Elektrický izolačný materiál / izolačný materiál sa používa na zabránenie prúdeniu prúdu. Vytvára iónové väzby a materiály, ktoré majú nízku vodivosť a vysoký odpor, sú dostupné vo forme tuhých, kvapalných a plynných látok, ako je plast používaný na zátky, izolačný olej používaný v transformátor , atď. Tieto materiály majú veľmi vysoký odpor, takže tok elektrického prúdu vyžaduje extrémne vysoké napätie, napríklad kilo alebo megavoltov, aby im bolo možné odoslať niekoľko miliampérov prúdu. Izolátory sa používajú predovšetkým na skladovanie a tiež vo všetkých domácich a komerčných elektrických zariadeniach na izoláciu vodiča od zeme.
Čo je to izolačný materiál / elektrický izolačný materiál?
Elektroizolačný materiál / izolačné materiály sú materiály, ktoré bránia prenosu tepla, elektrického prúdu alebo hluku. Všetky izolačné materiály majú negatívny teplotný koeficient odolnosti a ako taký sa odpor zvyšuje so zvyšovaním teploty. Funkcia izolátora je veľmi dôležitá, bez ktorej nemôže pracovať žiadny elektrický stroj. Väčšina poruchy v oblasti elektrotechniky je spôsobená poruchou izolácie. Dôležitosť izolačných materiálov každým dňom stúpa, pretože na trhu je k dispozícii nespočetné množstvo druhov izolátorov. Výber správneho typu izolačnej hmoty je veľmi dôležitý, pretože životnosť zariadenia závisí od typu použitého materiálu.
Základy izolačného materiálu
The izolátory sú materiály, ktoré majú valenčné elektróny osem alebo bližšie k osem. Keď je valenčných elektrónov osem, atóm je zjavne v stabilnom stave a ponúkajú veľmi vysoký odpor, pretože tu nie sú žiadne voľné elektróny, tiež je zakázaná medzera medzi vodivým a valenčným pásmom. Atómová štruktúra neónu izolačného materiálu je znázornená na nasledujúcom obrázku.
Atómová štruktúra neónového izolačného materiálu
Ako je znázornené na vyššie uvedenom obrázku, tento atóm má na najvzdialenejšej obežnej dráhe osem elektrónov, a preto sú stabilné a možno ho považovať za izolátor. Atómová štruktúra fluóru má na svojej vonkajšej obežnej dráhe vo valenčnom elektróne sedem elektrónov. Atómová štruktúra fluóru izolačného materiálu je znázornená na nasledujúcom obrázku.
Atómová štruktúra fluóru
Atómy ako kyslík, ktoré majú iba šesť elektrónov vo valenčnom elektróne, je možné klasifikovať aj ako izolátor, ale izolačné vlastnosti kyslíka sú menšie ako u fluóru a neónu.
Atómová štruktúra kyslíka
Atómy s ôsmimi elektrónmi a siedmimi elektrónmi na najvzdialenejšej obežnej dráhe sa správajú ako dobrý izolátor v porovnaní s atómami so šiestimi valenčnými elektrónmi.
Čo je sklenený izolátor?
Pri vysokej teplote sa sklenené izolátory navrhujú alebo vyrábajú zmiešaním rôznych druhov materiálov vrátane kremenného a vápenného prášku a potom sa ochladia vo forme. Hlavnou nevýhodou skleneného izolátora je, že v porovnaní s iným typom izolátorov je kontaminácia ľahko pozorovateľná skleneným izolátorom a na povrchu skleneného izolátora možno ľahko destilovať vlhkosť.
Vlastnosti
Vlastnosti izolačného skla sú
- Dielektrická pevnosť: Približná hodnota dielektrickej sily je 140 kV / cm.
- Tlaková sila: Približná hodnota pevnosti v tlaku je 10 000 Kg / cm².
- Pevnosť v ťahu: Približná hodnota pevnosti v ťahu je 35 000 Kg / cm².
Výhody
Výhody skleneného izolátora sú
- V porovnaní s porcelánom je dielektrická pevnosť v sklenenom izolátore veľmi vysoká
- Vysoký odpor
- Pevnosť v ťahu je vyššia ako u porcelánu
- Je to lacnejšie ako porcelánový izolátor
- Menej nákladov
Čo je to Polymer Insulator?
Polymér alebo polymérny izolátor je tiež známy ako kompozitný izolátor. Je to ľahký izolačný materiál a má vysokú mechanickú pevnosť. Nevýhodou polymérneho izolátora je, ak existuje nejaká nežiaduca medzera medzi poveternostnými vplyvmi a jadrom, do ktorých môže vniknúť vlhkosť.
Vlastnosti
Polymérny alebo polymérny izolátor má vynikajúce vlastnosti, sú hydrofóbne, ľahké a odolné proti poveternostným vplyvom.
Výhody
Výhody polymérneho izolátora sú
- V porovnaní s porcelánovým a skleneným izolátorom je polymérny izolátor veľmi ľahký
- Inštalačné náklady sú nízke
- Pevnosť v ťahu je vyššia ako porcelán
- Lepší výkon
Čo je to porcelánový izolátor?
Porcelánový izolátor je izolačný materiál z kremičitanu hlinitého. V súčasnosti sa tento materiál používa na stropný izolátor. Týždeň v napätí a zlá odolnosť proti nárazom sú nevýhody porcelánového izolátora. Porcelán sa dá nazvať aj ako keramický. Aplikácie tohto izolátora sú distribučné a prenosové vedenia, izolátory, priechodky transformátorov, poistkové jednotky, zástrčky a zásuvky.
Vlastnosti
Vlastnosti porcelánového izolátora sú
- Dielektrická pevnosť: Približná hodnota dielektrickej sily je 60 kV / cm.
- Tlaková sila: Približná hodnota pevnosti v tlaku je 70 000 Kg / cm².
- Pevnosť v ťahu: Približná hodnota pevnosti v ťahu je 500 Kg / cm².
Výhody
Výhody porcelánového izolátora sú
- V porovnaní so skleneným izolátorom je mechanická pevnosť porcelánového izolátora veľmi vysoká
- Únikový prúd je nízky
- Menej na ňu vplýva teplota
- Dlhý život
- Ľahko sa udržuje
- Vysoko flexibilný
- Vysoko spoľahlivé
Vlastnosti izolačného materiálu
Všetky použité izolátory by sa nemali správať iba ako izolátory pri širokom rozsahu elektrického napätia, ale musia byť aj mechanicky silné. Nemali by byť ovplyvňované teplom, atmosférou, chemickými účinkami a nemali by byť deformované starnutím. Preto je pred výberom izolačného materiálu nevyhnutné poznať rôzne vlastnosti a ich vplyv na izoláciu. Rôzne vlastnosti izolačných materiálov sú elektrické vlastnosti, vizuálne vlastnosti, mechanické, tepelné a chemické vlastnosti.
Elektrické vlastnosti
Elektrické vlastnosti izolačných materiálov sa delia na dva typy, ktorými sú izolačný odpor a dielektrická pevnosť. Izolačný odpor sa opäť delí na dva typy, ktorými sú objemový odpor a povrchový odpor. Faktory ovplyvňujúce izolačný odpor sú teplota, starnutie, použité napätie a vlhkosť a faktory ovplyvňujúce dielektrickú pevnosť sú teplota a vlhkosť.
Vizuálne vlastnosti
Vizuálne vlastnosti izolačného materiálu sú vzhľad, farba a jeho kryštalinita.
Mechanické vlastnosti
Niektoré z mechanických vlastností, ktoré je potrebné zohľadniť pri výbere izolačného materiálu, sú napätie a kompresia, odolnosť proti oderu, roztrhnutiu, strihu a nárazu, viskozita, pórovitosť, rozpustnosť, absorpcia vlhkosti a obrobiteľnosť a tvarovateľnosť.
Tepelné vlastnosti
Tepelné vlastnosti izolačného materiálu sú teplota topenia, vzplanutie, prchavosť, tepelná vodivosť, tepelná rozťažnosť a tepelný odpor.
Chemické vlastnosti
Rôzne chemické vlastnosti izolačného materiálu sú odolnosť voči vonkajším chemickým účinkom, účinkom na iné materiály, chemickým zmenám v materiáli, hygroskopickosti a starnutiu.
Klasifikácia izolačného materiálu
Klasifikácia izolačného materiálu je založená na tepelnej klasifikácii, fyzikálnej klasifikácii, štrukturálnej, chemickej klasifikácii a výrobnom procese.
Tepelná klasifikácia
Tepelne sú izolátory rozdelené do siedmich typov alebo siedmich tried, ktoré sú triedou Y, triedou A, triedou E, triedou B, triedou F, triedou H a triedou C.
Nóbl
Limitná teplota triedy Y je 900 C a materiály spadajúce do triedy Y sú bavlna, papier, hodváb a podobné organické materiály.
Trieda-A
Limitná teplota triedy A je 1050 C a materiály spadajúce do triedy A sú impregnovaný papier, hodváb, polyamid, bavlna a živice.
Trieda E.
Limitná teplota triedy E je 1 200 C a materiály spadajúce do triedy E sú smaltovaná izolácia drôtu na báze práškových plastov, polyvinyl epoxidových živíc atď.
Trieda B
Limitná teplota triedy B je 1 300 C a materiály spadajúce do triedy B sú anorganické materiály impregnované lakom.
Trieda F
Limitná teplota triedy F je 1550 C a materiály spadajúce do triedy F sú sľuda, polyester epoxid lakovaný na vysokú tepelnú odolnosť.
Trieda-H
Limitná teplota triedy H je 1 800 C a materiály spadajúce do triedy H sú kompozitné materiály na sľude, skle, vlákne atď.
Trieda C.
Limitná teplota triedy C je> 1 800 C a materiály spadajúce pod triedu C sú sklo, sľuda, kremeň, keramika, teflón atď.
Fyzikálna klasifikácia izolačného materiálu
Fyzikálna klasifikácia izolačného materiálu sa delí na tri typy, ktoré sú pevné, kvapalné a plynné. Fyzikálna klasifikácia izolátorov je uvedená na nasledujúcom obrázku.
Fyzikálna klasifikácia izolačných materiálov
Pevné izolačné materiály sú vláknité, keramické, sľudové, sklenené, gumené a živicové. Kvapalnými izolačnými materiálmi sú minerálne oleje, syntetické oleje, transformátorové oleje a rôzne oleje. Plynnými izolačnými materiálmi sú vzduch, vodík, dusík a hexafluorid sírový.
Štrukturálna klasifikácia
Štrukturálna klasifikácia izolačného materiálu je rozdelená do dvoch typov, a to celulózy a vlákniny.
Chemická klasifikácia
Chemická klasifikácia izolačného materiálu sa delí na dva typy, a to organický a anorganický.
Proces výroby
Proces výroby je rozdelený do dvoch typov, sú to prírodný a syntetický.
Niektoré izolačné materiály sú sklolaminát, minerálna vlna, celulóza, prírodné vlákna, polystyrén, polyizokyanurát, polyuretán, izolačné obklady, fenolová pena, močovinoformaldehydová pena atď.
Aplikácie Izolačný materiál
Aplikácie izolačného materiálu sú
- Kábel a prenosové vedenia
- Elektronické systémy
- Energetické systémy
- Domáce prenosné spotrebiče
- Izolačná páska elektrického kábla
- Osobné ochranné prostriedky
- Elektrické gumové rohože
Časté otázky
1). Aké sú bežné izolačné materiály?
Niektoré bežné izolačné materiály ako keramika, sklo, teflón, silikón atď.
2). Aké materiály sa používajú na izoláciu drôtov?
Medzi najlepšie dobré elektroizolačné materiály patrí sklo, papier, teflón, PVC, lak a guma.
3). Aké sú bežné materiály tepelného izolátora?
Bežnými tepelnoizolačnými materiálmi sú minerálna vlna, sklenené vlákna, polystyrén, celulóza, polyuretánová pena atď.
4). Aké sú použitia izolačných materiálov?
Aplikácie izolačného materiálu sú elektrické gumové rohože, energetické a elektronické systémy, káblové a prenosové vedenia atď.
5). Aký význam majú izolačné materiály?
Výber správneho typu izolačného materiálu je veľmi dôležitý, pretože životnosť zariadenia závisí od typu použitého materiálu.
V tomto článku čo sú izolačné materiály / elektrické izolačné materiály , klasifikácia izolačných materiálov, použitie, výhody a vlastnosti sklenenej izolácie, porcelánový izolátor a polymérny alebo polymérny izolátor, vlastnosti izolačných materiálov. Tu je otázka, aký typ izolačných materiálov sa používa v domácnosti?
