Электроизоляционные материалы

Что такое проводники и диэлектрики

Проводники — вещества, со свободными электрическими зарядами, способными направленно перемещаться под воздействием внешнего электрического поля. Такими особенностями обладают:

  • металлы и их расплавы;
  • природный углерод (каменный уголь, графит);
  • электролиты — растворы солей, кислот и щелочей;
  • ионизированный газ (плазма).

Главное свойство материалов: свободные заряды — электроны у твёрдых проводников и ионы у растворов и расплавов, перемещаясь по всему объёму проводника проводят электрический ток. Под воздействием приложенного к проводнику электрического напряжения создаётся ток проводимости. Удельное сопротивление и электропроводимость — основные показатели материала.

Watch this video on YouTube

Свойства диэлектрических материалов противоположны проводникам электричества. Диэлектрики (изоляторы) — состоят из нейтральных атомов и молекул. Они не имеют способности к перемещению заряженных частиц под воздействием электрического поля. Диэлектрики в электрическом поле накапливают на поверхности нескомпенсированные заряды. Они образуют электрическое поле, направленное внутрь изолятора, происходит поляризация диэлектрика.

В результате поляризации, заряды на поверхности диэлектрика стремятся уменьшить электрическое поле. Это свойство электроизоляционных материалов называется диэлектрической проницаемостью диэлектрика.

Предложения из соседних регионов

Стержень фторопластовый Ф-4 ПН (шт)

Стержень фторопластовый Ф-4 ПН (шт). Диаметр: 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 мм. Длина: 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3, 0.4 м. Дополнительная информация: заготовка. Интересующие вас характеристики уточняйте у наших специалистов..

27руб./шт.

МетТрансТерминал Смоленск, ООО
доставка в г. Москва из г. Смоленск

Телефон

Ещё 17 предложений

Стержень фторопластовый ПН (кг)

Стержень фторопластовый ПН (кг). Диаметр: 6, 160, 170 мм. ГОСТ: 10007-80. Интересующие вас характеристики уточняйте у наших специалистов..

450руб./кг.

МетТрансТерминал Рязань, ОООО
доставка в г. Москва из г. Рязань

Телефон

Ещё 17 предложений

Стеклоткань ЭЗ-200

от 70руб./м.

Бизнес Строй Плюс, ООО
доставка в г. Москва из г. Воронеж

Телефон

Стержень фторопластовый Ф-4 (шт)

Стержень фторопластовый Ф-4 (шт). Диаметр: 10, 13, 15, 16, 20, 25, 30, 35, 36, 40, 45, 50, 60, 70, 76, 80, 85, 90, 100, 108, 110, 120, 130, 145, 150, 155, 160, 170, 180, 250, 290, 310, 360, 415, 600 мм. ГОСТ/ТУ: 10007-80, ТУ 6-05-810-88. Длина: 0.05, 0.06, 0.1, 0.11, 0.12, 0.15, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 1, 390, 400, 500, 0.095-0.1, 0.11-0.15,…

270руб./шт.

МетТрансТерминал Нижний Новгород, ООО
доставка в г. Москва из г. Нижний Новгород

Телефон

Ещё 6 предложений

Стержень фторопластовый Ф-4 (кг)

Стержень фторопластовый Ф-4 (кг). Диаметр: 10, 13, 15, 16, 20, 25, 30, 35, 36, 40, 45, 50, 60, 70, 76, 80, 85, 90, 100, 108, 110, 120, 130, 145, 150, 155, 160, 170, 180, 250, 290, 310, 360, 415, 600 мм. ГОСТ/ТУ: 10007-80, ТУ 6-05-810-88. Длина: 0.05, 0.06, 0.1, 0.11, 0.12, 0.15, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 1, 390, 400, 500, 0.095-0.1, 0.11-0.15,…

630руб./кг.

МетТрансТерминал Дзержинск, ООО
доставка в г. Москва из г. Дзержинск

Телефон

Ещё 1 предложение

Стержень фторопластовый Ф-4К20 (шт)

Стержень фторопластовый Ф-4К20 (шт). Диаметр: 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 мм. Длина: 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3, 0.4 м. Дополнительная информация: заготовка. Интересующие вас характеристики уточняйте у наших специалистов..

54руб./шт.

МетТрансТерминал Липецк, ООО
доставка в г. Москва из г. Липецк

Телефон

Ещё 1 предложение

Стержень фторопластовый Ф-4 (т)

Стержень фторопластовый Ф-4 (т). Диаметр: 10, 13, 15, 16, 20, 25, 30, 35, 36, 40, 45, 50, 60, 70, 76, 80, 85, 90, 100, 108, 110, 120, 130, 145, 150, 155, 160, 170, 180, 250, 290, 310, 360, 415, 600 мм. ГОСТ/ТУ: 10007-80, ТУ 6-05-810-88. Длина: 0.05, 0.06, 0.1, 0.11, 0.12, 0.15, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 1, 390, 400, 500, 0.095-0.1, 0.11-0.15,…

483 035руб./т.

МетТрансТерминал Тверь, ООО
доставка в г. Москва из г. Тверь

Телефон

Ещё 1 предложение

Стеклолакоткань ЛСК-155/180
Материал на основе стеклоткани, пропитанной кремнийорганическим связующим. Применяется в качестве электроизоляционного материала.

от 175руб./м. кв.

КСМ, ООО
доставка в г. Москва из г. Ярославль

Телефон

Еще 4 предложения

Пластина фотропластовая Ф4 (кг)

Пластина фотропластовая Ф4 (кг). Толщина: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60 мм. Раскрой: 0.5х0.5 м. ТУ: ТУ 6-05-810-88. Интересующие вас характеристики уточняйте у наших специалистов..

536руб./кг.

МетТрансТерминал Тула, ООО
доставка в г. Москва из г. Тула

Телефон

Ещё 1 предложение

Лакоткань 0.15 мм (м2)

Лакоткань 0.15 мм (м2). Марка: ЛКМ-105, ЛСК 155/180, ЛСМ-105/120, ЛСП 130/155, ЛШМ-105. Интересующие вас характеристики уточняйте у наших специалистов..

70руб./м. кв.

МетТрансТерминал Брянск, ООО
доставка в г. Москва из г. Брянск

Телефон

Ещё 17 предложений

Не нашли что искали?

Отправить заявку на покупку

Разновидности изоляционных материалов и сфера их применения

В зависимости от планируемых условий эксплуатации и типа соединения проводников могут использоваться различные виды изоляции. Рассмотрим наиболее популярные варианты.

Изоляционная лента

Изолента является самым доступным и популярным способом защиты токопроводящих жил. Сфера ее применения напрямую зависит от материала изготовления.

Поливинилхлорид

Лента выпускается с шириной от 10 до 20 мм. Адгезия с защищаемой поверхностью обеспечивается специальным клеящим составом, который нанесен на внутреннюю поверхность ленты. Производители выпускают изделия в различных цветовых гаммах. К положительным основным свойствам ПВХ изоленты относятся:

  • прочность;
  • адгезия со многими типами поверхностей;
  • способность выдерживания значительных температур — до 120 градусов Цельсия;
  • выдерживание повышенного значения напряжения;
  • эластичность;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • противодействие внешним факторам: влага, щелочь, кислота.

Изоляция провода ПВХ лентой

Из недостатков выделяется потеря полезных свойств при использовании в отрицательных температурах.

Изоляционная лента ПВХ получила широкое применение в электротехнической отрасли, а также в быту. Изолента для проводки с уровнем напряжения до 1000 Вольт может прослужить длительный период времени.

Обратите внимание! При необходимости допускается выполнять изоляцию высоковольтных кабелей. Согласно рекомендуемым эксплуатационным показателям, один слой способен обеспечить безопасность на уровень напряжения 660 В

Помимо указанных случаев, материал активно используется для ремонта трубопроводов, бытовой техники и упаковки товаров.

Виды изоляционной ленты из поливинилхлорида

Хлопчатобумажная

Основу изделия составляет хлопчатобумажный материал с добавлением резины, на внутреннюю часть которого также наносится клеящий раствор. Некоторые производители в качестве базового материала применяют стекловолокно. Выпуск лент осуществляется с шириной от 15 до 50 мм. Из положительных характеристик выделяются:

  • высокая прочность;
  • повышенная износостойкость;
  • термическая устойчивость;
  • низкая стоимость.

К отрицательным моментам хлопчатобумажного изоляционного материала относят:

  • вероятность воспламенения из-за перегрева;
  • впитывание жидкости.

Тканевая изолента TESA

Основной сферой применения ХБ изоленты является защита электропроводки с уровнем напряжения до 1000 Вольт. Ее рекомендуется использовать исключительно в закрытых и сухих помещениях. В электроустановках большего напряжения ее применяют в качестве дополнительного средства для повышения показателя морозостойкости в месте соединения проводников.

Твердые диэлектрики.

Жидкие диэлектрики.

Органические соединения, в частности углеводороды, широко используются в качестве жидких диэлектриков. Для углеводородов характерны низкая диэлектрическая проницаемость (от 2 до 4) и умеренно высокое удельное электрическое сопротивление (ок. 1012 ОмЧсм). Поскольку углеводороды не содержат кислорода или азота, они являются химически стабильными и поэтому подходят для использования в сильных электрических полях, в которых процессы ионизации усиливают химическую нестабильность. Примерами жидких диэлектриков могут служить циклические углеводороды, такие, как бензол (C6H6), или ациклические соединения типа гексана . Большинство углеводородов встречаются в виде смесей; химический состав и строение входящих в них компонентов точно не известны. К ним относятся, в порядке возрастания вязкости, петролейный эфир, парафиновое масло, трансформаторные масла, парафин и различные воски.

Некоторые галогенопроизводные продукты, такие, как хлороформ (CHCl3) и четыреххлористый углерод (CCl4), являются диэлектриками. К жидким неорганическим диэлектрикам относятся такие сжиженные газы, как двуокись углерода и хлор.

Важным преимуществом жидких диэлектриков является их способность к восстановлению своих свойств после искрового пробоя и способность проводить тепло, что важно для трансформаторов. Твердые диэлектрики

Твердые диэлектрики.

К типичным твердым электроизоляционным материалам относятся фарфор, стекло, кварц, натуральная и синтетическая резина и пластики. Тонкие слои твердых изоляторов могут иметь очень высокие значения напряжения пробоя и удельного электрического сопротивления, что видно из приводимой ниже таблицы.

Повышение приложенной разности потенциалов к рассматриваемому образцу твердого или жидкого диэлектрика увеличивает ток через него. Это увеличение приводит к отрыву электронов и образованию пространственного положительного заряда вблизи катода. Электрический пробой является результатом искажения электрического поля внутри изолятора. Как твердые, так и жидкие диэлектрики подвержены поляризации, т.е. их диэлектрическая постоянная больше единицы. Поляризация приводит к появлению диэлектрических потерь при приложении переменных электрических полей. Некоторые материалы, такие, как кварц, полиэтилен и некоторые газы, имеют очень низкие диэлектрические потери даже в высокочастотных электрических полях.

СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Материал Электрическая прочность, кВ/см Диэлектрическая проницаемость Удельное электрическое сопротивление, 1014 ОмЧсм
Слюда 5,0–7,0
Стекло (разное) 200–700 3,0–12,0 10–6 ё104
Метилметакрилат (люсит) 3,3–4,5
Фарфор (неглазурованный) 5,0–7,0
Эбонит 2,0–3,5 104

