Огляд найпопулярніших електроізоляційних матеріалів

Електроізоляційними матеріалами називають конструкційне сировину, призначену для ізолювання провідників. Іншими словами, ізоляція забезпечує роз'єднання провідників, по яких проходить електричний струм, а також їх захист від зовнішнього впливу. У промисловому секторі використовується різноманітні ізолятори, від простого електрокартону до складних композитів, складених з поліефірних смол і полімерів.

У цьому огляді ми проведемо короткий екскурс по ізоляторах, без яких неможливо уявити електродвигуни, електрощити та інші об'єкти, в яких циркулюють великі струми.

Але, перш ніж почнемо, охарактеризуємо ситуацію на світовому ринку в цілому. Електроізоляційні матеріали поділяються на природні, як то азбест і слюда, і штучні: стекломиканит, лавсан, мелинекс і т. д. Варто підкреслити, що поява синтетики у складах ізолятора поліпшило їх міцність і довговічність. Так що, штучні композити – це новий еволюційний виток у розвитку ізоляторів.

Електрокартон, ізоляційна папір, фібра

Почнемо огляд з натуральних ізоляторів на основі целюлозного сировини. Картон марок ЕОТ і ЕВ призначений для експлуатації в повітряному середовищі. Товщина картонного аркуша становить від 0,1 до 0,3 мм. З маслом стикаються марки ЕМТ і ЭМЦ, що мають товщину 1-3 мм. Ізолятор відпускається в листах або рулонах.

Електроізоляційна папір у своєму складі містить хвойне сировину, оброблене лугом. За складом і типом папір буває:

• конденсаторної;

• телефонної;

• кабельної;

Найтонша – телефонна версія. Товщина всього 0,05 мм. Кабельна марка просякнута маслом і має товщину 0,12 мм, за рахунок чого досягаються підвищені діелектричні властивості.

Фібра – папір, оброблена розчином хлористого цинку. Має високу діелектричну міцність, аж до 11кВ/мм, але не терпить кислот і механічного впливу. Застосовується в якості прокладок котушок. Товщина листа від 0,6 до 12 мм.

Стрічкові ізолятори: кіперні, тафтяные

Наш імпровізований ТОП продовжують бавовняні ізолятори. Сьогодні киперная стрічка застосовується для стягування проводів, обв'язки котушок обмоток трансформаторів. Марка ЛЕ має товщину 0,45 мм, завширшки від 10 до 60 мм.

Найближчим побратимом кіперному виступає тафтяная стрічка, для виготовлення якої використовується не тільки хб-нитка, але і шовкове сировину. Ширина мотка – 10-50 мм, товщина – 0,25 мм З причини меншою, ніж у кіперному товщини стрічки, тафтяной ізолятор менш міцний, але з тим же успіхом застосовується в електромонтажних роботах.

Ще є батистові і миткалевые варіанти натуральних діелектриків, що знаходяться на плюс/мінус тому ж рівні по перерахованим характеристикам.

Склотканинні і лакотканевые ізоляційні матеріали

Честь очолити синтетичні діелектрики випала склотканини – неткане матеріалу, виконаного з скловолокна (тонких ниток розплавленого скла). Випускається в рулонах, товщиною 0,1-0,3 мм, шириною від 700 до 1000 мм Застосовується для виготовлення:

• ізоляційних оболонок;

• монтажних плат;

• теплоізоляційних покриттів.

Варто відзначити, що склотканини також широко експлуатуються при виготовленні будівельних, радіотехнічних, базальтових і багатьох інших марок.

Окремої уваги заслуговує лакотканини – гнучкий електроізоляційний матеріал, просочений лаком. При цьому тканинна основа буває різною: скляної, капронової, бавовняної або шовкової. Застосовується як межвитковая, пазова ізоляція в агрегатах низької напруги. Термічну стійкість і підвищену гнучкість демонструють марки з шовкової і капронової основою. Вони здатні витримувати термічну навантаження на рівні 105 °С.

Ізолента – витратний матеріал, без якого не обійтися

Якщо і існує ізолятор відомий кожному чоловікові з ранніх років, то це ізоляційна стрічка – стрічка електроізоляційна, яку роблять на базі полівінілхлоридних плівок, прогумованих хб-тканин, склотканин, а також поліефірних/поліамідних плівок. Найбільш популярним для побутового сценарію стали ВПХ-ізоляційної стрічки, що розрізняються пластифікаторами. Склад клейового шару тримається виробниками в секреті, проте базові компоненти, це каучуковий клей, каніфоль і хлорована смола.

Ізолента на бавовняній основі витримує напругу до 1000 В, чого більш ніж достатньо для побутового застосування.

Шаруваті і композитні електроізоляційні матеріали

Ізолювання силових елементів складних пристроїв, до яких пред'являються підвищені вимоги щодо навантаження, міцності і довговічності, застосовують шаруваті пластики. До числа шаруватих пластиків відносяться: текстоліт, гетинакс і склотекстоліт. Полімерні рішення експлуатуються у виробничих галузях, верстатобудуванні, авіаційної промисловості. Шаруваті полімери являють собою комбінацію декількох шарів ненатуральних матеріалів і сполучного компонента. В якості таких компонентів зазвичай виступають синтетичні смоли:

• епоксидні;

• фенол-формальдегідні;

• поліефірні.

В якості полімерів беруть фторопластовою та кремнийорганическое сировину. Наповнення буває азбестовим чи паперово-целюлозним.

Шаруватий або композиційний матеріал, в першу чергу представлений текстолітом. Його виробляють шляхом пресування просоченої смолою бавовняної тканини. Так як процес відбувається при температурі 150°С, матеріал набуває вражаючу механічну міцність, однак по вологостійкості поступається гетинаксу. Склотекстоліт виробляють з склотканини, тому він не боїться вологих середовищ, а його міцність на пробиття залишає 20кВ/мм.

Найпростіший шаруватих композитів – гетинакс, по суті, є пресованої папером, просоченою бакелітовій смолою.

Слюдяні електроізоляційні матеріали

Слюда – природний матеріал, який сьогодні виступає основою для виробництва діелектриків високого класу. Пластини слюди склеюються під дією смоли або лаку. У підсумку виходить два типи сировини – мусковіт або миканит. Що до сфери застосування, то слюдяні матеріали, зокрема мусковіт, застосовують в конденсаторах.

Миканит використовують у виробництві прокладкових матеріалів для електричних машин. Термічна стійкість слюди становить 180°С. Це значення не назвеш рекордним, однак його цілком достатньо для роботи з усіма типами силових установок.

Завершити огляд діелектриків хочеться порцеляною і стеатитом. Электрокерамика володіє високою стійкістю до пробиття – 28 кВ/мм, а також термостійкістю до 170°С. З порцеляни роблять високовольтні ізолятори, але його також можна зустріти у складі дрібних конденсаторів, які розпаюються на платах електронних приладів, у тому числі комп'ютерної техніки.

Стеатит опережает фарфор по прочности на пробой (около 50кВ/мм), поэтому применяется исключительно в важных узлах электротехники. Стеатитом покрываются ТЭНы, так как данный подвид керамики выдерживает нагрев до 200°С и выше.

Что ж, вот мы и познакомились со всеми популярными диэлектриками. Надеемся, материал вам понравился и был полезен.