ความเป็นฉนวน

ความเป็นฉนวนคืออะไร? มาลองทำความเข้าใจกับคำนี้ระบุคุณสมบัติของตัวบ่งชี้นี้

กำหนด

ไดอิเล็กทริกเป็นสารที่ไม่ดีหรือไม่นำไฟฟ้าเลย ค่าของความหนาแน่นในสารตัวพาประจุ (อิเล็กตรอน) ดังกล่าวไม่เกิน 108 ชิ้นต่อลูกบาศก์เซนติเมตร คุณสมบัติหลักของวัสดุฉนวนไฟฟ้าคือความสามารถในการโพลาไรซ์ในสนามภายนอก อิเล็กทริก ได้แก่ สารที่เป็นก๊าซเรซินต่างๆแก้วและวัสดุพอลิเมอร์ น้ำเป็นฉนวนบริสุทธิ์ทางเคมี

ลักษณะเป็นฉนวน

กลุ่มนี้ประกอบด้วย pyroelectricsเฟอร์โรอิเล็กทริค, ตัวผ่อนคลาย, เพียโซอิเล็กทริก ในเทคโนโลยีสมัยใหม่มีการใช้คุณสมบัติแบบพาสซีฟและแอคทีฟของวัสดุดังกล่าวดังนั้นเราจะพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติม

คุณสมบัติแฝงของฉนวนถูกนำไปใช้เมื่อใช้กับตัวเก็บประจุแบบเดิม

พิจารณาวัสดุฉนวนไฟฟ้าอิเล็กทริกที่ป้องกันการสูญเสียประจุไฟฟ้า ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาเป็นไปได้ที่จะแยกวงจรไฟฟ้าออกจากกันชิ้นส่วนของอุปกรณ์จากชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ในสถานการณ์เช่นนี้ค่าคงที่อิเล็กทริกจะไม่มีบทบาทพิเศษ

อิเล็กทริกที่ใช้งานอยู่ (ควบคุม) ได้แก่ ไพโรอิเล็กทริก, เฟอร์โรอิเล็กทริก, อิเล็กโตรลูมิโนไฟ, วัสดุสำหรับประตูและตัวปล่อยในเทคโนโลยีเลเซอร์

ความต้องการวัสดุอิเล็กทริกเพิ่มขึ้นทุกปี เหตุผลก็คือการเพิ่มขีดความสามารถของผู้ประกอบการอุตสาหกรรมและสถานประกอบการเชิงพาณิชย์

นอกจากนี้ความต้องการไดอิเล็กทริกที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของจำนวนการสื่อสารและอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ

ในด้านเทคโนโลยีความเป็นฉนวนของฉนวนที่เกี่ยวข้องกับการจัดเรียงโมเลกุลและอะตอมในโครงตาข่ายคริสตัลมีความสำคัญเป็นพิเศษ

การจัดหมวดหมู่

ภายใต้เงื่อนไขต่างๆวัสดุอิเล็กทริกสามารถแสดงลักษณะการฉนวนที่แตกต่างกันซึ่งกำหนดขอบเขตของการใช้งาน ตัวอย่างเช่นความเป็นฉนวนจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ

วัสดุฉนวนไฟฟ้าอินทรีย์และอนินทรีย์มีความโดดเด่นขึ้นอยู่กับโครงสร้าง

ด้วยการพัฒนาระบบไฟฟ้ามีการก่อตั้งอุตสาหกรรมและการผลิตวัสดุอิเล็กทริกจากแร่ธาตุ เมื่อเร็ว ๆ นี้เทคโนโลยีได้รับการปรับปรุงอย่างมากจนสามารถลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมากด้วยเหตุนี้ไดอิเล็กทริกของแร่จึงเข้ามาแทนที่วัสดุทางเคมีและธรรมชาติ

วัสดุอิเล็กทริกของแร่

สารประกอบดังกล่าว ได้แก่ :

• การติดตั้งอัลคาไลน์โคมไฟแว่นตาคอนเดนเซอร์ประกอบด้วยส่วนผสมของออกไซด์ที่แตกต่างกัน ด้วยการแนะนำออกไซด์ของอลูมิเนียมแคลเซียมซิลิกอนความเป็นฉนวนของวัสดุจะเพิ่มขึ้น
• เคลือบแก้วเป็นวัสดุที่ใช้เคลือบฟันบาง ๆ กับพื้นผิวโลหะ
• รางไฟซึ่งเป็นไฟเบอร์กลาสชนิดพิเศษ
• ผลิตภัณฑ์เซรามิก.
• ไมกา.
• แร่ใยหินชนิดหนึ่ง.