Вопрос 5

Электромонтажные работы неразрывно связаны со строительством во всех областях народного хозяйства. Поэтому вполне естественно разнообразие технологических методов ведения электромонтажных работ и широкая номенклатура (перечень названий) применяющихся материалов и изделий.Особенно разнообразны электромонтажные изделия для прокладки, закрепления, соединения и присоединения различных проводников (голых шин, кабелей, голых и изолированных проводов), защиты их в необходимых случаях от вредного воздействия окружающей среды и механических повреждений, а также для установки отдельных аппаратов, светильников и т. п.Электромонтажные изделия почти не выпускаются заводами промышленности. В основном они изготовляются электромонтажными организациями в своих мастерских. Однако ведущие электромонтажные организации, одной из которых в области электромонтажа промышленных предприятий является Главэлектромонтаж Министерства строительства, уже многие годы производят на своих специализированных заводах электромонтажные изделия в сравнительно больших количествах и ассортименте. Эти изделия являются массовыми и полностью отвечают требованиям, предъявляемым к заводской продукции.Ниже приводится описание электромонтажных изделий, применяемых только во внутренних электроустановках.Электромонтажные изделия для наружных установок, воздушных линий электропередачи (которые принято называть арматурой линий), крановых троллеев,а также муфты для соединения и оконцевания кабелей не рассматриваются.В тексте, таблицах и на рисунках для изделий указаны типы, принятые в системе Главэлектромонтажа. В брошюре описаны лишь сами изделия. Об их использовании даны только самые общие сведения, гак как технике применения электромонтажных изделий посвящается другая брошюра, готовящаяся к печати в «Библиотеке электромонтера».

Ссылки

Твердые диэлектрики

Твердая изоляция

Это самая распространённая и популярная группа электроизолирующих материалов. К таким изоляторам относят:

  • Стекла из неорганических веществ.
  • Установочная и конденсаторная керамика.
  • Мусковит, флогопит.
  • Асбест.
  • Пленки из неорганических материалов.

Кроме этого, твердые изоляторы делятся на полярные, неполярные и сегнетоэлектрические. Критерием разделения выступает степень поляризации. К основным свойствам твердых изоляторов также можно отнести их химическую стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. Первое качество характеризует способность материала противостоять агрессивным химическим средам, типа кислот и щелочей. Трекингостойкость – это способность противостоять воздействию электрической дуги. Дендритостойкость характеризует устойчивость к появлению дендритов. Дендрит – продукт осадка частиц в электролите, получаемый при воздействии электрического тока высоких плотностей.

Помимо всего этого, провода также защищают от электромагнитных помех. В качестве такой защиты используют фольгу, спиральную обмотку, оплетку жил.

Допустимые температуры нагрева токоведущих частей

Таблица 3. Максимально допустимые температуры токоведущих частей аппаратов и оборудования распределительных устройств напряжением свыше 1000 В

Части аппаратов

Нагрев, °C

Перегрев, °C

В воздухе

В масле

В воздухе

В масле

Токоведущие (за исключением контактных соединений) и нетоковедущие металлические части, неизолированные и не соприкасающиеся с изоляционными материалами

120

90

85

55

Металлические части изолированные или соприкасающиеся с изоляционными материалами, а также детали из изоляционных материалов классов:

Y

80

45

A

95

90

60

55

E

105

90

70

55

B, F,HиC

120

90

85

55

Масло трансформаторное в верхнем слое:

при использовании в качестве дугогасящей среды

80

45

при использовании в качестве только изолирующей среды

90

55

Контактные соединения из меди, алюминия или их сплавов с нажатием, осуществляемым болтами, винтами, заклепками и другими способами, обеспечивающими жесткость соединения:

без покрытия

80

80

45

45

с покрытием оловом

90

90

55

55

с гальваническим покрытием серебром

105

90

70

55

с уплотненным гальваническим покрытием серебром толщиной не менее 50 мк, а также с накладными пластинами из серебра

120

90

80

55

Контактные соединения из меди или ее сплавов с нажатием, осуществляемым пружинами:

без покрытия

75

75

40

40

с гальваническим покрытием серебром

105

90

70

55

с накладными пластинами из серебра или из композиций СОК-15, СОМ-10

120

90

70

55

Выводы аппаратов, предназначенные для соединений с подводящими проводами, с нажатием, осуществляемым болтами, винтами или другими способами, обеспечивающими жесткость соединения:

без покрытия

80

45

с покрытием оловом

90

55

с гальваническим покрытием серебром

105

70

с уплотненным гальваническим покрытием серебром толщиной не менее 50 мк

120

85

с накладными пластинами из серебра

120

85

Металлические части, используемые как пружины:

из меди

75

75

40

40

из фосфористой бронзы и аналогичных ей сплавов

105

90

70

55

из стали

120

90

85

55

Установившаяся температура нагрева контактных соединений и цельнометаллических соединений зажимов с внешними проводниками из меди, алюминия и их сплавов при номинальных режимах не должна быть выше 80 °C.

