Электроизоляционные материалы, также известные как диэлектрики или изоляторы, представляют собой конструкционные материалы, используемые для электрического разъединения и защиты проводников от внешних воздействий. Основное свойство электроизоляционных материалов — препятствие протеканию электрического тока проводимости (постоянного и переменного).
Применение
Электроизоляционные материалы используются в различных электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах.
Свойства
Желательные свойства электроизоляционных материалов включают большое удельное объёмное сопротивление, высокое пробивное напряжение, малый тангенс диэлектрических потерь и малую диэлектрическую проницаемость. Эти параметры должны быть стабильными во времени и по температуре, а иногда и по частоте электрического поля.
Классификация
Электроизоляционные материалы можно разделить по агрегатному состоянию (газообразные, жидкие, твёрдые) и происхождению (природные неорганические, искусственные неорганические, естественные органические, синтетические органические).
- Газообразные материалы имеют диэлектрическую проницаемость близкую к 1 и малый тангенс диэлектрических потерь, но низкое напряжение пробоя. Часто используемым газообразным изолятором является воздух, но в последнее время применяется элегаз (SF6) с большим напряжением пробоя и высокой дугогасительной способностью.
- Жидкие материалы используются в трансформаторах, выключателях, кабелях и конденсаторах для электрической изоляции. В трансформаторах они также служат охлаждающими жидкостями, а в выключателях — дугогасящей средой. В качестве жидких диэлектриков используются трансформаторное масло, конденсаторное масло, касторовое масло и синтетические жидкости.
- Природные неорганические материалы, такие как слюда, обладают гибкостью, прочностью и химической стойкостью. Искусственные неорганические материалы, например фарфор, имеют хорошее сопротивление изоляции, но высокий тангенс диэлектрических потерь ограничивает их использование на высоких частотах.
- Естественные органические материалы, такие как целлюлоза, парафин и пек, используются реже из-за ограниченного производства. Синтетические органические материалы, включая пластмассы и эластомеры, составляют большую часть современных электроизоляционных материалов.
Классификация по нагревостойкости
Электроизоляционные материалы также делятся по нагревостойкости, которая определяет их способность выдерживать высокие температуры без потери свойств. Основные классы нагревостойкости включают Y, A, E, B, F и H.
Классификация по нагревостойкости
Электроизоляционные материалы также делятся по нагревостойкости, которая определяет их способность выдерживать высокие температуры без потери свойств. Основные классы нагревостойкости включают Y, A, E, B, F и H.
Класс Y используется в условиях низких температур и низкой влажности, класс A — в условиях умеренных температур и влажности, класс E — в условиях повышенной электрической нагрузки, класс B — в условиях повышенной температуры и влажности, класс F — в условиях высокой температуры и частых перепадов, а класс H — в условиях высокой температуры и влажности.
Выбор электроизоляционного материала зависит от условий эксплуатации, требований к надёжности и стоимости.