Материалы, которые применяются в электроприборах и различных схемах и установках электроснабжения, служат защитой от воздействия электрического тока, обладают высоким сопротивлением, то есть проявляют диэлектрические свойства. Каждому электрику или радиолюбителю необходимо разбираться в видовом разнообразии и свойствах диэлектрических материалов. Прочитав эту статью, человек будет знать всю нужную информацию об изоляции, и вопрос: «Правильно ли я изолирую эту цепь или контакт?» точно возникать не будет.
Свойства и виды изоляции
Изоляционные материалы классифицируются по агрегатному состоянию, и они могут быть:
- твердые;
- текучие (жидкие);
- газообразные.
Также изоляцию можно разделить на классы по происхождению:
- органические либо неорганические вещества, полученные в результате искусственного синтеза;
- органические либо неорганические вещества, полученные в результате естественных природных процессов.
Твердые материалы
Этот класс электроизоляционных материалов является самым представленным и применяется практически во всевозможных областях: от изоляции проводов до изоляции некоторых элементов в ядерной промышленности.
В свою очередь, твердый изоляционный материал по механизму поляризации может относиться к нижеследующим группам:
- полярные;
- неполярные;
- сегнетоэлектрики.
Изоляционные материалы из этой группы по физическим и химическим свойствам разительно отличаются друг от друга. Твердые диэлектрики обладают следующими свойствами:
- стойкость к воздействию химических сред высокой агрессивности – щелочные вещества, кислоты и тому подобное;
- возможность противостояния влиянию электрической дуги – трекингостойкость;
- возможность противостояния формированию дендритов – дендритостойкость.
Такой важный показатель у таких материалов, как относительная диэлектрическая проницаемость, может находиться в диапазоне от 1 до 50 000 ед.
Жидкая изоляция
Жидкие диэлектрики нашли свое применение в трансформаторных конструкциях, кабельной продукции, выключателях, конденсаторах.
В трансформаторных установках и изделиях изоляционные материалы в жидком состоянии одновременно выполняют две функции: диэлектрическую и охлаждающую, а в масляных выключателях еще выступают и в роли дугогасящей среды.
Жидкая изоляция подразделяется на три класса:
- нефтяные масла (различные по видам: трансформаторные, конденсаторные, кабельные масла) – наиболее распространенная категория;
- растительные масла (конопляное, льняное, касторовое и прочие масла) – применяются редко, могут использоваться, например, в качестве пропитки конденсаторов из бумаги;
- синтетические жидкие соединения (фторорганические либо кремнийорганические жидкости) – применяются в приборостроении.
Отличная диэлектрическая проницаемость, изменчивая проводность электротока и достаточная электрическая прочность – основные свойства этой группы материалов.
Газообразные диэлектрики
Основными газообразными диэлектрическими материалами являются воздух, водород и азот. Используются эти вещества в высоковольтных кабельных изделиях (чаще азот), силовых трансформаторах, герметизированных электроустановках (применяется элегаз).
Воздух не используется в герметичных установках, так как имеет в своем составе молекулы кислорода, которые являются природным окислителем, что обуславливает его низкую электрическую прочность.
Также в последнее время учащается применение в качестве газового изолятора элегаза – серного гексафторида, так как он отличается от воздуха на порядок большей дугогасящей способностью и высоким пробойным напряжением.
Представим свойства некоторых изоляционных веществ.
Различные виды изоляции и их качественные характеристики
| Наименование | Электропрочность, МВ/м | Предельная температура воздействия, Со | Плотность, кг/м3 | Удельное сопротивление, Ом∙м |
|---|---|---|---|---|
| Асбестовые материалы | 1,5-3 | 450 | 2300–2600 | 10^6–10^10 |
| Асбоцемент | 1,5 | 250 | 1700–2000 | 10^7–10^10 |
| Бумажная обмотка кабелей | 5-10 | 90 | 700–1100 | 10^11–10^12 |
| Картон | 8-30 | 90 | 950–1250 | 10^7 |
| Лакоткань для изоляции | 12-60 | 120 | — | 10^6–10^9 |
| Трансформаторные масляные вещества | 15-20 | 95 | 840–920 | 10^11–10^13 |
| Материалы на основе мрамора | 2-5 | 110-200 | 2400–2800 | 10^6–10^10 |
| Поливинилхлорид | 15-20 | 60-70 | 1350–1700 | 10^13–10^14 |
| Полиэтиленовые вещества | 35-60 | 70-80 | 920–970 | 10^13–10^16 |
| Плексиглас | 20-35 | — | 1200 | 10^3–10^11 |
| Резина | 20-30 | 55–65 | 1200–1800 | 10^12–10^14 |
| Резиновая изоляция мягкая | 15-20 | — | 1700–2000 | 10^12–10^14 |
| Стеатит | 20-25 | 1000 | 2700 | 5*10^7–5*10^11 |
| Стеклянная изоляция | 10-40 | 500 | 2000–3000 | 10^13–10^13 |
| Текстолит | 2-12 | — | 1300–1800 | 10^6–10^8 |
| Фарфоровые материалы | 12-28 | 1200 | 2300–2500 | 10^10–10^12 |
| Фибра | 3-7 | — | 1100–1300 | 10^6 |
| Эпоксидные смолы | 16-20 | 110–120 | 1100–1250 | 10^11–10^13 |
Изоляция кабеля
Кабельная продукция покрывается различными веществами, главным свойством которых является диэлектричность. Традиционные изоляционные материалы для этих целей:
- синтетическая либо природная резина;
- полиэтилен (полимер этилена);
- ПВХ-материал;
- бумага;
- фторопласт.
Интересно. Изоляция провода иногда может осуществляться также полистиролом, лаком, магнезией или шелком.
Выбор материала для элетроизоляции основывается на напряжении тока, что будет проходить через шнур, а также на основании его конструктивных особенностей.
Электроизоляция проводов из резины придает им высокую гибкость, что позволяет использовать ее в самых трудных условиях, однако такая оплетка по истечению времени теряет защитные параметры из-за химических и физических изменений. Полиэтиленовая изоляция отличается хорошей стойкостью к химическим средам высокой агрессивности, однако не переносит высоких температур.
Изоляция кабеля из бумажного материала сейчас используется довольно редко, так как у нее отсутствует стойкость к различным воздействиям. А вот изоляционные материалы из ПВХ входят в состав кабелей сплошь и рядом, так как имеют низкую стоимость и довольно приличные качественные характеристики. К тому же изоляция из ПВХ при добавлении некоторых добавок может приобретать новые свойства: термостойкость и отсутствие боязни отрицательных температур.
Самым совершенным изоляционным покрытием кабелей принято считать фторопластовую прослойку, так как такие провода очень трудно повредить механическим, химическим или иным воздействием.
Зная качественные характеристики, виды изоляции и ее свойства, можно легко выбрать именно то вещество, которым можно успешно изолировать и защитить определенные компоненты от электротока.
elquanta.ru
Положительные качества жидкой изоленты
Важно! Перед применением жидкой изоляции для электрической проводки стоит обесточить линию.
Материал стал очень востребован людьми из-за массы положительных качеств, о которых мы и поговорим прямо сейчас.
- Первое, за что предпочитают данный материал—это его устойчивость к воздействию внешних неблагоприятных факторов.
- Он имеет свойство образовывать диалектное покрытие на электрических кабелях.
- Отлично держится на любой поверхности, не сползает в момент вибраций.
- Устойчив к ультрафиолетовому излучению.
Изоляционные материалы для электропроводки прекрасно справляются с задачами при использовании в резиновых лодках, моторах автомобилей, машинной электрике, насосах и других механизмах.
Особенности жидкой изоляции для проводов
Каждый материал, применяемый для монтажа электрических проводников имеет определенные свойства, без учета которых прокладку кабелей, можно считать неправильной. Итак, рассмотрим особенные черты изоленты в жидкой консистенции.
Данный материал имеет высокий срок службы, так как изготовлен в соответствии с нужными стандартами на производстве. Часто используется такой тип изоляции в районах с повышенной влажностью, где установлен высокий риск выхода электрических сетей из строя.
Важно! Применение жидкой изоляции—это залог нормальной работы проводников.
Что относят к жидким диэлектрикам?
К жидким средствам, играющим роль изоляторов можно отнести сжиженные газы, парафиновое либо вазелиновое масло. В свойства таких составов относят диэлектрическую проницаемость, электрическую прочность и электропроводность. Жидкий изоляционный состав принято разделять на три класса:
- нефтяное масло;
- растительное масло;
- синтетическая жидкость;
Очень часто в производстве электрических приборов таких, как трансформаторы и электрощитки применяется первый класс изоляции. Второй вариант разрешается использовать для пропитки бумажных контактов и проводников. В этой сфере они осуществляют полноценную защиту.
prokommunikacii.ru
Современные изоляционные материалы часто выходят за рамки классической ленты и патрубков из фторопласта. Совсем недавно свершилась настоящая революция при помощи термической усадки, когда работа электриков была облегчена в несколько раз. При намотке материалов или насадке трубчатых элементов это можно сделать только на ровных участках проводов. Если нужно изолировать какое-то сложное соединение, то тогда намотка превращается в огромный расход материала. Часто остаются оголённые части, опасные для жизни и здоровья людей. Не так давно, примерно в 2010 году были анонсированы первые жидкие материалы, используемые для этих целей. Они равномерно наносятся на поверхности, а после застывания образуют целостную плёнку, совершенно непроводящую электрический ток. Купить жидкую изоляцию для проводов сейчас несложно, ведь она давно вышла из рамок эксклюзивного материала. Изначально её продавали только по предварительному заказу.
Предпосылки и сложности
Для этих целей ранее на производствах использовали только полимерные смолы, которые нельзя было купить в обычных магазинах. Их основным недостатком было крошение со временем, а также излишняя токсичность для человека при возможном нагреве. В данный момент выпускается большое количество различных вариаций этих материалов, но они используются только на военной технике или в местах, где человек не будет дышать вредными парами. Раньше существовало множество авторских рецептов жидких смол, образующих после высыхания толстую диэлектрическую плёнку.
при проверке оказывалось, что характеристики слишком слабы, а слишком близкое расположение проводников могло вызвать короткое замыкание. Поэтому такие методы не пользовались особой популярностью. Теперь эта продукция прошла технические испытания, а её производит целый ряд известных брендов. Обычно производство сопряжено с лакокрасочной продукцией. Материалы часто имеют негорючую основу, а температурная деформация начинается при 400‒500 градусах по Цельсию. В них добавляют специальные присадки, издающие неприятный запах при перегреве.
Основные формы выпуска
В данный момент жидкая изоляция для проводов выпускается в трёх типах тары, которая удобна к использованию в определенных ситуациях:
- Тюбик. Эта форма необходима для нанесения точечной изоляции или заполнения трубчатых элементов с контактами. Очень удобно создавать прочные соединения таким методом, особенно, если необходимо работать с большим количеством точек.
- Банка. Обычно эта форма очень удобна для больших обрабатываемых площадей. Например, когда необходимо создавать полностью покрыть плату со всеми контактами. Первый способ заключается в использовании жесткой кисти, потому что мягкая щетина плохо работает с вязкими субстанциями. Второй метод заключается в обычном опускании детали в материал. Происходит полноценное обволакивание, после чего опасность поражения электрическим током практически сводится к нулю. Также обеспечивается полная герметичность всех контактов, что особенно актуально в условиях повышенной влажности. Например, так изолируют платы подводных металлоискателей.
- Аэрозоль. Обычно это самые простые системы под давлением в большом баллончике с широким соплом. Внутри есть несколько стальных шариков, поэтому перед использованием необходимо тщательно взболтать эту систему. Основным недостатком является большой расход, но при этом можно задуть материал туда, куда нельзя долезть при помощи кисточки. Часто эти изделия позиционируют в качестве вещества широкого назначения. Например, их могут использовать для гидроизоляции.
Почему появляются недовольные пользователи
Перед тем, как использовать жидкую изоляцию для проводов, необходимо прочесть инструкцию на упаковке. Существуют перечни запрещенных материалов, которые не поддаются адгезии с полимерной субстанцией. Даже возможно наступление химической реакции, способной полностью испортить плату. Также часто нарушаются технические условия эксплуатации, что вызывает отторжение или потерю физических свойств. Нет универсальных покрытий, способных застынуть при любых параметрах. Нужно всё строго соблюдать. Также необходимо выдержать меры предосторожности, включая постоянное проветривание помещения при работах.
fixup.ru