Таблица 4. Максимально допустимые температуры токоведущих частей аппаратов и оборудования распределительных устройств напряжением до 500 В включительно

Части устройств и аппаратов

Предельная температура нагрева, °C

Перегрев, °C, при температуре окружающей среды +35 °C

Медные шины, имеющие болтовые контактные соединения или не защищенные от коррозии в местах контактов

90

55

То же, но защищенное в местах контактов слоем полуды или кадмия

100

65

То же, но защищенное в местах контактов слоем серебра

120

85

Медные шины с контактными соединениями, выполненными с помощью пайки или сварки

120

85

Щеточные контакты аппаратов, клиновые контакты штепселей из меди и ее сплавов

70

35

Клиновые контакты рубильников из меди и ее сплавов

90

55

Скользящие и стыковые массивные контакты из меди и ее сплавов

110

75

Скользящие и стыковые массивные контакты со впаянными или приваренными контактными пластинами из серебра

120

85

Контакты предохранителей

120

85

Установившаяся температура нагрева контактных и цельнометаллических соединений зажимов с внешними проводами из меди, алюминия и их сплавов при номинальном режиме не должна быть выше 95 °C.

Особенности утеплителей

Изоляционные материалы для стен имеют свои критерии и требования. Кроме основных характеристик следует отметить особенно важную – это воспламеняемость.

Существует 3 разновидности огнестойкости:

  • негорючие (А1);
  • трудновоспламеняемые(В1);
  • легковоспламеняющиеся (В3).

Итак, при покупке внимательно читайте надпись на упаковке. Производитель обязан указать там полную информацию об изделии. Соответственно, если ваше помещение не оснащено особенными противопожарными средствами, вы можете использовать материалы группа А1. К таким относятся утеплители из минеральных волокон. Если же здание оснащено хотя бы минимальной защитой от возникновения пожаров и вы уверены, что вероятность нагрева материалов выше 100 градусов исключена, можете применить материалы группы В1. Изготовлены изоляторы этой группы из твердой полистирольной пены. Использование материалов группы В3 в строительстве запрещено.

Материал для утепления стен должен обладать главным свойством – сохранять форму. Это необходимо для того, что бы не портилась общая конструкция. Если материал начнет менять форму, он может изменить свое первоначальное положение и престанет выполнять свои функции. Но гарантировать, как поведет себя изделие через длительное время, не сможет ни один производитель. Поэтому при монтаже учитывайте этот фактор и соответственно крепите изолятор.

Теплопроводность – еще один показатель, характеризующий утеплитель. Самой высокой степенью обладают материалы для кровли. Те, которые имеют среднюю и низкую – подойдут для каркасов.

Водонепроницаемость имеет огромное значение при изоляции стен. Из-за температурных перепадов может скапливаться влага. Современные материалы не только выводят ее, но и создают правильный микроклимат в помещении.

Слаботочные системы в квартире и офисе

Твердые диэлектрики

Твердые электроизоляционные материалы – наиболее широкий класс диэлектриков, которые применяются в разных областях. Они имеют различные химические свойства, а величина диэлектрической проницаемости колеблется от 1 до 50000.

электрической дуги,

Твердые диэлектрики применяются в различных сферах энергетики. Например, керамические электроизоляционные материалы наиболее часто используются в качестве линейных и проходных изоляторов на подстанциях. В качестве изоляции электрических приборов используют бумагу, полимеры, стеклотекстолит. Для машин и аппаратов чаще всего применяют лаки, картон, компаунд.

Для применения в различных условиях эксплуатации изоляции придают некоторые особые свойства путем сочетания разных материалов: нагревостойкость, влагостойкость, радиационная стойкость и морозостойкость. Нагревостойкие изоляторы способны выдерживать температуры до 700 °С, к ним относятся стекла и материалы на их основе, органосилиты и некоторые полимеры. Влагостойким и тропикостойким материалом является фторопласт, который негигроскопичен и гидрофобен.

