Elektr jihozlari va elektr ta'minoti sxemalarida ishlatiladigan ba'zi materiallar dielektrik xususiyatga ega, ya'ni ular tokga nisbatan yuqori qarshilikka ega. Bu qobiliyat ularga oqim o'tkazmaslikka imkon beradi va shuning uchun ular oqim o'tkazuvchi qismlar uchun izolyatsiyani yaratish uchun ishlatiladi. Elektr izolyatsiyalash materiallari nafaqat oqim o'tkazuvchi qismlarni ajratish, balki elektr tokining xavfli ta'siridan himoya qilish uchun ham mo'ljallangan. Masalan, elektr jihozlarining quvvat simlari izolyatsiya bilan qoplangan.
Elektr izolyatsiya materiallari va ularning qoʻllanilishi
Elektr izolyatsion materiallar sanoatda, radio va priborsozlikda, elektr tarmoqlarini rivojlantirishda keng qoʻllaniladi. Elektr jihozlarining normal ishlashi yoki elektr ta'minoti sxemasining xavfsizligi asosan bunga bog'liqishlatiladigan dielektriklar. Elektr izolyatsiyasi uchun mo'ljallangan materialning ba'zi parametrlari uning sifati va imkoniyatlarini belgilaydi.
Izolyatsiya qiluvchi materiallardan foydalanish xavfsizlik qoidalariga muvofiq amalga oshiriladi. Izolyatsiyaning yaxlitligi elektr toki bilan xavfsiz ishlashning kalitidir. Izolyatsiyasi shikastlangan qurilmalardan foydalanish juda xavflidir. Hatto ozgina elektr toki ham inson tanasiga ta'sir qilishi mumkin.
Dielektriklarning xossalari
Elektr izolyatsion materiallar o'z vazifalarini bajarishi uchun ma'lum xususiyatlarga ega bo'lishi kerak. Dielektriklar va o'tkazgichlar o'rtasidagi asosiy farq katta hajmli qarshilik (109-1020 ohm sm). O'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi dielektriklarga nisbatan 15 baravar katta. Buning sababi shundaki, o'z tabiatiga ko'ra izolyatorlar materialning oqim o'tkazuvchanligini ta'minlaydigan erkin ionlar va elektronlarga bir necha baravar kamroq bo'ladi. Ammo material qizdirilganda, ular ko'proq bo'ladi, bu esa elektr o'tkazuvchanligini oshirishga yordam beradi.
Dielektriklarning faol va passiv xossalarini farqlash. Izolyatsiya qiluvchi materiallar uchun passiv xususiyatlar eng muhim hisoblanadi. Materialning dielektrik o'tkazuvchanligi imkon qadar past bo'lishi kerak. Bu izolyatorning kontaktlarning zanglashiga olib parazitar sig'imlarni kiritmasligiga imkon beradi. Kondensatorning dielektri sifatida ishlatiladigan material uchun dielektrik o'tkazuvchanligi, aksincha, imkon qadar katta bo'lishi kerak.
Izolyatsiya imkoniyatlari
Asosiy parametrlargaelektr izolyatsiyasiga elektr quvvati, elektr qarshiligi, nisbiy o'tkazuvchanlik, dielektrik yo'qotish burchagi kiradi. Materialning elektr izolyatsion xususiyatlarini baholashda sanab o'tilgan xususiyatlarning elektr toki va kuchlanish kattaligiga bog'liqligi ham hisobga olinadi.
Elektr izolyatsion mahsulotlar va materiallar o'tkazgichlar va yarim o'tkazgichlarga nisbatan ko'proq elektr quvvatiga ega. Dielektrik uchun isitish, kuchlanishning oshishi va boshqa o'zgarishlar paytida o'ziga xos qiymatlarning barqarorligi ham muhimdir.
Dielektrik materiallarning tasnifi
O'tkazgichdan o'tadigan oqim kuchiga qarab, o'z imkoniyatlari bilan farq qiluvchi turli xil izolyatsiya turlari qo'llaniladi.
Elektr izolyatsion materiallar qanday parametrlarga ko'ra bo'linadi? Dielektriklarning tasnifi ularning agregatsiya holatiga (qattiq, suyuq va gazsimon) va kelib chiqishiga (organik: tabiiy va sintetik, noorganik: tabiiy va sun'iy) asoslanadi. Qattiq dielektrikning eng keng tarqalgan turi, uni maishiy texnika yoki boshqa elektr jihozlarining simlarida ko'rish mumkin.
Qattiq va suyuq dielektriklar o’z navbatida kichik guruhlarga bo’linadi. Qattiq dielektriklarga laklangan matolar, laminatlar va har xil turdagi slyuda kiradi. Mumlar, moylar va suyultirilgan gazlar suyuq elektr izolyatsion materiallardir. Maxsus gazsimon dielektriklar kamroq qo'llaniladi. Bu turga ham kiraditabiiy elektr izolyatori havodir. Uning ishlatilishi nafaqat havoning xususiyatlariga bog'liq bo'lib, uni ajoyib dielektrik qiladi, balki uning tejamkorligi bilan ham bog'liq. Havoni izolyatsiya sifatida ishlatish qo'shimcha moddiy xarajatlarni talab qilmaydi.
Qattiq dielektriklar
Qattiq elektr izolyatsion materiallar turli sohalarda qoʻllaniladigan dielektriklarning eng keng sinfidir. Ular turli xil kimyoviy xususiyatlarga ega va dielektrik o'tkazuvchanligi 1 dan 50 000 gacha.
Qattiq dielektriklar qutbsiz, qutbli va ferroelektriklarga bo’linadi. Ularning asosiy farqlari polarizatsiya mexanizmlarida. Ushbu izolyatsiya sinfi kimyoviy qarshilik, kuzatuv qarshiligi, dendritik qarshilik kabi xususiyatlarga ega. Kimyoviy qarshilik turli agressiv muhitlar (kislota, gidroksidi va boshqalar) ta'siriga dosh berish qobiliyatida ifodalanadi. Kuzatish qarshiligi elektr yoyi ta'siriga bardosh berish qobiliyatini, dendritik qarshilik esa dendritlarning shakllanishini aniqlaydi.
Qattiq dielektriklar energiyaning turli sohalarida qoʻllaniladi. Misol uchun, keramik elektr izolyatsion materiallar ko'pincha podstansiyalarda liniya va buta izolyatorlari sifatida ishlatiladi. Elektr jihozlari uchun izolyatsiya sifatida qog'oz, polimerlar, shisha tolalar ishlatiladi. Mashina va qurilmalar uchun laklar, karton, aralash ko'pincha ishlatiladi.
Har xil ish sharoitlarida foydalanish uchun izolyatsiyaga turli xil birikmalarni birlashtirib, ba'zi maxsus xususiyatlar beriladimateriallar: issiqlikka chidamlilik, namlikka chidamlilik, radiatsiya qarshiligi va sovuqqa chidamlilik. Issiqlikka chidamli izolyatorlar 700 ° S gacha bo'lgan haroratga bardosh berishga qodir, ular orasida ko'zoynaklar va ular asosidagi materiallar, organosilitlar va ba'zi polimerlar mavjud. Namlikka chidamli va tropiklarga chidamli material floroplastik bo'lib, u gigroskopik va hidrofobik emas.
Radiatsiyaga chidamli izolyatsiya atom elementlari bo'lgan qurilmalarda qo'llaniladi. U noorganik plyonkalar, ba'zi turdagi polimerlar, shisha tolali va slyuda asosidagi materiallarni o'z ichiga oladi. Sovuqqa chidamli - -90 ° S gacha bo'lgan haroratlarda o'z xususiyatlarini yo'qotmaydigan izolyatsiya. Kosmik yoki vakuum sharoitida ishlaydigan qurilmalar uchun mo'ljallangan izolyatsiyaga maxsus talablar qo'yiladi. Ushbu maqsadlar uchun vakuum o'tkazmaydigan materiallardan foydalaniladi, ular orasida maxsus keramika ham mavjud.
Suyuq dielektriklar
Suyuq elektr izolyatsion materiallar ko'pincha elektr mashinalari va apparatlarida qo'llaniladi. Yog 'transformatorda izolyatsiya rolini o'ynaydi. Suyuq dielektriklarga, shuningdek, suyultirilgan gazlar, to'yinmagan vazelin va kerosin moylari, poliorganosiloksanlar, distillangan suv (tuzlar va aralashmalardan tozalangan) kiradi.
Suyuq dielektriklarning asosiy xarakteristikalari dielektrik o'tkazuvchanligi, elektr quvvati va elektr o'tkazuvchanligidir. Shuningdek, dielektriklarning elektr parametrlari ko'p jihatdan ularning tozalanish darajasiga bog'liq. Qattiq aralashmalar erkin ionlar va elektronlarning o'sishi tufayli suyuqliklarning elektr o'tkazuvchanligini oshirishi mumkin. Suyuqliklarni distillash, ion almashinuvi va boshqalar bilan tozalash. materialning elektr quvvatining oshishiga olib keladi va shu bilan uning elektr o'tkazuvchanligini pasaytiradi.
Suyuq dielektriklar uch guruhga bo'linadi:
- neft moylari;
- o'simlik moylari;
- sintetik suyuqliklar.
