 0,12 mm, este impregnată suplimentar cu ulei transformator, ceea ce conferă caracteristici dielectrice ridicate.

Hârtia cu condensator este, de asemenea, impregnată cu ulei transformator, dar grosimea acesteia este mult mai mică decât în ​​cele două tipuri anterioare.

fibră

Materia primă pentru fibre este hârtia, care este tratată cu o soluție de clorură de zinc. Și deși fibra este fragilă mecanic, vulnerabilă la acizi și alcaline, cu toate acestea, este ușor de prelucrat, iar rezistența dielectrică a fibrei atinge 11 kV / mm.

Fibra este produsă sub formă de tije, tuburi sau foi cu o grosime de 0,6 până la 12 mm. Fibra este utilizată la fabricarea de garnituri electrice și cadre de bobină. Un tip de fibre subțiri (grosime de la 0,1 până la 0,5 mm) este un leteroid, care poate fi găsit la vânzare sub formă de foi sau rulouri.

Banda Kiper

Ca prim reprezentant al familiei de benzi de bumbac, considerăm banda de protecție a LE. Este confecționat din fir de bumbac, produs într-o grosime de 0,45 mm și lățime de 10 până la 60 mm. Banda Kiper este utilizată pentru a strânge firele și cablurile, pentru a lega înfășurările transformatoarelor și motoarelor, iar banda kiper este utilizată pentru legarea diverselor bobine și în alte lucrări electrice.

Bandă zimțată

Firul de mătase sau bumbac este utilizat la fabricarea benzilor de tafetă LE. Banda adezivă poate fi lată de 10 până la 50 mm. În mod tradițional, grosimea benzii tufate este de 0,25 mm, care este mai mică decât cea a benzii de siguranță și, prin urmare, este mai mică în raport cu rezistența acesteia. Banda subțire este folosită și în lucrări electrice.

Banda Batiste

O alternativă mai subtilă la banda de tafta este banda cambrică LE, realizată din țesutul de bumbac. Poate avea o lățime de 10 până la 20 mm și o grosime de 0,12 până la 0,18 mm.

Banda Calico

Mai puțin rezistent decât banda de tip kiper, dar mai puternic decât tafta - grosime 0,22 mm - calico. Disponibil în lățimi de la 12 la 35 mm.

azbest

Azbestul mineral fibros este caracterizat prin rezistență la căldură ridicată și conductivitate termică scăzută. Este capabil să demonstreze proprietăți dielectrice acceptabile pentru unele aplicații la temperaturi de funcționare până la 400 ° C.

Rezistența dielectrică caracteristică a azbestului abia atinge 1,2 kV / mm, prin urmare, recurg la utilizarea acesteia tocmai datorită rezistenței ridicate la căldură, folosindu-l ca izolator termic. Dacă azbestul este utilizat pentru izolarea electrică, atunci numai în instalații electrice de joasă tensiune. Azbestul este produs în mod tradițional sub formă de foi sau frânghii.

Lac și fibră de sticlă

Firele de mătase, sticlă sau bumbac sunt utilizate pentru producerea de fibre de sticlă flexibile și țesături lăcuite de diferite grade, produse sub formă de rulouri cu grosimea materialului de 0,1 până la 0,3 mm și lățime de 700 până la 1000 mm. Materialul este impregnat cu lac sau ulei-bitum sau altă compoziție izolatoare electrică adecvată.

Țesătura de lac de mătase LSHSS poate fi foarte subțire - până la 0,04 mm. Fibra de sticlă LSK se caracterizează prin rezistență la căldură până la 180 ° C, iar puterea electrică ajunge la 40 kV / mm. Fibra de sticlă și lacul sunt utilizate în mod tradițional pentru izolarea straturilor interioare.

Materiale subțiri de film

Filmele fluoroplastice, polietilen tereftalat și dacron, precum și electrocardul de film (electrocardboard lipit cu o peliculă subțire) se caracterizează prin rezistență electrică ridicată - până la 200 kV / mm și rezistență mecanică semnificativă - cu o grosime a peliculei de 0,05 mm, rezistența la tracțiune atinge 30 kg. Rezistența la căldură a acestor pelicule este peste 120 ° C.

