Elektrik izolyasiya materialları və onların təsnifatı. Fibrli elektrik izolyasiya materialları

Elektrikli cihazlarda və elektrik təchizatı sistemlərində istifadə edilən bəzi materiallar dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir, yəni onlar böyük bir cərəyan müqavimətinə malikdirlər. Bu qabiliyyət onları cari keçməməyə imkan verir və buna görə də canlı hissələrin izolyasiyası üçün istifadə olunur. Elektrik izolyasiya materialları yalnız cari daşıyıcı hissələri ayırmaq üçün deyil, həm də elektrik cərəyanının təhlükəli təsirlərinə qarşı qorunma yaratmaq üçün nəzərdə tutulub. Məsələn, elektrikli cihazların elektrik kabelləri izolyasiya ilə örtülüdür.

Elektrik izolyasiya materialları və tətbiqi

Elektrik izolyasiya materialları sənayedə, radioda və alətdə, elektrik şəbəkələrinin inkişafında geniş yayılmışdır. Elektrikli cihazın normal işləməsi və ya elektrik təchizatı sisteminin təhlükəsizliyi əsasən istifadə olunan dielektriklərdən asılıdır. Elektrik izolyasiyası üçün nəzərdə tutulan materialın bəzi parametrləri onun keyfiyyətini və imkanlarını müəyyənləşdirir.

İzolyasiya materiallarının istifadəsi təhlükəsizlik qaydalarına tabedir. İzolyasiyanın bütövlüyü elektrik cərəyanının təhlükəsiz istismarının açarıdır. Qurğuları zədələnmiş izolyasiya ilə istifadə etmək çox təhlükəlidir. Kiçik bir elektrik cərəyanı belə insan bədəninə təsir göstərə bilər.

Dielektriklərin xüsusiyyətləri

Elektrik izolyasiya materialları funksiyalarını yerinə yetirmək üçün müəyyən xüsusiyyətlərə malik olmalıdır. Dielektriklər və iletkenlər arasında əsas fərq xüsusi həcm müqavimətinin (109-1020 ohm-sm) böyük həcmidir. İletkenlerin elektriksel iletkenliği dielektriklerden 15 kat daha çoxdur. Bu insulatorların təbiətinə görə bir neçə dəfə az olan pulsuz ionları və elektronları var, çünki materialın aktuallığını təmin edir. Materialın istiləşməsiylə, onlar daha geniş olur və bu, mövcud iletkenliği artırır.

Dielektriklərin aktiv və passiv xüsusiyyətləri var. Pasif xüsusiyyətlər üçün ən vaciblər pasif xüsusiyyətlərdir. Materialın izolyasiyası mümkün qədər kiçik olmalıdır. Bu yalıtıcıya parazit kapasiteleri devreye sokmamasına imkan verir. Bir kondansatör dielektriği kimi istifadə olunan bir material üçün dielektrik sabit, əksinə, mümkün qədər böyük olmalıdır.

İzolyasiya parametrləri

Elektrik izolyasiyasının əsas parametrləri elektrik gücü, xüsusi elektrik müqaviməti, nisbi dielektrik sabit, dielektrik itkilərin buraxılışını əhatə edir. Materialın elektriksel izolyasiya xüsusiyyətlərini qiymətləndirərkən, sadalanan xüsusiyyətlərin elektrik cərəyanının və gerilim dəyərlərindən asılılığı da nəzərə alınır.

Elektriksiz izolyasiya edən məhsullar və materiallar elektrik şüalanma və yarımkeçiricilərlə müqayisədə daha yüksəkdir. Dielektrik üçün vacibdir, qızdırıldığı zaman xüsusi dəyərlərin sabitliyi, gərginliyin və digər dəyişikliklərin artmasıdır.

Dielektrik materialların təsnifatı

Dirijor vasitəsilə cari keçid gücünə əsaslanaraq, onların imkanlarından fərqli olan müxtəlif izolyasiya növləri istifadə olunur.

Elektrik izolyasiya materiallarını bölmək üçün parametrlər hansılardır? Dielektriklərin təsnifatı onların ümumi vəziyyətinə (bərk, maye və qazlı) və mənşəyinə (üzvi: təbii və sintetik, qeyri-üzvi: təbii və süni) əsaslanır. Məişət texnikası və ya digər elektrik cihazlarının kordlarında görünən bərk dielektriklərin ən ümumi növü.