Изоляция, стойкая к радиации используется в приборах с атомными элементами. К ней относятся неорганические пленки, некоторые виды полимеров, стеклотекстолит и материалы на основе слюды. Морозостойкими считаются изоляции, которые не теряют своих свойств при температуре до -90 °С. Особые требования предъявляются к изоляции, предназначенной для приборов, работающих в космосе или условиях вакуума. Для этих целей применяются вакуумно-плотные материалы, к которым относится специальная керамика.

Свойства изоляторов тока

Основная задача диэлектрика заключается в обеспечении изоляционной функции.

Поэтому в качестве базовых эксплуатационных свойств можно отметить повышенное удельное сопротивление, небольшой тангенс потерь диэлектрика и высокое пробивное напряжение – уже упомянутый пробой. Сопротивление определяет, насколько материал сможет препятствовать проводимости тока при разных параметрах контактирующей электрической цепи.Потери диэлектрика, в свою очередь, указывают на влияние изолятора на показатели активного проводника – нормативно это значение должно стремиться к нулю, но чаще всего высокая сопротивляемость как раз приводит и к повышению потерь в основной цепи. Немаловажны и пробивные свойства электроизоляционных материалов, которые определяются напряжением.

В данном случае можно говорить о непосредственной проницаемости целевого материала. При этом все перечисленные свойства фиксируются лишь в том случае, если была отмечена стабильность их «работы» во времени и при заданной температуре. Иногда в качестве параметра стабильности при испытаниях указывается и частота электрического поля.

Конденсаторы

Электрическая изоляция является важным условием полноценной работоспособности конденсаторов. В некоторых случая сам конденсатор выступает как диэлектрик в составе сложной электротехнической цепи.

Такие приборы имеют разное применение, в том числе выделяется нейтрализация индукционных эффектов в линиях с переменным током,накопление заряда, а также получение токовых импульсов для всевозможных приложений. Для использования конденсатора в качестве изоляционной точки необходимо иметь представление о требуемой емкости. В приборах она рассчитывается исходя из характеристик системы или посредством вычисления размера заряда на обкладке.

В самой конструкции для обеспечения защитной функции могут применяться электроизоляционные материалы в виде лаков и масел. В зависимости от типа конденсатора определяется и набор вторичных функций – например, учитывается горючесть, влагостойкость, износостойкость и т. д.

Двигатели для моделей ракет

Каучук

Каучук (резина) получается из сока растений каучуконосов. Такой каучук называют натуральным (НК). Каучук можно получить также искусственным путем. Искусственный или синтетический каучуке (СК) изготовляют из спирта или нефтепродуктов. Нагретый до 50 °С каучук размягчается и становится липким, а при низкой температуре – хрупким. Каучук хорошо растворяется в углеводородах и сероуглероде. Для увеличения механической прочности, нагревостойкости и морозоустойчивости, стойкости к растворителям к каучуку добавляют 3 – 10 % серы. Этот процесс называется вулканизацией, в результате чего получается резина. В электротехнике резину применяют для изоляции установочных и монтажных проводов и кабелей некоторых конструкций, для изолирующих трубок, защитных перчаток, галош, ковриков и тому подобного. Резина обладает высокими электроизоляционными свойствами, влагостойкостью, непроницаемостью для воды и газов, имеет невысокую нагревостойкость (при нагреве свыше 60 – 75 °С резина делается хрупкой и трескается), при действии на резину нефтяных масел она набухает, при действии света – стареет. Электрическая прочность резины 24 кВ/мм; ε = 2,5 – 3.

Свойства диэлектриков

По состоянию диэлектрики делят на газообразные, жидкие и твердые. Наиболее часто применяются твердые электротехнические материалы. Их свойства и применение оцениваются с помощью показателей и характеристик:

  • объемное удельное сопротивление;
  • диэлектрическая проницаемость;
  • поверхностное удельное сопротивление;
  • коэффициент термической проницаемости;
  • диэлектрические потери, выраженные тангенсом угла;
  • прочность материала под действием электричества.

Объемное удельное сопротивление зависит от способности материала сопротивляться протеканию по нему тока постоянного значения. Показатель, обратный удельному сопротивлению, называется объемной удельной проводимостью.

Поверхностное удельное сопротивление определяется возможностью материала сопротивляться постоянному току, протекающему по его поверхности. Поверхностная удельная проводимость является обратной величиной к предыдущему показателю.

Коэффициент термической проницаемости отражает степень изменения удельного сопротивления после повышения температуры вещества. Обычно при увеличении температуры уменьшается сопротивление, следовательно, значение коэффициента становится отрицательным.

Диэлектрическая проницаемость определяет применение электротехнических материалов в соответствии со способностью материала создавать электроемкость. Показатель относительной проницаемости диэлектрика входит в понятие абсолютной проницаемости. Изменение емкости изоляции показывается предыдущим показателем коэффициента термической проницаемости, который одновременно показывает увеличение или уменьшение емкости с изменением температурного режима.

Тангенс угла потерь диэлектрика отражает степень потери мощности цепи относительно материала диэлектрика, подверженного действию электрического переменного тока.

Электротехнические материалы характеризуются показателем электрической прочности, который определяет возможность разрушения вещества под действием напряжения. При выявлении механической прочности существует ряд испытаний для установления показателя предела прочности на сжатие, растяжение, изгиб, кручение, при ударе и раскалывании.

Где применяются диэлектрики и проводники

Материалы применяются во всех сферах деятельности человека, где используется электрический ток: в промышленности, сельском хозяйстве, приборостроении, электрических сетях и бытовых электроприборах.

Выбор проводника обусловлен его техническими характеристиками. Наименьшим удельным сопротивлением обладают изделия из серебра, золота, платины. Использование их ограничено космическими и военными целями из-за высокой себестоимости. Медь и алюминий проводят ток несколько хуже, но сравнительная дешевизна привела к их повсеместному применению в качестве проводов и кабельной продукции.

Чистые металлы без примесей лучше проводят ток, но в ряде случаев требуется использовать проводники с высоким удельным сопротивлением — для производства реостатов, электрических печей, электронагревательных приборов. Для этих целей используются сплавы никеля, меди, марганца (манганин, константан). Электропроводность вольфрама и молибдена в 3 раза ниже, чем у меди, но их свойства широко используются в производстве электроламп и радиоприборов.

Твёрдые диэлектрики — материалы, обеспечивающие безопасность и бесперебойную работу токопроводящих элементов. Они используются в качестве электроизоляционного материала, не допуская утечки тока, изолируют проводники между собой, от корпуса прибора, от земли. Примером такого изделия являются диэлектрические перчатки, про которые написано в нашей статье.

Жидкие диэлектрики используют в конденсаторах, силовых кабелях, циркулирующих системах охлаждения турбогенераторов и высоковольтных масляных выключателей. Материалы применяют в качестве заливки и пропитки.

Газообразные изоляционные материалы. Воздух — естественный изолятор, одновременно обеспечивающий отвод тепла. Азот применяется в местах, где недопустимы окислительные процессы. Водород применяется в мощных генераторах с высокой теплоёмкостью.

Слаженная работа проводников и диэлектриков обеспечивает безопасную и стабильную работу оборудования и сетей электроснабжения. Выбор конкретного элемента для поставленной задачи зависит от физических свойств и технических параметров вещества.

Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Что такое электролиз и где он применяется?

Что такое конденсатор, где применяется и для чего нужен

Как работает транзистор и где используется?

