Причиной использования изоляционных материалов является электрическое отделение проводящих частей оборудования друг от друга и от заземленных компонентов. Заземленные компоненты могут включать в себя механический кожух или конструкцию, которая необходима для обеспечения возможности работы с оборудованием и его эксплуатации. В то время как «активные» части оборудования играют полезную роль в его работе, изоляция во многих отношениях является неизбежным “злом”.
Например, в электродвигателе медь обмотки и стальной сердечник, составляющий магнитную цепь, являются активными компонентами и оба вносят вклад в выходную мощность двигателя. Изоляция, которая разделяет эти два компонента, ничего не дает, на самом деле она занимает ценное пространство, и обычный человек может посчитать ее не более, чем неприятностью.
По этим причинам изоляционные материалы стали центром проектирования во многих типах электрооборудования, причем многие компании нанимают специалистов в этой области и проводят сложные испытания долговечности систем изоляции. Такую важность придает этой области, что крупные международные конференции по этому вопросу проводятся регулярно, например, IEEE в США, IEE и Ассоциацией электроизоляции (EIA) в Великобритании и Европейской ассоциацией электроизоляции (EEIM) в Европе.
Самый простой способ определить изоляционный материал - это указать, чем он не является. Он не является хорошим проводником электричества и имеет высокое электрическое сопротивление, которое уменьшается с ростом температуры, в отличие от проводников.
Ниже приведены наиболее важные свойства изоляционных материалов:
● Объемное удельное сопротивление, которое также известно как удельное сопротивление.
● Относительная диэлектрическая проницаемость, которая определяется как отношение плотности электрического потока, создаваемого в материале, к плотности, создаваемой в вакууме при той же напряженности электрического поля. Относительная диэлектрическая проницаемость может быть выражена как отношение емкости конденсатора, изготовленного из этого материала, к емкости того же конденсатора, использующего вакуум в качестве диэлектрика.
● Диэлектрические потери (или коэффициент рассеяния электроэнергии), который определяется как отношение потерь мощности в диэлектрическом материале к общей мощности, передаваемой через него. Он задается тангенсом угла потерь и широко известен как дельта тангажа.
Наиболее важной характеристикой изоляционного материала является его способность выдерживать электрические нагрузки без разрушения. Эта способность иногда называется его диэлектрической прочностью и обычно указывается в киловольтах на миллиметр (кВ / мм).
Типичные значения могут варьироваться от 5 до 100 кВ / мм, но это зависит от ряда других факторов, которые включают скорость приложения электрического поля, продолжительность времени, в течение которого применяется, температуру и напряжение переменного или постоянного тока.
Другим важным аспектом всех изоляционных материалов, который доминирует в способе их классификации, является максимальная температура, при которой они будут работать удовлетворительно. Вообще говоря, изоляционные материалы быстрее разрушаются при более высоких температурах, и износ может достигать точки, в которой изоляция перестает выполнять свою требуемую функцию. Эта характеристика известна как старение, и для каждого материала обычно назначают максимальную температуру, выше которой нецелесообразно работать, если необходимо достичь разумного срока службы.
Старение изоляции зависит не только от физических и химических свойств материала и термического напряжения, которому он подвергается, но также от наличия и степени влияния механических, электрических и экологических воздействий. Обработка материала в процессе производства и способ его использования в комплектном оборудовании также могут существенно повлиять на процесс старения.
Определение срока полезного использования также будет варьироваться в зависимости от типа и использования оборудования; например, часы работы бытового прибора и генератора электростанции будут сильно отличаться в течение 25 лет. Поэтому все эти факторы должны влиять на выбор изоляционного материала для конкретного применения. В разработке стандартов и методов испытаний для изоляционных материалов наблюдается общее движение к рассмотрению комбинаций материалов или изоляционных систем, а не к отдельным материалам.
Под первичной изоляцией часто понимают основную изоляцию, как при ПВХ-покрытии на проводнике или проводе под напряжением. Вторичная изоляция относится ко второй «линии защиты», которая гарантирует, что даже если первичная изоляция повреждена, незащищенный компонент под напряжением не вызывает разрушения внешнего металлического корпуса. Рукава часто используются в качестве вторичной изоляции.
Изоляционные материалы можно разделить на основные группы: твердые диэлектрики, жидкие диэлектрики, газ и вакуум.
Подписывайтесь на канал — здесь будет много полезной информации, давайте попробуем не расставаться xD. Ставьте палец вверх — мне будет крайне приятно ощутить Вашу поддержку. Делитесь публикациями канала с друзьями и обсуждайте.
Источник: 20KV.RU