Qatı və maye dielektriklər, öz növbəsində, alt qruplara bölünür. Qatı dielektriklər lak, laminat və müxtəlif növ mika ehtiva edir. Mumalar, yağlar və mayeləşdirilmiş qazlar maye izolyasiya materiallarıdır. Xüsusi qaz dielektrikləri daha az istifadə olunur. Bu tip təbii elektrik izolyatoru - havadır. Onun istifadəsi yalnız əla dielektrik, eləcə də onun iqtisadiyyatı olan havanın xüsusiyyətləri ilə deyil, səbəb olur. Hava izolyasiyası kimi istifadəyə əlavə material xərcləri tələb etmir.

Qatı dielektriklər

Qatı elektrik izolyasiya materialları müxtəlif sahələrdə istifadə olunan dielektriklərin ən geniş sinifidir. Onlar müxtəlif kimyəvi xassələrə malikdirlər və icazə verənin dəyəri 1-dən 50.000-ə qədər dəyişir.

Qatı dielektriklər qeyri-polar, polar və ferroelektriklərə bölünür. Onların əsas fərqləri polarizasiyanın mexanizmindədir. İzolyasiya sinfi kimyəvi müqavimət, izləmə, dendrit kimi xüsusiyyətlərə malikdir. Kimyəvi müqavimət müxtəlif aqressiv mühitlərin təsirinə qarşı durmaq qabiliyyəti ilə ifadə edilir (oksid, alkali, və s.). Trigoregostoykost, elektrik yayının təsirlərinə qarşı durma qabiliyyətini və dendritik müqaviməti - dendritlərin meydana gəlməsini təyin edir.

Qatı dielektriklər müxtəlif enerji sahələrində istifadə olunur. Məsələn, keramika elektrik izolyasiya materialları ən çox substansiyalarda linear və buruq izolyatorlar kimi istifadə olunur. Elektrik cihazlarının izolyasiyası kağız, polimer, şüşə-parça istifadə edir. Maşınlar və aparatlar üçün laklar, karton, mürəkkəblər ən çox istifadə olunur.

Müxtəlif iş şəraitlərində tətbiq üçün izolyasiya müxtəlif materialları birləşdirərək bir sıra xüsusi xüsusiyyətlər verilir: istilik müqaviməti, nəmlik müqaviməti, radiasiya müqaviməti və don müqaviməti. İstilik davamlı yalıtıcılar 700 ° C-yə qədər temperaturlara davam edə bilirlər, bunlara əsasən şüşələr və materiallar, organosilitler və bəzi polimerlər daxildir. Nəmləndirici və tropik davamlı material qeyri-higroskopik və hidrofobik olan fluoroplastikdir.

Radyasyona davamlı izolyasiya atom elementləri olan qurğularda istifadə olunur. Anorganik filmlər, bəzi polimer növləri, şüşə-texnolit və mika əsaslı materiallar daxildir. -90 ° C-yə qədər olan temperaturda xassələrini itirməyən donmaya davamlı izolyasiya hesab edilir. Məkan və ya vakuum şəraitində işləyən qurğular üçün nəzərdə tutulan izolyasiyaya xüsusi tələblər qoyulur. Bu məqsədlər üçün xüsusi keramika olan vakuum yoğun materiallar istifadə olunur.

Maye dielektriklər

Sıvı elektrik izolyasiya materialları tez-tez elektrik maşınları və aparatlarında istifadə olunur. Transformatorda izolyasiyanın rolu neftlə oynanır. Maye dielektrikləri həmçinin mayeləşdirilmiş qazlar, doymamış vazelin və parafin yağları, polyorganosiloksanlar, distillə edilmiş su (duz və çirkləri təmizləmiş) daxildir.

Likit dielektriklərin əsas xüsusiyyətləri dielektrik keçiricilik, elektrik gücü və elektrik keçiriciliyidir. Həmçinin, dielektriklərin elektrik parametrləri əsasən onların təmizlənməsinin dərəcəsindən asılıdır. Katı qatqı maddələr sərbəst ionların və elektronların genişlənməsi ilə əlaqədar mayelərin elektrik keçiriciliyini artırır. Damıtma, ion mübadiləsi və s. Ilə mayelərin təmizlənməsi. Materialın elektrik qüvvəsinin gücünə bir artım gətirib çıxarır, bununla da elektrik keçiriciliyini azaldır.

Maye dielektriklər üç qrupa bölünür:

• Neft yağları;
• Bitki yağı;
• Sintetik mayelər.

Transformator, kabel və kondenser kimi ən çox istifadə olunan yağlar. Sintetik mayelər (organosilikon və organofluorin birləşmələri) də alətdə istifadə olunur. Məsələn, organosilikon birləşmələri donmaya davamlı və higroskopikdir, buna görə də kiçik transformatorlarda izolyator kimi istifadə olunur, lakin onların dəyəri neft neftindən daha yüksəkdir.

Bitki yağları elektrik izolyasiya texnologiyasında izolyasiya materialları kimi praktik olaraq istifadə edilmir. Bunlara kastor, zinət əşyaları, çətənə və tung yağı daxildir. Bu materiallar zəif qütblü dielektriklərdir və əsasən kağız kondensatorlarının emprenye edilməsi və elektrik izolyasiya edən laklar, boyalar, emallarda film hazırlayan bir maddə kimi istifadə olunur.

Qazlı dielektriklər

Ən ümumi qazlı dielektriklər hava, azot, hidrogen və SF6 qazdır. Elektrik izolyasiya edən qazlar təbii və süni olaraq bölünür. Təbii elektrik xətləri və elektrik maşınlarının canlı hissələri arasında izolyasiya kimi istifadə olunan havaya tətbiq olunur. Yalıtıcı havanın çatışmazlıqları olduğu üçün qapalı qurğularda istifadə etmək mümkün deyil. Yüksək oksigen konsentrasiyasının olması səbəbindən hava oksidləşdirici bir vasitədir və qeyri-vahid sahələrdə havanın aşağı elektrik qüvvəsi görünür.

Güc transformatorlarında və yüksək gərginlikli kabellərdə azot izolyasiya kimi istifadə olunur. Hidrogen, elektrik yalıtıcı materialdan başqa, soyutma prosesini də gücləndirir, belə ki, tez-tez elektrik maşınlarında istifadə olunur. Möhürlənmiş qurğularda SF6 qazı ən çox istifadə edilir. SF6 qazı ilə doldurulması cihazın partlamağa davamlılığını təmin edir. Yüksək gərginlikli şalterlərdə onun yay-təzyiq xüsusiyyətlərinə görə istifadə olunur.

Üzvi dielektriklər

Üzvi dielektrik materiallar təbii və sintetikdir. Təbii üzvi dielektriklər hazırda nadir hallarda istifadə olunur, çünki sintetik məhsulların istehsalı getdikcə genişlənir və bununla da onların dəyərini azaldır.

Təbii üzvi dielektriklərə selüloz, kauçuk, parafin və bitki yağları (kastor yağı) daxildir. Sintetik üzvi dielektriklərin əksəriyyəti müxtəlif elektrikli məişət texnikası və digər avadanlıqlarda istifadə olunan müxtəlif plastiklər və elastomerlerdir.

Anorganik dielektriklər

Anorganik dielektrik materiallar təbii və süni olaraq bölünür. Təbii materiallardan ən çox yayılmış olan kimyəvi və termal dayanıqlı olan mika. Elektro izolyasiya üçün də phlogopite və muskovit istifadə olunur.

Süni qeyri-üzvi dielektriklərə şüşə və materiallara, eləcə də çini və keramika daxildir. Tətbiq sahəsindən asılı olaraq süni dielektrik xüsusi xüsusiyyətlərə malik ola bilər. Məsələn, çit izolyatorları üçün dielektrik itkiləri yüksək olan bir feldispat keramika istifadə edin.

Fibrli elektrik izolyasiya materialları

Lifli materiallar tez-tez elektrik aparatları və maşınlarında izolyasiya üçün istifadə olunur. Onlar bitki mənşəli materiallardan (rezin, sellüloz, toxuculuq materialları), sintetik toxuculuqdan (neylon, kapron), eləcə də polistirol, poliamid və s.

Üzvi lifli materiallar yüksək higroskopikliyə malikdir, beləliklə nadir hallarda xüsusi impregnasiya edilmədən istifadə olunur.

Son zamanlar orqanik materiallar yerinə sintetik lifli izolyasiya istifadə edilir ki, bu da yüksək istilik müqavimətinə malikdir. Bunlara şüşə lif və asbest daxildir. Şüşə lifi müxtəlif laklar və qatranlar ilə hidrofobik xüsusiyyətlərini artırmaq üçün emprenye edilir. Asbest lifi aşağı mexaniki qüvvəyə malikdir, tez-tez pambıq lifi əlavə edir.