Тверді електроізоляційні матеріали

електроізоляційні полімери

Полімерами називають високомолекулярні сполуки, макромолекули яких складаються з величезного числа циклічних ланок, утворених початковими мономерами.

Ступінь полімеризації - число молекул мономера, що об`єдналися в одну молекулу полімеру. Наприклад, полістирол має ступінь полімеризації близько 6000, а целофан - 28500.
Молекули - полімери утворюються завдяки розриву подвійних хімічних зв`язків молекул - мономерів.

За своєю будовою полімери можуть бути лінійними і просторовими.

Лінійні полімери гнучкі, еластичні і просто розчиняються. Лінійна структура макромолекул сприяє отриманню полімерних волокон, каучуків, плівок.

Просторові полімери володіють більшою жорсткістю, ніж лінійні і їх розм`якшення відбувається при дуже високих температурах. Просторові полімери важко розчинні.

Термопластичними називають полімери, здатні при неодноразових нагревах і охлаждениях розм`якшуватися і укріпляти.

Термореактивні полімери при нагріванні зазнають необоротні зміни параметрів і тверднуть, набуваючи значну механічну міцність і твердість.

Полімери мають дуже велике значення у виробництві багатьох виробів електротехнічної, електронної, радіотехнічної та інших галузях промисловості. Вони використовуються в якості окремих компонент
при виготовленні електронної ізоляції або конкретно.

Кремнійорганічні полімери - високомолекулярні елементоорганіческіе сполуки, що містять атоми кремнію. Перевагою таких матеріалів є їх надійна робота при температурах від -65 ° С до + 200 ° С. Наприклад, кремнийорганическая гума, що застосовується для виробництва високовольтних ізоляторів.
До електроізоляційним полімерів відносять і природні смоли, такі як шелак, каніфоль, каучук.

Волокнисті електроізоляційні матеріали

Волокнистими називають матеріали, що складаються з частинок видовженої форми - волокон. До них відносять дерево, папір, картон, фібру, текстильні матеріали, синтетичні волокна, склотканини.

Волокнисті матеріали мають вищу електронну міцність і відносно невисоку ціна. Але вони гігроскопічні і мають маленький клас нагрівостійкості: в непросочених стані - клас Y, в просякнутому стані - клас A.

Одним з перших електроізоляційних матеріалів, що застосовувалися в електротехніці, є
дерево. У непросочених стані деревина має дуже низькими і нестабільними ізоляційними якостями. Тому вона застосовується в якості електроізоляційного або конструкційно-ізоляційного матеріалу виключно в просякнутому стані. Як просочують речовин вживають парафін, оліфу, нафтове масло, смоли. Але просочення не позбавляє повністю гігроскопічність деревини. У зв`язку з чим, для поліпшення вологостійкості деталі з деревини покривають ізоляційним лаком або оліфою з наступним запіканням при високій температурі.

На сьогодні найбільше застосування мають наступні породи дерева: бук, береза, дуб, вільха, клен. Деревина, як правило, використовується для виробництва ізолюючих штанг, різних опор і кріпильних деталей.

При виготовленні високовольтних конденсаторів вживають конденсаторний папір - високоякісну вузьку (близько 10 мкм) папір з непоганими ізоляційними якостями.

У кабельній техніці використовують кабельну папір в якості ізоляції силових високовольтних кабелів високого та низького напруг (товщина 0,1 мм-).

Кабельна полупроводящей папір застосовується для екранування ізоляції силових високовольтних кабелів. Шар стрічок цього паперу накладається поверх струмопровідної жили і поверх ізоляції кабелів з напругою 20 кВ і вище.

Папір електротехнічна загального призначення

Папери з синтетичних волокон

Картон відрізняється від паперу більшою шириною. Картон вживають в просякнутому стані в якості межобмоточной і межфазовой ізоляції в трансформаторобудуванні.

Фібра - це багатошаровий пергаментірованний картон. Фібру вживають в якості ізоляційного і дугогасного матеріалу. При впливі електронної дуги фібра розкладається, виділяючи величезну кількість газів, які сприяють гасінню дуги. У зв`язку з цим, фіброві трубки використовуються для виробництва «стріляючих» розрядників.

Органічний текстиль застосовується в якості захисних покриттів кабелів і в ізоляції електронних машин. Органічний текстиль включає: матеріали з натуральних волокон, матеріали з штучних волокон і матеріали з синтетичних волокон.

Матеріали з натуральних волокон бувають наступних різновидів: бавовняна пряжа, кабельна пряжа, бавовняні ізоляційні стрічки, ізоляційний шовк. Дані матеріали використовуються в якості верхніх захисних покривів ізоляції.

Матеріали зі штучних волокон бувають наступних різновидів: віскозний шовк, ацетатний шовк. Тканини з цих волокон міцні і еластичні.

Матеріали з синтетичних волокон бувають наступних різновидів: полиамидное волокно (капрон), лавсановий шовк. Дані матеріали використовуються для ізоляції обмотувальних проводів.

Просочені волокнисті матеріали отримують методом просочування в електроізоляційних лаках або складах різних матеріалів з натуральних органічних волокон. Поєднання високої механічної міцності просочується тканини з високими ізоляційними якостями просочуючих складів дозволяє отримувати матеріали, які володіють комплексом параметрів, який зумовив їх широке застосування для цілей електронної ізоляції.

До просоченим волокнистих матеріалів відносять: лакоткани, лакобумагі, лаковані трубки і ізоляційні стрічки (ізоляційної стрічки).

Лакоткани широко використовують для ізоляції в електронних машинах, апаратах, кабельних виробах у вигляді обмоток, обгорток, прокладок і т.д. Різновидом лакотканин є
склотканина, у якій в якості бази вживається скловолокно. Недолік лакотканин - завищене термічне старіння.

При просочуванні паперу лаками отримують лакобумагі, які дешевше лакотканин і в ряді випадків є їх кандидатурою. Недолік лакобумаг - низька механічна міцність.

Лаковані трубки вживаються в якості ущільнювачів і додаткової ізоляції.

Ізоляційні стрічки бувають односторонні і двосторонній, залежно від наявності гумової суміші на одній або 2-ух сторонах.

Плівкові і слюдяні електроізоляційні
матеріали

Органічні полімерні плівки являють собою тонкі і гнучкі матеріали, які можуть бути отримані у вигляді довгих, намотаних в рулони стрічок різної ширини. Завдяки високим ізоляційним властивостям, плівки представляють особливий інтерес для електроізоляційної техніки: в електромашинобудуванні, конденсаторостроеніі, виробництві кабельних виробів.

Полімерні плівки є важливим елементом ізоляції низьковольтних електронних машин (до 1000 В), де вони вживаються в якості витковой і корпусної ізоляції обмоток. Застосування полімерних плівок в кабельній техніці дозволяє створювати обмотувальні і монтажні дроти, також силові кабелі з високими електронними і механічними характеристиками при відносно малій товщині ізоляції. Плівкові матеріали використовуються також в якості діелектрика силових конденсаторів.

Слюда - це природний мінеральний електроізоляційний матеріал. Слюда володіє високою електронною міцністю, нагревостойкостью, вологостійкість, механічною міцністю і гнучкістю. Тому вона застосовується в якості ізоляції електронних машин великих напруг і величезних потужностей.

Міканіти - це листові або рулонні матеріали, склеєні з окремих пелюсток слюди за допомогою клеїть лаку або сухий смоли. Міканіти вживаються в якості колекторної ізоляції і різних ізолюючих прокладок в електронних машинах.

Мікаленти є композиційний матеріал з 1-го шару пластинок слюди, склеєних за допомогою лаку між собою. В якості підкладки вживається склотканина, що покриває слюду з обох сторін.

З слюди, придбаної синтетичним методом, виготовляють слюдяну папір. Існує два основних типи ізоляційних матеріалів, що виготовляються з слюдяних паперів: слюдиніту і слюдопласт.

Слюдиніту використовуються в ізоляції електронних машин Нагревостойкость виконання (клас нагрівостійкості H) в якості пазової ізоляції і міжвиткових прокладок.

Область впровадження слюдопластов включає фасонні вироби електронних машин: колекторні манжети, гільзи, трубки, ізоляційні циліндри класу нагрівостійкості F.

Каучуки і гуми

Натуральний каучук є продуктом, що містяться в молочному соку (латексі), який витягають зі стовбурів каучуконосних дерев, що ростуть в тропічних країнах.

Синтетичні каучуки є продуктами різних процесів полімеризації ізопрену, бутадієну та інших органічних сполук.

Гума є вулканізованої багатокомпонентну суміш на базі каучуку. Гума застосовується спочатку в кабельних виробах.

Кабельні гуми діляться на два основні класи: ізоляційні та шлангові.

Ізоляційні гуми служать для ізоляції струмопровідних жил. Гумова суміш накладається на жилу у вигляді трубки певної товщини і в такому вигляді вулканізується.

Шлангові гуми використовуються в якості захисної оболонки для переносних кабелів і проводів, тому що таким виробам необхідна максимальна пружність.

Полупроводящіе гуми використовуються для екранування гнучких кабелів.

Почіночние гуми застосовуються при зрощуванні і ремонті кабелів.

Застосування гум в кабельних виробах дозволяє надати їм відповідну пружність, вологостійкість, маслонефтестойкость, здатність не поширювати горіння, шляхом застосування в гумових сумішах сучасних каучуків і інших інгредієнтів.

електроізоляційні скла

Склоподібний стан є різновидом аморфного. По твердості, крихкості і пружності скло схоже з звичайними жорсткими тілами, але відрізняється від їх відповідним для рідин відсутністю симетрії в кристалічній решітці.
Найбільшого поширення знаходять конденсаторні скла (діелектрик конденсаторів), установчі скла (установчі деталі, ізолятори, плати),
лампові скла (пробірки і ніжки освітлювальних ламп, різних електровакуумних пристроїв), порошкові скла (скляні припої, емалі, пресовані фасонні деталі) і скловолокно.

Мікалексу - це скло, заповнене слюдяним порошком. Це дорогий матеріал. Область впровадження: власники потужних ламп, панелі повітряних конденсаторів, гребінки котушок індуктивності, плати тумблерів.