חומרי הבידוד החשמליים הפופולריים ביותר

התעשייה האלקטרוכימית המודרנית מתהדרת במגוון רחב של חומרי בידוד חשמליים. חומרי סיבי זכוכית, הכוללים שרפים סינטטיים, ראויים לתשומת לב מיוחדת, מכיוון שחומרים אלה אינם רק חשמליים מאוד, אלא גם בעלי חוזק מכני משמעותי, כמו גם עמידות בפני חום ולחות.

חומרי בידוד חשמלי טבעי, כמו נציץ ואסבסט, עמיתיהם המלאכותיים - קרטון חשמלי וקלטות כותנה - חולקים את שוק הבידוד החשמלי המודרני עם פיברגלס איכותי, המהווה חלק מבדי סיבי זכוכית, פיברגלס, סרט זכוכית ופיברגלס. בנוסף, נעשה שימוש נרחב בסרטים סינתטיים: מלינקס, לבסן ואחרים.

בזכות הופעתם של הסינתטיים בהרכב חומרי בידוד, כוחם ועמידותם של ציוד חשמלי ואלקטרוני מודרני גדלו מאוד, והממדים (שנאים, כורים, קבלים, מנועים ויחידות חשמל רבות אחרות) נותרו זהות. בואו נסתכל על חומרי הבידוד החשמליים הפופולריים ביותר בזמננו.

לוח חשמלי

הקרטון האלקטרוני של המותגים EV ו- EVT בעובי 0.1 עד 0.3 מ"מ מיועד להפעלה באוויר. לעבודה בשמן משתמשים בקרטון אלקטרודות EMC ו- EMT בעובי של 1 עד 3 מ"מ.

קרטון אלקטרודות זמין בצורת סדינים או גלילים. לוח חשמל ספוג פגיע ללחות ולכן הוא מצריך אחסון יבש. עם זאת, אפילו בתכולת לחות של 8%, לקרטון בכיתה EV יש חוזק דיאלקטרי בסדר גודל של 10 קילוואט / מ"מ, ואילו עבור דרגת EMT, חוזק הדיאלקטרי האופייני בתנאים רגילים מגיע ל -30 קילוואט / מ"מ.

נייר חשמלי

עשוי עץ רך שטופל בנייר אלקלי, מבודד, תלוי בעובי ובהרכב, מחולק למספר סוגים: טלפון, כבל וקבל. עובי נייר KT-05 בעובי של כ- 0.05 מ"מ. נייר הכבלים K-120 מאופיין בעובי של 0.12 מ"מ. הוא ספוג בנוסף בשמן שנאי, המעניק מאפיינים דיאלקטריים גבוהים.

גם נייר הקבל ספוג בשמן שנאי, אך עוביו נמוך בהרבה משני הסוגים הקודמים.

סיבים

החומר המוצא לסיבים הוא נייר, המטופל בתמיסה של כלוריד אבץ. ולמרות שהסיב שברירי מכנית, פגיע לחומצות ולאלקליות, בכל זאת קל לעיבודו, והעוצמה הדיאלקטרית של הסיב מגיעה ל- 11 קילוואט / מ"מ.

סיבים מיוצרים בצורה של מוטות, צינורות או יריעות בעובי של 0.6 עד 12 מ"מ. סיבים משמשים לייצור אטמים חשמליים ומסגרות סליל. סוג של סיב דק (עובי בין 0.1 ל 0.5 מ"מ) הוא ליטרואיד, אותו ניתן למצוא במכירה בצורה של סדינים או גלילים.

קלטת קיפר

כנציג הראשון של משפחת סרטי הכותנה, אנו רואים את קלטת השומר של LE. הוא עשוי מחוט כותנה, המיוצר בעובי של 0.45 מ"מ ורוחב של 10 עד 60 מ"מ. קלטת כופר משמשת להידוק חוטים וכבלים, לקשירת פיתולי שנאים ומנועים, וקלטת כיפוף משמשת לקשירת סלילים שונים ובעבודות חשמל אחרות.

קלטת מצופה

חוט משי או כותנה משמש בייצור קלטות טפטה LE. קלטת מצופה יכולה להיות ברוחב 10-50 מ"מ. עובי הקלטת המצופה הוא באופן מסורתי 0.25 מ"מ, שהוא פחות מזה של קלטת השומר, ולכן הוא נחות בעוצמתו. קלטת משובצת משמשת גם לעבודות חשמל.

קלטת באטיסט

אלטרנטיבה עדינה יותר לקלטת טפטה היא סרט הקמברי של LE, העשוי אריגת כותנה. זה יכול להיות רוחב של 10 עד 20 מ"מ, ועובי של 0.12 עד 0.18 מ"מ.

קלטת קליקו

פחות עמיד מקלטת כיפוף, אך חזק יותר מטפטה - עובי 0.22 מ"מ - קליקו. ניתן להשיג ברוחבים 12-35 מ"מ.

אסבסט

המינרל הטבעי הסיבי אסבסט מאופיין בעמידות בחום גבוהה ובמוליכות תרמית נמוכה. זה מסוגל להפגין תכונות דיאלקטריות המקובלות ביישומים מסוימים בטמפרטורות פעולה של עד 400 מעלות צלזיוס.

החוזק הדיאלקטרי האופייני של אסבסט מגיע בקושי ל -1.2 קילוואט / מ"מ. לכן הם נוקטים לשימושו דווקא בגלל עמידות החום הגבוהה שלו, ומשתמשים בו כמבודד חום. אם אסבסט משמש לבידוד חשמלי, אז רק במתקנים חשמליים בעלי מתח נמוך. אסבסט מיוצר באופן מסורתי בצורה של סדינים או חבלים.