Textolit, fibra de sticla, getinaks

Primul reprezentant al materialelor izolante electrice laminate este textolitul. Este produs prin presarea țesăturii din bumbac multistrat impregnate cu o rășină de rezoluție. Presarea se efectuează la o temperatură de 150 ° C. Materialul rezultat este caracterizat printr-o rezistență mecanică foarte mare, cu toate acestea, este mai puțin rezistent la umiditate decât getinaks.

Pe piață, textolitul este prezentat sub formă de tuburi, cilindri și foi. Datorită faptului că textolitul poate fi prelucrat cu ușurință, cadre din bobină, garnituri și scuturi dielectrice, plăci de circuite imprimate și chiar angrenaje și cochilii sunt realizate din acesta.

Spre deosebire de textolit, în producția de fibră de sticlă, nu este folosită țesătura de bumbac, ci fibra de sticlă. Din acest motiv, rezistența electrică a fibrei de sticlă este de până la 20 kV / mm, care este mai mare decât cea a getinaks și a textolitului obișnuit. Rezistența la umiditate este, de asemenea, mai bună decât PCB și o rezistență mai mare la căldură - ajunge la 225 ° C. Valoarea de piață a fibrei de sticlă este mai mare decât cea a textolitului.

Cel mai simplu reprezentant al materialelor izolante electrice laminate este getinax. De fapt - hârtie presată impregnată cu rășină de bakelită. Getinax este produs sub formă de foi de la 0,4 până la 50 mm grosime, precum și sub formă de tije de diferite diametre. Puterea sa electrică atinge 25 kV / mm. Este folosit în aceleași scopuri ca textolitul, ținând cont totuși de faptul că rezistența la căldură a getinaks este mai mică, iar prin încălzirea excesivă este carbonizată și devine conductor.

mică

Mineralul natural cristalin, mica, servește ca materie primă excelentă pentru crearea de materiale izolatoare de înaltă calitate. Straturile mineralului sunt lipite împreună cu rășină sau lac pentru a obține muscovit sau micanit. Muscovitul este utilizat în condensatoare, deoarece are cele mai bune caracteristici.

Mikanit - utilizat pentru fabricarea de garnituri dielectrice și înfășurări ale mașinilor electrice.Rezistența la căldură a materialelor mica ajunge la 180 ° C, rezistența dielectrică - până la 20 kV / mm. În plus, este demn de remarcat rezistența excelentă la umiditate a mica. Prin lipirea mica pe țesătură, se obține un mikalent cu o grosime de 0,08 la 0,17 mm și lățimea de 12 până la 35 mm.

În zilele noastre, mica este insuficientă, astfel încât deșeurile de mica intră în afaceri - hârtie mica, mica de sticlă etc., care sunt de asemenea utilizate ca materiale izolatoare electrice cu caracteristici dielectrice apropiate de mica, sunt obținute din deșeuri.

Porțelan și steatit

Ceramica electrică ocupă un loc special printre materialele izolante electrice. Principalele sale tipuri sunt de porțelan și steatit. Porțelanul electric se caracterizează prin rezistență dielectrică până la 28 kV / mm și rezistență la căldură până la 170 ° C. Rezistența ridicată la rezistență și la umiditate fac din porțelan un material ideal pentru fabricarea izolatoarelor. Porțelanul este utilizat pe scară largă în inginerie electrică, electronică, automatizare și domeniul IT.

Steatitul depășește porțelanul cu rezistență dielectrică (până la 50 kV / mm). De aceea, steatitul este utilizat pentru fabricarea de componente electrice deosebit de importante unde este necesară rezistența la căldură și izolația electrică deosebit de fiabilă. Elementele de încălzire de înaltă calitate sunt acoperite cu steatit tocmai datorită rezistenței ridicate la căldură.

Vezi și:Exemple de utilizare a materialelor ceramice în inginerie electrică și industria electrică