แม้จะมีวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่หลากหลายเช่นนี้ แต่ก็ยังห่างไกลจากความเป็นไปได้ที่จะแทนที่อิเล็กทริกหนึ่งด้วยอีกอันหนึ่ง

ความเป็นฉนวนของฉนวนเป็นคุณสมบัติที่สำคัญ แต่ไม่ใช่คุณสมบัติเดียวที่ดึงดูดความสนใจเมื่อเลือกวัสดุดังกล่าว

นอกจากนี้ยังให้ความสนใจเป็นพิเศษกับคุณสมบัติทางความร้อนเชิงกลทางกายภาพและทางเคมีอื่น ๆ รวมถึงความสามารถในการแปรรูปประเภทต่างๆต้นทุนความพร้อมใช้งานของวัสดุ

การทดสอบความเป็นฉนวนดำเนินการเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในการทำงานของอุปกรณ์และอุปกรณ์

น้ำมันปิโตรเลียมฉนวนไฟฟ้า

น้ำมันหม้อแปลงที่ใช้สำหรับไฟหม้อแปลงไฟฟ้ามีการกระจายสูงสุดในวิศวกรรมไฟฟ้าระหว่างวัสดุฉนวนเหลว มันเติมรูพรุนในฉนวนใยระยะห่างระหว่างขดลวดเพิ่มความเป็นฉนวนของฉนวนและส่งเสริมการกำจัดความร้อน นอกจากนี้น้ำมันหม้อแปลงยังใช้กันอย่างแพร่หลายในเบรกเกอร์วงจรน้ำมันแรงดันสูง ในอุปกรณ์ดังกล่าวส่วนโค้งไฟฟ้าจะหักระหว่างหน้าสัมผัสที่แยกจากสวิตช์ซึ่งเป็นผลมาจากช่องทางโค้งจะถูกระบายความร้อนและดับลงอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ได้น้ำมันฉนวนไฟฟ้าจากแร่ปิโตรเลียมน้ำมันจะถูกนำมาใช้โดยทำการกลั่นตามขั้นตอนโดยมีการแยกทีละขั้นตอนในแต่ละขั้นตอนของเศษและการทำให้บริสุทธิ์โดยละเอียดจากสิ่งสกปรกโดยใช้กรดซัลฟิวริกตามด้วยการล้างและการทำให้แห้ง

ความเป็นฉนวนของน้ำมันดังกล่าวคือเป็นค่าที่ไวต่อความชื้นมาก แม้ว่าน้ำมันจะมีปริมาณน้ำเล็กน้อย แต่ก็ยังสังเกตได้ว่าค่าทางกายภาพนี้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าหยดน้ำที่ผ่านการผสมแล้วจะถูกดึงเข้าไปในสถานที่ที่ความแรงของสนามมีค่าสูงสุดซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัว

ด้วยความเป็นฉนวนลดลงอย่างรวดเร็วน้ำมันไม่เพียง แต่ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำเท่านั้น แต่ยังมีสิ่งสกปรกที่เป็นเส้นใย พวกมันดูดซับน้ำซึ่งมีผลต่อลักษณะทางไฟฟ้าของของเหลวอิเล็กทริกอย่างมีนัยสำคัญ

น้ำมันเคเบิ้ล

ใช้ในการผลิตสายไฟ เมื่อฉนวนกระดาษถูกชุบด้วยน้ำมันการกำจัดการสูญเสียความร้อนจะเพิ่มขึ้น

มีหลายประเภทของน้ำมันเคเบิลตัวอย่างเช่นสำหรับการชุบสายไฟของอลูมิเนียมและปลอกตะกั่วจะใช้น้ำมันของแบรนด์ KM-25 ซึ่งมีความหนืดจลนศาสตร์อย่างน้อย 23 มิลลิเมตรต่อวินาทีและจุดเทไม่เกิน 1,000 องศา เพื่อเพิ่มความหนืดของน้ำมันจะมีการเติมขัดสนหรือสารให้ความข้นสังเคราะห์ลงไป

ก่อนใช้อิเล็กทริกให้ทำการทดสอบความเป็นฉนวน

อิเล็กทริกสังเคราะห์เหลว

วัสดุฉนวนไฟฟ้าเหล่านี้ดีกว่าในลักษณะบางอย่างของน้ำมันปิโตรเลียม พวกเขามีแนวโน้มที่จะเกิดการเสื่อมสภาพของกระแสไฟฟ้าซึ่งส่งผลเสียต่อคุณสมบัติภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าที่มีความเข้มเพิ่มขึ้น

เพื่อที่จะรับมือกับปัญหานี้การทำให้ชุ่มของตัวเก็บประจุจะดำเนินการด้วยอิเล็กทริกเหลวที่มีขั้ว

การตรวจสอบความเป็นฉนวนเป็นมาตรการบังคับเพื่อเลือกชนิดของฉนวนที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

คลอรีนไฮโดรคาร์บอน

ได้มาจากไฮโดรคาร์บอนที่แตกต่างกันโดยการทดแทนอะตอมไฮโดรเจนอย่างน้อยหนึ่งอะตอมที่มีคลอรีน คลอรีนไดฟีนิลเป็นอิเล็กทริกชนิดที่พบมากที่สุด มีความหนืดสูงมีลักษณะพื้นฐานที่สอดคล้องกับ GOST ความแข็งแรงทางไฟฟ้าของฉนวนนี้สูงกว่าน้ำมันปิโตรเลียมที่ไม่มีขั้วอื่น ๆ ดังนั้นเมื่อใช้มันปริมาตรของตัวเก็บประจุจะลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง ข้อดีของไบฟีนิลที่มีคลอรีนเราเน้นถึงความไม่ติดไฟและข้อเสียคือความเป็นพิษและต้นทุนสูง

ในบรรดาวัสดุในประเทศราคาไม่แพงที่มีคุณสมบัติการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมเราแยกส่วนผสมของไอโซบิวทีนและไอโซเมอร์ (ออกโทล) ที่ได้จากการแตกของน้ำมัน

ฉนวนธรรมชาติ

ขัดสนซึ่งเป็นเรซินเปราะได้จากเรซินประกอบด้วยกรดอินทรีย์ ละลายได้ดีในน้ำมันปิโตรเลียมและใช้เป็นสารเติมและชุบสำหรับสายเคเบิล

น้ำมันพืชชั้นบาง ๆ ตกลงบนพื้นผิวของวัสดุก่อตัวเป็นฟิล์มบาง ๆ เพิ่มลักษณะการเป็นฉนวนของชิ้นส่วน

สาเหตุของการสูญเสียความเป็นฉนวน

ในไดอิเล็กทริกเหล่านั้นที่ใช้กับการปฏิบัติมีค่าใช้จ่ายฟรี เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่การนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายน้อยฉนวนจึงผ่านการทดสอบนี้ได้สำเร็จ ความเป็นฉนวนของฉนวนกำหนดพื้นที่หลักของการใช้งานในอุตสาหกรรม

ฉนวนกันความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแยกกระแสการปรับอุณหภูมิความแรงของสนามไฟฟ้าและลักษณะอื่น ๆ ที่อุปกรณ์และอุปกรณ์มี

หากใช้เพียโซอิเล็กทริกเป็นอิเล็กทริกในตัวเก็บประจุจะเปลี่ยนลักษณะเชิงเส้นภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเปลี่ยนเป็นเครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิก

ข้อสรุป

เทคโนโลยีและคุณสมบัติของการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้ากำหนดข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับพารามิเตอร์ของวัสดุอิเล็กทริก

ฉนวนที่ใช้ในทางปฏิบัติมีอิเล็กตรอนน้อยในปริมาตรดังนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าคงที่พวกมันจะผ่านกระแสต่ำสุดเรียกว่ากระแสรั่ว

หากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับฉนวนเพิ่มขึ้นค่าของความแรงของสนามในอิเล็กทริกเกินค่าที่กำหนดฉนวนจะสูญเสียลักษณะการเป็นฉนวนไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านฉนวนเพิ่มขึ้นและความต้านทานลดลงส่งผลให้อิเล็กโทรดลัดวงจร

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการสลายอิเล็กทริกในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับอิเล็กทริกถึงค่าวิกฤตจะสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าบนอิเล็กโทรดลดลงอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ความต้านทานไฟฟ้าของฉนวนจะลดลง

ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของการแยกกำลังและพลังงานประกายไฟเกิดขึ้นหลังจากการสลายซึ่งนำไปสู่การหลอมการเผาการแตกร้าวรวมถึงการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ทั้งในอิเล็กทริกและอิเล็กโทรด

ด้วยการเลือกวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ถูกต้องจึงเป็นไปได้ที่จะมั่นใจได้ว่าการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ทางเทคนิคเป็นไปอย่างราบรื่น