לכה ופיברגלס

חוטי משי, זכוכית או כותנה משמשים לייצור פיברגלס גמיש ובדים לכה בדרגות שונות המיוצרים בצורת גלילים בעובי חומר של 0.1 עד 0.3 מ"מ ורוחב של 700 עד 1000 מ"מ. הבד ספוג בשמן או לכה ביטומן שמן או בהרכב בידוד חשמלי אחר מתאים.

בד לכה משי LSHSS יכול להיות דק מאוד - עד 0.04 מ"מ. LSK פיברגלס מאופיין בהתנגדות חום עד 180 מעלות צלזיוס, והחוזק החשמלי מגיע ל40 קילוואט / מ"מ. פיברגלס ולכה משמשים באופן מסורתי לבידוד בין שכבות של סלילים.

חומרי סרט דקים

סרטי פלואורופלסטיקה, פוליאתילן טרפטלטה ודקרון, כמו גם קרטון אלקטרוקרטי (קרטון אלקטרודות המודבק בסרט דק) מאופיינים בכוח חשמלי גבוה - עד 200 קילוואט / מ"מ וחוזק מכני משמעותי - בעובי סרט של 0.05 מ"מ, חוזק מתיחה מגיע ל -30 ק"ג. עמידות החום של סרטים אלה היא מעל 120 מעלות צלזיוס.

טקסטוליט, פיברגלס, גטינקים

הנציג הראשון של חומרי בידוד חשמלי למינציה הוא טקסטוליט. הוא מיוצר על ידי לחיצה על בד כותנה רב שכבתי, הספגה בשרף רזולוצי. הכבישה מתבצעת בטמפרטורה של 150 מעלות צלזיוס. החומר המתקבל מאופיין בחוזק מכני גבוה מאוד, עם זאת, הוא פחות עמיד בפני לחות מאשר גטיקים.

בשוק מוצג הטקסטוליט בצורה של צינורות, צילינדרים וסדינים. בשל העובדה כי ניתן לבצע עיבוד טקסטוליטי בקלות מייצרים ממנו מסגרות סליל, אטמים ומגנים דיאלקטריים, מעגלים מודפסים ואפילו גלגלי שיניים ומעטפות מיסב.

בניגוד לטקסטוליט, בייצור פיברגלס, לא מדובר בד כותנה המשמש, אלא פיברגלס. מסיבה זו, חוזקם החשמלי של פיברגלס הוא עד 20 קילוואט / מ"מ, שהוא גבוה יותר מזה של גטינקים וטקסטוליט רגיל. התנגדות לחות טובה גם מ PCB ועמידות בחום גבוהה יותר - מגיעה ל 225 מעלות צלזיוס. שווי השוק של פיברגלס גבוה יותר מזה של הטקסטוליט.

הנציג הפשוט ביותר של חומרי בידוד חשמלי למינציה הוא getinax. למעשה - נייר דחוס ספוג בשרף בקליט. Getinax מיוצר בצורה של יריעות בעובי 0.4 עד 50 מ"מ, כמו גם בצורה של מוטות בקטרים ​​שונים. כוחו החשמלי מגיע ל 25 קילוואט / מ"מ. הוא משמש לאותה מטרות כמו טקסטוליט, עם זאת, תוך התחשבות בעובדה שהתנגדות החום של גטינקים נמוכה יותר, ועם חימום מוגזם הוא מוגז והופך למוליך.

נציץ

המינרל הטבעי הגבישי, נציץ, משמש כחומר גלם מצוין ליצירת חומרי בידוד איכותיים. שכבות המינרל מודבקות יחד עם שרף או לכה כדי להשיג מוסקוביט או מיקניט. Muscovite משמש קבלים, מכיוון שיש לו את המאפיינים הטובים ביותר.

מיקנית - משמשת לייצור אטמים דיאלקטריים ופיתולי מכונות חשמל.עמידות בחום של חומרי נציץ מגיעה ל- 180 מעלות צלזיוס, חוזק דיאלקטרי - עד 20 קילוואט / מ"מ. בנוסף, ראוי לציין את עמידות הלחות המצוינת של נציץ. על ידי הדבקת נציץ על הבד מתקבל מקילנט בעובי של 0.08 עד 0.17 מ"מ ורוחב 12 עד 35 מ"מ.

בימינו, נציא נמצא במחסור, כך שאפילו פסולת נציץ נכנסת לעסקים - נייר נציץ, נציץ זכוכית וכו ', המשמשים גם כחומרי בידוד חשמליים בעלי מאפיינים דיאלקטריים הקרובים למכה, עשויים מפסולת.

חרסינה וסטייט

קרמיקה חשמלית תופסת מקום מיוחד בקרב חומרי בידוד חשמלי. הסוגים העיקריים שלו הם פורצלן וסטייט. חרסינה חשמלית מאופיינת בחוזק דיאלקטרי עד 28 קילוואט / מ"מ ועמידות בחום עד 170 מעלות צלזיוס. חוזקו הגבוה ועמידות הלחות הופכים את החרסינה לחומר אידיאלי לייצור מבודדים. פורצלן נמצא בשימוש נרחב בהנדסת חשמל, אלקטרוניקה, אוטומציה ותחום ה- IT.

הסטיטייט עולה על פורצלן בעוצמה דיאלקטרית (עד 50 קילוואט / מ"מ). לכן סטייטייט משמש לייצור רכיבים חשמליים חשובים במיוחד בהם נדרשת עמידות בחום ובידוד חשמלי אמין במיוחד. גופי חימום איכותיים מצופים בסטייט בדיוק בגלל עמידות החום הגבוהה.

ראה גם:דוגמאות לשימוש בחומרים קרמיים בתעשיית הנדסת חשמל וכוח חשמלי