Диэлектрики в электротехнике

Электроизоляционными принято называть материалы, которые обладают свойством электрически изолировать друг от друга токоведущие части, находящиеся под напряжением из-за наличия между ними определённой разности потенциалов. Такие материалы (называемые диэлектриками) отличаются высоким электрическим сопротивлением, препятствующим утечке тока в цепи, и обладают, кроме того, способностью к поляризации.

Виды диэлектриков

По своему химическому составу все известные диэлектрики делятся на материалы органического и неорганического происхождения, причём основной составляющей всех органических электроизоляционных материалов является углерод. В отличие от них неорганические диэлектрики (слюда, керамика и подобные им) углерода не содержат и отличаются высокой устойчивостью к нагреву.

изолентаПо своему происхождению те же диэлектрики подразделяются на естественные (слюда или дерево, например) и синтетические материалы. К классу синтетических диэлектриков относят следующие виды изоляторов:

  •  пленочные изоляторы, изготавливаемые из полимеров в виде плёнок и лент различной толщины;
  •  электроизоляционные лаки и эмали, представляющие собой растворы особых плёнкообразующих веществ (смол, высыхающих масел, битумов, эфиров целлюлозы или их композитов), приготавливаемые на основе органических растворителей;
  •  электроизоляционные компаунды, используемые в жидком виде и затвердевающие сразу после их нанесения. Эти вещества не содержат растворителей и по своему назначению делятся на пропиточные и заливочные составы. Первые используются обычно для пропитки обмоток электрических аппаратов, тогда как вторые применяются для заливки кабельных муфт, а также полостей приборов и электромашин с целью их герметизации;
  •  группа листовых и рулонных материалов из непропитанных волокон органического и неорганического происхождения. Такие материалы (бумага, картон, фибра и ткань) изготавливаются обычно из волокон древесины, натурального шелка или хлопка;
  •  изоляционные лакоткани, представляющие собой пластичные материалы из ткани, пропитанной каким-либо электроизоляционным составом (лаком, например). После затвердевания такой лак формирует гибкую пленку, обеспечивающую лакоткани замечательные изоляционные свойства. По виду тканевой основы эти материалы делятся на шелковые, хлопчатобумажные, стеклянные (стеклоткани) и капроновые.

Искусственные диэлектрики обладают заданными электрическими и физико-химическими характеристиками, предусмотренными технологией их производства, и широко применяются в электротехнике и электронной промышленности. По своему агрегатному состоянию существующие диэлектрики подразделяются на газообразные, твёрдые и жидкие.

Электрические характеристики твёрдых диэлектриков

Самой многочисленной среди этих материалов является подгруппа твёрдых диэлектриков, которые нашли широкое применение в электротехнической промышленности. Их специфические свойства принято оценивать рядом показателей, которые называют электрическими характеристиками.

Основными диэлектрическими характеристиками твёрдых материалов являются:

  1. Объемное сопротивление изоляционного материала;
  2. Его поверхностное сопротивление;
  3. Так называемая диэлектрическая проницаемость;
  4. Электрическая прочность.

Конкретные величины этих параметров зависят от вида синтетического материала и определяют, в конечном счёте, область его практического применения. Следует отметить, что при определённой величине электрического напряжения, прикладываемого к изолятору заданной толщины, через него может проходить значительный ток, называемый пробойным. При этом само такое явление получило название электрического пробоя.

В связи с этим явлением основной характеристикой, определяющей диэлектрические свойства электроизоляционных материалов, является их электрическая прочность. Численное значение электрической прочности определяется величиной приложенного к диэлектрику напряжения, при котором происходит пробой защитного материала определённой толщины.

Область применения

Электроизоляционные свойства диэлектриков с давних пор используются человеком в самых различных областях его практической деятельности. Наиболее широко они применяются сегодня в электротехнической и электронной промышленности при производстве таких распространённых изделий и материалов, какими являются:

  •   изоляционные оболочки проводниковой и кабельной продукции (шнуров, электрических проводов и кабелей);
  •   каркасы электротехнических изделий (катушек индуктивности, корпусов, стоек, панелей и т.п.);
  •   элементы арматуры электроустановочных изделий (распределительных коробок, розеток, патронов, кабельных   разъемов, переключателей и т.п.);
  •   электронные печатные платы (в том числе и панели, используемые для расшивки проводников);
  •   защитные покрытия самого различного класса.

    Cтатьи из категории: Электротехника

  • АВ для однофазных и трехфазных сетей

    Согласно требованиям ПУЭ (Правилам Устройства Электроустановок) для обеспечения надёжной защиты промышленных и бытовых электрических сетей от перенапряжений и короткого замыкания в них должны устанавливаться специальные приборы – так называемые выключатели […]

  • Приборы для ограничения напряжения

    Разрядниками принято называть специальные электротехнические приборы, служащие для ограничения перенапряжений, нередко возникающих при эксплуатации действующих электрических сетей. Отметим, что первоначально ими назывались механические изделия, представляющие собой два электрода с искровым […]

  • Запуск электродвигателя через ПМ

    Как известно, электромагнитный пускатель представляет собой электрический коммутационный прибор, который используется для запуска, защиты и остановки электродвигателей, работающих по асинхронной схеме. Главным рабочим элементом любого пускателя является электромагнитный контактор для […]

  • Электрическое сопротивление изоляции электрооборудования

    Изоляционные свойства отдельных составляющих действующего электрооборудования (к числу которых можно отнести обмотки электродвигателей, кабельные оболочки и т.п.) являются, как известно, важнейшим показателем их работоспособности.

  • Освобождение от действия электрического тока

    Специалисты, допущенные к работе с электрооборудованием, электроустановками и другими видами электрических сетей, кроме регулярных проверок, обязательно проходят различного уровня инструктажи по технике безопасности. Тем не менее, случаи поражения человека электрическим […]

  • Мощность бытовых электроприборов

    Каждому потребителю электроэнергии полезно уметь рассчитывать нагрузку на бытовые розетки, установленные в доме или квартире. Согласно нормативному документу ПЭУ – правилам устройства электроустановок – каждая отдельная квартира имеет свой ввод […]

  • Заземление своими руками

    Заземлением принято называть преднамеренное соединение всех металлических частей электрооборудования (как бытового, так и промышленного назначения) со специальной конструкцией, носящей название устройство заземления и предназначенной для защиты от поражения электротоком обслуживающего […]

  • Электрические розетки

    В современном технологическом обществе, использующем электроэнергию во всех сферах жизнедеятельности использование различных соединителей, таких как электрическая розетка, является обычным делом, не требующим от пользователя особых навыков. Но стоит заметить, что […]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *