Een elektrisch isolatiemateriaal / isolatiemateriaal wordt gebruikt om de stroomstroom te belemmeren. Het vormt ionische bindingen en de materialen met een lage geleidbaarheid en een hoge soortelijke weerstand zijn beschikbaar in de vorm van vast, vloeibaar, gasvormig zoals het plastic dat wordt gebruikt voor pluggen, isolerende olie die wordt gebruikt in transformator , enz. Deze materialen hebben een zeer hoge weerstand, dus de stroom van elektrische stroom vereist een extreem hoge spanning zoals kilo of megavolt om een paar milliampère stroom naar hen te sturen. De isolatoren worden voornamelijk gebruikt voor opslag en ook in alle huishoudelijke en commerciële elektrische apparatuur om de geleider van de aarde te isoleren.
Wat is isolatiemateriaal / elektrisch isolatiemateriaal?
Het elektrisch isolatiemateriaal / isolatiemateriaal zijn de materialen die warmteoverdracht, elektrische stroom of ruis verhinderen. Alle isolatiematerialen hebben een negatieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand en als zodanig wordt het weerstandsvermogen verminderd met een stijging van de temperatuur. De functie van de isolator is erg belangrijk, zonder welke geen enkele elektrische machine kan werken, het grootste deel van de storing op het gebied van elektrotechniek is te wijten aan het falen van de isolatie. Het belang van de isolatiematerialen neemt met de dag toe, aangezien er een ontelbaar aantal soorten isolatoren op de markt is. De keuze van het juiste type isolatiemateriaal is erg belangrijk omdat de levensduur van de apparatuur afhankelijk is van het soort materiaal dat wordt gebruikt.
Basisprincipes van isolatiemateriaal
De isolatoren zijn de materialen die de valentie-elektronen acht of dichter bij acht hebben. Wanneer de valentie-elektronen acht zijn, is het atoom duidelijk in een stabiele toestand en bieden ze een zeer hoge weerstand omdat er geen vrije elektronen zijn, ook is de verboden kloof tussen geleiding en valentieband groter. De atomaire structuur van isolatiemateriaal neon wordt getoond in de onderstaande afbeelding.
Atomaire structuur van neon-isolatiemateriaal
Zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding, heeft dat atoom acht elektronen in de buitenste baan, daarom zijn ze stabiel en kan het worden beschouwd als een isolator. De atomaire structuur van fluor heeft zeven elektronen in hun buitenste baan in een valentie-elektron. De atomaire structuur van isolatiemateriaal fluor wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Atomaire structuur van fluor
De atomen zoals zuurstof die slechts zes elektronen in een valentie-elektron hebben, kunnen ook worden geclassificeerd als een isolator, maar de isolerende eigenschappen van zuurstof zijn minder dan die van fluor en neon.
Atomaire structuur van zuurstof
De atomen met acht elektronen en zeven elektronen in een buitenste baan gedragen zich als een goede isolator vergeleken met de atomen met zes valentie-elektronen.
Wat is een glazen isolator?
Bij hoge temperatuur worden de glasisolatoren ontworpen of vervaardigd door de verschillende soorten materialen, waaronder kwarts en kalkpoeder, te mengen en vervolgens af te koelen in de mal. Het grootste nadeel van de glasisolator is dat in vergelijking met de andere typen isolatoren de verontreinigingen gemakkelijk worden waargenomen door de glasisolator en op het oppervlak van de glasisolator kan het vocht gemakkelijk worden gedestilleerd.
Eigendommen
De eigenschappen van de glasisolator zijn
- Diëlektrische sterkte: De geschatte waarde van de diëlektrische sterkte is 140 kV / cm.
- Druksterkte: De geschatte waarde van de druksterkte is 10.000 Kg / cm².
- Treksterkte: De geschatte waarde van de treksterkte is 35.000 Kg / cm².
Voordelen
De voordelen van de glasisolator zijn
- In vergelijking met porselein is de diëlektrische sterkte erg hoog in een glazen isolator
- Hoge weerstand
- De treksterkte is hoger dan bij porselein
- Het is goedkoper dan porseleinen isolator
- Minder kosten
Wat is polymeerisolator?
De polymere of polymere isolator is ook bekend als een composietisolator. Het is een lichtgewicht isolatiemateriaal en heeft een hoge mechanische sterkte. Het nadeel van de polymeerisolator is dat als er een ongewenste opening is tussen de weerloods en de kern, hun vocht kan binnendringen.
