Hoeveel weet u over vaste isolatiematerialen?
May 08, 2024
Vaste isolatiematerialen zijn vaste materialen die worden gebruikt om geleiders met verschillende potentiëlen te isoleren. Vaste isolatiematerialen moeten doorgaans ook een ondersteunende rol vervullen. Vergeleken met gasisolatiematerialen en vloeibare isolatiematerialen hebben vaste isolatiematerialen door hun hogere dichtheid een veel hogere doorslagsterkte, wat van groot belang is bij het verminderen van de isolatiedikte.
Overzicht Vaste isolatiematerialen zijn vaste materialen die worden gebruikt om geleiders met verschillende potentiëlen te isoleren. In de regel moeten massieve isolatiematerialen ook een ondersteunende rol spelen.
Vaste isolatiematerialen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: anorganisch en organisch.
Vergeleken met gasisolatiematerialen en vloeibare isolatiematerialen hebben vaste isolatiematerialen door hun hogere dichtheid een veel hogere doorslagsterkte, wat van groot belang is voor het verminderen van de isolatiedikte. De isolatieweerstand, de diëlektrische constante en het diëlektrisch verlies van vaste isolatiematerialen variëren over een groot bereik.
De isolatieweerstand van polytetrafluorethyleen kan bijvoorbeeld oplopen tot 1020Ω·m, wat overmatige lekstroom kan voorkomen, en de relatieve diëlektrische constante is zeer laag (slechts 2,0), waardoor de capaciteit van de isolatie zeer hoog is. klein; dienovereenkomstig hebben hoogdiëlektrische keramiek extreem hoge relatieve diëlektrische constanten (tot enkele duizenden). Daarom kunnen massieve isolatiematerialen worden geselecteerd op basis van verschillende vereisten.
Anorganische vaste stoffen omvatten voornamelijk mica, mica in poedervorm en micaproducten, glas, glasvezel en hun producten, evenals elektrisch porselein, aluminiumoxidefilm, enz. Ze zijn bestand tegen hoge temperaturen, verouderen niet gemakkelijk en hebben een aanzienlijke mechanische sterkte. Sommigen van hen, zoals elektrisch porselein, hebben lage kosten en nemen een bepaalde positie in in toepassingen. Het nadeel van anorganische vaste isolatiematerialen is dat ze slechte verwerkingsprestaties hebben en niet gemakkelijk kunnen worden aangepast aan de vormvereisten van elektrische apparatuur voor isolatiematerialen.
Mica en poedervormige micaproducten hebben een langdurige coronabestendigheid en vormen een belangrijk onderdeel van de isolatiestructuur van hoogspanningsapparatuur. Ze kunnen ook worden gebruikt in situaties met hoge temperaturen.
glas
Het proces van glas is eenvoudiger dan dat van keramiek en kan worden gebruikt om isolatoren te maken. Van glasvezel kan zijde, stof en tape worden gemaakt. Het heeft een veel hogere hittebestendigheid dan organische vezels en speelt een belangrijke rol bij de ontwikkeling van isolatiestructuren bij hoge temperaturen.
Elektrische porseleinproducten hebben een uitstekende ontladingsweerstand en een bepaalde mechanische sterkte, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor hoogspanningstransmissie- en distributietoepassingen. Na jaren van onderzoek zijn er variëteiten ontwikkeld met een hoge mechanische sterkte, weerstand tegen hoge temperaturen en een hoge diëlektrische constante.
In de 19e eeuw waren organische vaste stoffen voornamelijk natuurlijk, zoals papier, katoen, zijde, rubber en uithardbare plantaardige oliën. Deze materialen zijn flexibel, kunnen voldoen aan de vereisten van het toepassingsproces en zijn gemakkelijk verkrijgbaar. Sinds de 20e eeuw heeft de opkomst van synthetische polymeermaterialen het uiterlijk van vaste isolatiematerialen fundamenteel veranderd.
Bakeliet werd eerst gebruikt als isolatiemateriaal. Later verschenen polyethyleen en polystyreen. Door hun extreem kleine diëlektrische constante en diëlektrische verliezen voldeden ze aan de eisen van hoge frequenties en pasten ze zich aan de ontwikkeling van nieuwe technologieën zoals radar aan. Siliconenhars in combinatie met laag-alkaliglasdoek verbetert de hittebestendigheid van motoren en elektrische apparaten aanzienlijk. Geëmailleerde draad gemaakt van polyvinylformal als verfbasis heeft brede perspectieven geopend voor geëmailleerde draad, ter vervanging van met zijde bedekte draad en met garen bedekte draad. De dikte van polyesterfilm bedraagt slechts enkele tientallen microns.
Het gebruik ervan ter vervanging van het originele papier en textiel verbetert de technische en economische indicatoren van motoren en elektrische apparaten aanzienlijk. Het gebruik van polyaramidevezelpapier, polyesterfilm en polyimidefilm zorgt ervoor dat de hittebestendigheidsgraden van de motorslotisolatie respectievelijk F en H worden (zie hittebestendigheidsgraad van isolatie en thermische verouderingstest). Er zijn vergelijkbare ontwikkelingen geweest op het gebied van elastomere materialen, zoals hittebestendig siliconenrubber, oliebestendig nitrilrubber en vervolgens fluorrubber, ethyleen-propyleenrubber, enz.