Eng koʻp ishlatiladigan moylar transformator, kabel va kondensator moylari kabi neft moylaridir. Sintetik suyuqliklar (organosilikon va flororganik birikmalar) apparatsozlikda ham qo'llaniladi. Masalan, organosilikon birikmalari sovuqqa chidamli va gigroskopikdir, shuning uchun ular kichik transformatorlarda izolyator sifatida ishlatiladi, lekin ularning narxi neft moylari narxidan yuqori.
Oʻsimlik moylari elektr izolyatsiyalash texnologiyasida izolyatsion materiallar sifatida amalda qoʻllanilmaydi. Bularga kastor, zig'ir urug'i, kanop va tung yog'i kiradi. Bu materiallar zaif qutbli dielektriklar bo'lib, asosan qog'oz kondansatkichlarini singdirish va elektr izolyatsiyalovchi laklar, bo'yoqlar va emallarda plyonka hosil qiluvchi vosita sifatida ishlatiladi.
Gaz dielektriklari
Eng keng tarqalgan gazsimon dielektriklar havo, azot, vodorod va SF6 gazidir. Elektr izolyatsion gazlar tabiiy va sun'iy gazlarga bo'linadi. Tabiiy havo elektr uzatish liniyalarining oqim o'tkazuvchi qismlari va elektr mashinalari o'rtasida izolyatsiya sifatida ishlatiladi. Izolyator sifatida havo muhrlangan qurilmalarda foydalanishni imkonsiz qiladigan kamchiliklarga ega. Kislorodning yuqori konsentratsiyasi mavjudligi tufayli havo oksidlovchi vositadir va bir jinsli bo'lmagan maydonlarda havoning past elektr quvvati paydo bo'ladi.
Quvvat transformatorlari va yuqori voltli kabellar izolyatsiya sifatida azotdan foydalanadi. Vodorod, elektr izolyatsiyalovchi material bo'lishidan tashqari, majburiy sovutish hamdir, shuning uchun u ko'pincha elektr mashinalarida qo'llaniladi. Muhrlangan o'rnatishlarda SF6 ko'pincha ishlatiladi. SF6 gazini to'ldirish qurilmani portlashdan himoya qiladi. Yoyni o‘chirish xususiyatiga ega bo‘lgani uchun u yuqori voltli o‘chirgichlarda qo‘llaniladi.
Organik dielektriklar
Organik dielektrik materiallar tabiiy va sintetik bo'linadi. Tabiiy organik dielektriklar hozirda juda kamdan-kam qo'llaniladi, chunki sintetik dielektriklarni ishlab chiqarish tobora kengayib bormoqda va bu ularning narxini pasaytiradi.
Tabiiy organik dielektriklarga tsellyuloza, kauchuk, kerosin va o'simlik moylari (kastor yog'i) kiradi. Sintetik organik dielektriklarning aksariyati turli xil plastmassa va elastomerlar bo'lib, ular ko'pincha elektr maishiy texnika va boshqa jihozlarda qo'llaniladi.
Noorganik dielektriklar
Noorganik dielektrik materiallar tabiiy va sun'iyga bo'linadi. Tabiiy materiallardan eng keng tarqalgani slyuda bo'lib, u kimyoviy va termal qarshilikka ega. Flogopit va muskovit elektr izolyatsiyasi uchun ham ishlatiladi.
Sun'iy noorganikgadielektriklarga shisha va unga asoslangan materiallar, shuningdek, chinni va keramika kiradi. Qo'llanilishiga qarab, sun'iy dielektrikga maxsus xususiyatlar berilishi mumkin. Misol uchun, dala shpati keramikasi yuqori dielektrik yo'qotish tangensiga ega bo'lgan vtulkalar uchun ishlatiladi.
Tolali elektr izolyatsion materiallar
Tolali materiallar ko'pincha elektr jihozlari va mashinalarida izolyatsiyalash uchun ishlatiladi. Bularga o'simlik materiallari (rezina, tsellyuloza, matolar), sintetik to'qimachilik (neylon, kapron), shuningdek polistirol, poliamid va boshqalardan tayyorlangan materiallar kiradi.
Organik tolali materiallar yuqori gigroskopikdir, shuning uchun ular kamdan-kam hollarda maxsus emdirilmasdan qo'llaniladi.
Soʻnggi paytlarda organik materiallar oʻrniga issiqlikka chidamliligi yuqori boʻlgan sintetik tolali izolyatsiya qoʻllanila boshlandi. Bularga shisha tola va asbest kiradi. Shisha tolasi hidrofobik xususiyatlarini oshirish uchun turli xil laklar va qatronlar bilan singdirilgan. Asbest tolasi past mexanik kuchga ega, shuning uchun unga ko'pincha paxta tolasi qo'shiladi.