Eigendommen
De polymere of polymere isolator heeft uitstekende eigenschappen: ze zijn hydrofoob, licht van gewicht en bestand tegen weersinvloeden.
Voordelen
De voordelen van de polymeerisolator zijn
- In vergelijking met porselein en glazen isolator is de polymeerisolator erg licht van gewicht
- De installatiekosten zijn laag
- De treksterkte is hoger dan bij porselein
- Betere prestatie
Wat is een porseleinen isolator?
De porseleinen isolator is een isolatiemateriaal van aluminiumsilicaat. Tegenwoordig wordt dit materiaal gebruikt voor de bovenliggende isolator. De week in spanning en slechte schokbestendigheid zijn de nadelen van een porseleinen isolator. Het porselein kan ook wel keramiek worden genoemd. De toepassingen van deze isolator zijn distributie- en transmissielijnen, isolatoren, transformatorbussen, zekeringen, stekkers en stopcontacten
Eigendommen
De eigenschappen van de porseleinen isolator zijn
- Diëlektrische sterkte: De geschatte waarde van de diëlektrische sterkte is 60 kV / cm.
- Druksterkte: De geschatte waarde van de druksterkte is 70.000 Kg / cm²
- Treksterkte: De geschatte treksterkte is 500 Kg / cm².
Voordelen
De voordelen van de porseleinen isolator zijn
- In vergelijking met een glazen isolator is de mechanische sterkte van een porseleinen isolator erg hoog
- De lekstroom is laag
- Het wordt minder beïnvloed door temperatuur
- Lang leven
- Makkelijk te onderhouden
- Zeer flexibel
- Zeer betrouwbaar
Eigenschappen van isolatiemateriaal
Alle isolatoren bij gebruik dienen zich niet alleen te gedragen als een isolator over een breed bereik van elektrische spanning, maar moeten mechanisch sterk zijn. Ze mogen niet worden beïnvloed door hitte, atmosfeer, chemische effecten en mogen geen vervorming vertonen door veroudering. Voordat u een isolatiemateriaal kiest, is het daarom vrij essentieel om de verschillende eigenschappen en hun effecten op isolatie te kennen. De verschillende eigenschappen van isolatiematerialen zijn elektrische eigenschappen, visuele eigenschappen, mechanische, thermische en chemische eigenschappen.
Elektrische eigenschappen
De elektrische eigenschappen van isolatiematerialen zijn onderverdeeld in twee soorten: isolatieweerstand en diëlektrische sterkte. De isolatieweerstand wordt opnieuw ingedeeld in twee typen: volumeweerstand en oppervlakteweerstand. De factoren die de isolatieweerstand beïnvloeden zijn temperatuur, veroudering, aangelegde spanning en vocht en de factoren die de diëlektrische sterkte beïnvloeden zijn temperatuur en vochtigheid.
Visuele eigenschappen
De visuele eigenschappen van isolatiemateriaal zijn uiterlijk, kleur en kristalliniteit.
Mechanische eigenschappen
Enkele van de mechanische eigenschappen waaraan moet worden voldaan bij het selecteren van het isolatiemateriaal zijn spanning en compressie, slijtvastheid, scheurweerstand, afschuiving en impact, viscositeit, porositeit, oplosbaarheid, vochtopname en bewerkbaarheid en vormbaarheid.
Thermische eigenschappen
De thermische eigenschappen van isolatiemateriaal zijn smeltpunt, flits, vluchtigheid, thermische geleidbaarheid, thermische uitzetting en hittebestendigheid.
Chemische eigenschappen
De verschillende chemische eigenschappen van isolatiemateriaal zijn weerstand tegen externe chemische effecten, effecten op andere materialen, chemische veranderingen in het materiaal, hygroscopiciteit en veroudering.
Classificatie van isolatiemateriaal
De classificatie van isolatiemateriaal is gebaseerd op de thermische classificatie, fysieke classificatie, structurele, chemische classificatie en het fabricageproces.
Thermische classificatie
Thermisch worden de isolatoren geclassificeerd in zeven typen of zeven klassen, ze zijn klasse Y, klasse A, klasse E, klasse B, klasse F, klasse H en klasse C.
Klasse Y
De limiettemperatuur van klasse Y is 900 C en de materialen die onder klasse Y vallen, zijn katoen, papier, zijde en soortgelijke organische materialen.
Klasse A, eerste klasse
De limiettemperatuur van klasse A is 1050 ° C en de materialen die vallen onder klasse A zijn geïmpregneerd papier, zijde, polyamide, katoen en harsen.
Klasse E
De limiettemperatuur van klasse E is 1200 ° C en de materialen vallen onder klasse E zijn geëmailleerde draadisolatie op basis van poedervormige kunststoffen, polyvinyl-epoxyharsen, enz.
Klasse B
De limiettemperatuur van klasse B is 1300 C en de materialen vallen onder klasse B zijn anorganische materialen geïmpregneerd met vernis.
Klasse F
De limiettemperatuur van klasse F is 1550 C en de materialen die vallen onder klasse F zijn mica, polyester epoxide gelakt in de hoge hittebestendigheid.
Klasse-H
De limiettemperatuur van klasse H is 1800 C en de materialen die vallen onder klasse H zijn composietmaterialen op mica, glas, vezels, enz.
Klasse-C
De limiettemperatuur van klasse C is> 1800 C en de materialen vallen onder klasse C zijn glas, mica, kwarts, keramiek, teflon, enz.
Fysieke classificatie van isolatiemateriaal
De fysieke classificatie van isolatiemateriaal is ingedeeld in drie typen: vast, vloeibaar en gasvormig. De fysieke classificatie van isolatoren wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Fysieke classificatie van isolatiematerialen
De vaste isolatiematerialen zijn vezelachtig, keramiek, mica, glas, rubber en harsachtig. De vloeibare isolatiematerialen zijn minerale oliën, synthetische oliën, transformatoroliën en diverse oliën. De gasvormige isolatiematerialen zijn lucht, waterstof, stikstof en zwavelhexafluoride.
Structurele classificatie
De structurele classificatie van isolatiemateriaal is ingedeeld in twee soorten: cellulose en vezelachtig.
Chemische classificatie
De chemische classificatie van isolatiemateriaal is ingedeeld in twee soorten: ze zijn organisch en anorganisch.
Fabricageproces
Het fabricageproces is ingedeeld in twee soorten: ze zijn natuurlijk en synthetisch.
Enkele van de isolatiematerialen zijn glasvezel, minerale wol, cellulose, natuurlijke vezels, polystyreen, polyisocyanuraat, polyurethaan, isolatiebekleding, fenolschuim, ureum-formaldehyde-schuim, enz.
Toepassingen van Isolatiemateriaal
De toepassingen van isolatiemateriaal zijn
- Kabel en transmissielijnen
- Elektronische systemen
- Voedingssystemen
- Huishoudelijke draagbare apparaten
- Isolatietape voor elektrische kabels
- Persoonlijke beschermingsmiddelen
- Elektrische rubberen matten
Veelgestelde vragen
1). Wat zijn de gebruikelijke isolatiematerialen?
Enkele veel voorkomende isolatiematerialen zoals keramiek, glas, teflon, siliconen, enz.
2). Welke materialen worden gebruikt om draden te isoleren?
Enkele van de beste goede elektrische isolatiematerialen zijn glas, papier, teflon, pvc, vernis en rubber.
3). Wat zijn de gebruikelijke thermische isolatiematerialen?
De gebruikelijke thermische isolatiematerialen zijn minerale wol, glasvezel, polystyreen, cellulose, polyurethaanschuim, enz.
4). Wat zijn de toepassingen van isolatiematerialen?
De toepassingen van isolatiemateriaal zijn elektrische rubberen matten, stroom- en elektronische systemen, kabel- en transmissielijnen, enz.
5). Wat is het belang van isolatiematerialen?
De keuze van het juiste type isolatiemateriaal is erg belangrijk omdat de levensduur van de apparatuur afhankelijk is van het soort materiaal dat wordt gebruikt.
In dit artikel wat zijn isolatiematerialen / elektrische isolatiematerialen , classificatie van isolatiematerialen, toepassingen, voordelen en eigenschappen van glasisolatie, porseleinen isolator en polymere of polymere isolator, eigenschappen van isolatiematerialen worden besproken. Hier is een vraag voor u welk type isolatiemateriaal er in huis wordt gebruikt?
