Электроизоляционные материалы их свойства и область применения 

5

1

Электроизоляционными материалами называют особый тип диэлектриков, который позволяет обеспечить изоляцию токоведущих частей в электроустановках.

Диэлектрики (или диэлектрические материалы) - отдельный класс изоляторов с диэлектрическими свойствами. Они обладают способностью оказывать сопротивление прохождению электрического тока (нетокопроводящие), а также способностью поляризоваться во внешнем электрическом поле. Характеристики диэлектрических материалов определены в ГОСТ 21515-76.

Если к диэлектрическому электроизоляционному материалу приложить высокое напряжение, то может возникнуть электрический пробой (по материалу проходит ток большой величины).

Типы диэлектрических материалов

Диэлектрические материалы делятся по своему химическому составу на две большие группы:

• Диэлектрики органического происхождения.
• Диэлектрики неорганического происхождения.

Понятно, что основным элементом, образующим органический диэлектрик, является углерод (С). Неорганические диэлектрики (керамика, слюда и т.п. композиции с похожей основой) построены не из углерода, то есть они могут сопротивляться высоким температурам.

Диэлектрики также классифицируются по происхождению и делятся на два класса:

• Материалы естественного происхождения.
• Синтетические материалы.

В свою очередь, класс синтетических материалов разделяют на подгруппы:

• Плёночные изоляторы: материалы изготавливают из полимеров в форме лент или плёнок разной толщины.
• Изоляторы-растворы: материалы производят в форме лаков или эмалей, при этом раствор, высыхая, образует изоляционную плёнку. Это могут быть различные варианты смол, быстросохнущих масел, битумов, а также эфиры целлюлозы и композиты на основе этих соединений.
• Компаунды: эта подгруппа электроизоляционных материалов представляет жидкости, которые затвердевают сразу после нанесения на изолируемую поверхность.
Электроизоляционные компаунды в своём составе не содержат растворителей. В зависимости от сферы применения они подразделяются на заливочные и пропиточные композиции. Заливочные применяются для заливки кабельных муфт, полостей оборудования с целью его герметизации. Пропиточные составы используют для пропитки обмоток электрических аппаратов.
• Листовые и рулонные электроизоляционные материалы: эта подгруппа производится из непропитанных волокон неорганического или органического происхождения. Например, бумага, картон, ткань или фибра готовятся на основе волокон древесины, хлопка или натурального шёлка.
• Лакоткани: это пластичные материалы, в основе которых лежит ткань, пропитанная каким-либо изоляционным составом (например, специальным лаком).

После того как пропитка затвердевает, на поверхности ткани образуется изоляционная пластичная плёнка, благодаря которой ткань приобретает электроизоляционные свойства. В зависимости от характеристик тканой основы лакоткани подразделяются на хлопчатобумажные, шёлковые, капроновые и стеклянные (так называемые стеклоткани).

Материалы искусственного происхождения характеризуются определёнными физико-химическими свойствами, которые обеспечивает технология производства. Благодаря известным параметрам искусственные изоляторы находят широкое применение в электротехнике.

В зависимости от своего агрегатного состояния диэлектрики могут быть газообразными, жидкими и твёрдыми.

Свойства твёрдых диэлектриков

Группа твёрдых диэлектриков является самой многочисленной. Свойства материалов оцениваются по ряду диэлектрических характеристик.

Основные диэлектрические характеристики (группа твёрдых диэлектриков):

1. Поверхностное сопротивление изоляционного материала.
2. Объёмное сопротивление.
3. Электрическая прочность.
4. Диэлектрическая проницаемость.

Величины будут зависеть от типа синтетического материала. Набор характеристик определяет область применения диэлектрика.

Явление электрического пробоя может возникнуть в любом электроизоляционном материале, в связи с чем введён такой параметр как электрическая прочность. Количественное значение этой характеристики определяется величиной напряжения, приложенного к диэлектрику, при котором возникает пробой. Величина приложенного напряжения пробоя зависит как от свойств изоляционного материала, так и от его толщины.

Применение электроизоляционных материалов

Электроизоляционные материалы применяются в электротехнике для производства различных групп изделий:

• Электронные печатные платы и панели, которые используют для расшивки проводников.
• Изоляционные покрытия с разными классами защиты.
• Изоляционные оболочки для проводов, шнуров и кабелей.
• Изоляционные элементы арматуры электроустановочного оборудования (розетки распределительные коробки, кабельные разъёмы, патроны, переключатели и т.п.).
• Каркасы электротехнических изделий (корпуса, панели, стойки, катушки индуктивности и т.п.).

Параметры электроизоляционных материалов влияют на надёжность оборудования и безопасность людей.

Статья предоставлена ВашДом.СПб