Что такое конденсатор, виды конденсаторов и их применение

Вакуум как изолятор

Газовая среда при крайне низком давлении может создавать условия, когда газ просто не сможет образовывать заметный ток в межэлектродном зазоре. Такие условия называют изоляционным вакуумом. При столкновении с электронами или положительными ионами, которые вылетают из электродов, ионизация молекул газа под низким давлением происходит очень редко. Так называемый высокий вакуум при условии постоянного напряжения до 20 кВ на поверхности катода может обойтись без пробоя при напряженности поля порядка 5 МВ/см. Если речь идет об аноде, то напряженность должна быть в разы выше. И все же заметное увеличение напряжения способствует тому, что вакуумные электроизоляционные материалы утрачивают свой защитный потенциал. Пробой в данном случае может наступать в результате обмена заряженными частицами в связке катод-анод. Диэлектрики такого типа чаще используются в электронике. Их применяют и в целях ускорения электронов в обычных приборах, и в рентгеновских аппаратах для обеспечения высоковольтных приложений.

Классфикация по технологии применения

Лаки печной (горячей) сушки

У лаков печной сушки отвердевание пленки возможно лишь при температурах значительно выше комнатной (от 100° С и выше). В лаках печной сушки применяют термореактивные пленкообразующие вещества (глифталевые, резольные и другие смолы),отвердевание которых обусловлено процессами полимеризации, требующими повышенных температур.

Лаки горячей сушки, как правило, обладают более высокими механическими и электрическими характеристиками. Лаки горячей сушки на основе блокированных изоцианатов могут применяться для электроизоляционных покрытий медныхпроводов, пригодны для работы в условиях тропического климата. Лаки горячей сушки, полученные смешением равных частей полимерных глицидных эфиров бисфенола А с температурой размягчения 85 — 100е и феноло-формальдегидного конденсата ( 1 моль фенола и 1 8 моля формальдегида) с добавкой 2 % фенолята натрия.

Эпоксидно-меламиновые лаки горячей сушки сочетают в себе достоинства эпоксидных и меламиновых лаков. Полученные из них покрытия обладают высокой прочностью и светостойкостью меламиновых лаков, а также высокой эластичностью и отличнойадгезией к металлу-свойствами, присущими эпоксидным лакам. Кроме того, эти лаки имеют хорошую стойкость к действию многих химических реагентов и обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Они применяются для лакирования консервных банок, холодильников, стиральных машин. В электротехнике их используют в качестве покрытий для медной проволоки.

Лаки воздушной (холодной) сушки

У лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие. Время высыхания лака воздушной сушки определяется следующим образом. Пропитывают испытуемым лаком полоски бумаги толщиной 0,05 мм и площадью 100×200 мм2. В случае испытания лака воздушной сушки пропитанные бумажные полоски сушат при температуре 20° С в хорошо вентилируемом помещении. Затем на поверхность лакированной бумаги накладывается кусочек фильтровальной бумаги размером 20×20 мм, который прижимается к поверхности лакированной бумаги грузом 200 г, действующим на металлическую пяту площадью в 1 см2. Это испытание продолжается в течение 30 сек. Лак считается высохшим, если после снятия груза фильтровальная бумага не прилипает к поверхности лакированной бумаги и не оставляет на ней волокон. При этом отмечается время высыхания лака при 20° С.

Электроизоляционные эмали

Электроизоляционными эмалями называют лаки, в пленкообразующую основу которых, введены мелкодисперсные неорганические пигменты. В электротехнике наиболее востребованы покрывные эмали. Они служат для образования финишного электроизоляционного слоя деталей электрических машин (лобовые части катушек двигателей, детали и элементы соединение электрических цепей подверженных поверхностному воздействию электрической дуги). Полученное покрытие должно обладать хорошей адгезией к покрываемому материалу, повышенной твердостью, химостойкостью, трекингостойкостью, низкой влагопроницаемостью. Пленка должна быть гладкой, не иметь отлипа, чтобы на ней не задерживались пыль и прочие загрязнения.

Элеткроизоляционные компаунды

В электроизоляционной промышленности под компаундами подразумевают составы без растворителей, применяющиеся для пропитки обмоток, заливки, заполнения пустот электрических машин. По этой причине, как правило, требуется однократнаяпропитка обмоток. В сравнении с пропиточными лаками преимуществами компаундов являются высокая механическая прочность обмоток, хорошая теплопроводность и низкое значение tg δ( тангенса угла диэлектрических потерь) при повышенных температурах.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий