חומרי בידוד חשמליים מוצקים

פולימרים מבודדים חשמליים

פולימרים המונח "תרכובות במשקל מולקולרי גבוה", המקרומולקולות שלהן מורכבות ממספר רב של יחידות חוזרות הנוצרות מהמונומרים ההתחלתיים.

דרגת הפילמור היא מספר מולקולות המונומר המשולבות למולקולת פולימר אחת. לדוגמא, לפוליסטירן דרגת פילמור של כ-6000 ולפוליאתילן דרגת פילמור של 28,500. מולקולות פולימר נוצרות עקב שבירת קשרים כימיים כפולים של מולקולות מונומר. לפי המבנה שלהם, פולימרים יכולים להיות ליניאריים ומרחביים.

פולימרים ליניאריים גמישים, אלסטיים ומסיסים בקלות. המבנה הליניארי של מקרומולקולות תורם לייצור סיבי פולימר, גומיות, סרטים.

לפולימרים מרחביים יש קשיחות גדולה יותר מפולימרים ליניאריים והריכוך שלהם מתרחש בטמפרטורות גבוהות מאוד. קשה להמיס פולימרי חלל.

תרמופלסטיים הם פולימרים המסוגלים להתרכך ולהתקשות בחימום וקירור חוזרים ונשנים.

פולימרים תרמוסיים בחימום עוברים שינויים בלתי הפיכים בתכונות ומתקשים, ורוכשים חוזק מכני וקשיחות משמעותיים.

לפולימרים חשיבות רבה בייצור מוצרים רבים בתעשיות החשמל, האלקטרוניקה, הנדסת הרדיו ועוד. הם משמשים כרכיבים נפרדים בייצור בידוד חשמלי או ישירות.

פולימרים אורגנוסיליקון - תרכובות אורגנו-אלמנטים גבוהות מולקולריות המכילות אטומי סיליקון. היתרון של חומרים כאלה הוא פעולתם האמינה בטמפרטורות מ -65 מעלות צלזיוס עד + 200 מעלות צלזיוס. לדוגמה, גומי סיליקון סיליקון, המשמש לייצור מבודדים במתח גבוה. שרפים טבעיים כגון שלאק, רוזין וגומי מסווגים גם כפולימרים מבודדים חשמליים.

חומרי בידוד חשמליים סיביים

סיבי הנקראים חומרים המורכבים מחלקיקים מוארכים - סיבים. אלה כוללים עץ, נייר, קרטון, סיבים, טקסטיל, סיבים סינתטיים, פיברגלס.

לחומרים סיביים חוזק דיאלקטרי גבוה ועלות נמוכה יחסית. עם זאת, הם היגרוסקופיים ויש להם דרגת עמידות בחום נמוכה: במצב לא ספוג - סוג Y, במצב ספוג - כיתה A.

אחד מחומרי בידוד החשמל הראשונים בהם נעשה שימוש בהנדסת חשמל היה עץ... במצבו הגולמי, לעץ יש תכונות בידוד נמוכות מאוד ולא יציבות. לכן, הוא משמש כחומר בידוד חשמלי או מבודד מבני רק במצב ספוג. פרפין, שמן, שמן נפט ושרף משמשים כחומרי הספגה. עם זאת, הספגה אינה מבטלת לחלוטין את ההיגרוסקופיות של העץ.בהקשר זה, כדי לשפר את עמידות הלחות, חלקי עץ מכוסים בלכה או שמן מבודדים, ולאחר מכן אפייה בטמפרטורה גבוהה.

כיום משתמשים לרוב בסוגי העץ הבאים: אשור, ליבנה, אלון, אלמון, מייפל. העץ משמש בדרך כלל לייצור מוטות בידוד, תומכים ומחברים שונים.

בייצור קבלים במתח גבוה יש להשתמש בנייר קבלים - נייר דק איכותי (כ-10 מיקרון) בעל תכונות בידוד טובות.

בטכנולוגיית הכבלים משתמשים בנייר כבלים כבידוד לכבלי מתח גבוה ונמוך (עובי 0.1 מ"מ;).

נייר כבלים מוליכים למחצה משמש להגנה על הבידוד של כבלי מתח גבוה. שכבת רצועות של נייר זה מוחלת על הליבה המוליכה ועל הבידוד של כבלים במתח של 20 קילו וולט ומעלה.

נייר חשמלי לשימוש כללי

ניירות סיבים סינתטיים

קרטון שונה מנייר בכך שהוא עבה יותר. קרטון משמש במצב ספוג כבידוד שזירה ובידוד בין-פאזי בבניית שנאים.

Fibri זה לוח קלף רב שכבתי. סיבים משמשים כחומר בידוד וקשתי. בחשיפה לקשת חשמלית, הסיב מתפרק, ומשחרר כמות גדולה של גזים שתורמים לכיבוי הקשת. בהקשר זה, צינורות סיבים משמשים לייצור מעצורים "ירי".

טקסטיל אורגני משמש ככיסוי מגן לכבלים ובבידוד של מכונות חשמליות. בדים אורגניים כוללים: חומרי סיבים טבעיים, חומרי סיבים מעשה ידי אדם וחומרי סיבים סינתטיים.

חומרי סיבים טבעיים הם מהזנים הבאים: חוט כותנה, חוט כבלים, סרטי בידוד כותנה, משי בידוד. חומרים אלה משמשים כציפוי עליון לבידוד.

לחומרי סיבים מלאכותיים יש את הזנים הבאים: משי משי, משי אצטט. בדים העשויים מסיבים אלו הם עמידים ואלסטיים.

לחומרים העשויים מסיבים סינתטיים יש את הזנים הבאים: סיבי פוליאמיד (ניילון), משי לאבסן. חומרים אלה משמשים לבידוד חוטים מתפתלים.

חומרי סיבים ספוגים המתקבלים בהספגה בלכות מבודדות חשמליות או קומפוזיציות של חומרים שונים מסיבים אורגניים טבעיים. השילוב בין החוזק המכני הגבוה של הבד הספוג עם תכונות הבידוד הגבוהות של תרכובות ההספגה מאפשר להשיג חומרים בעלי מגוון תכונות, מה שהביא לשימוש הרחב שלהם למטרות בידוד חשמלי.

חומרי סיבים ספוג כוללים: בד לכה, נייר לכה, צינורות לכה וסרטי בידוד (טייפ חשמלי).

לקים בשימוש נרחב לבידוד במכונות חשמליות, מכשירים, מוצרי כבלים בצורת סלילים, מארזים, אטמים וכו'. סוג אחד של בד לכה הוא פיברגלס, המשתמש בפיברגלס כבסיס. חוסר בבדים מלוטשים - התיישנות תרמית מוגברת.

כאשר הנייר ספוג בלכות, נייר לכה, שהם זולים יותר מבדי לכה ובמקרים מסוימים הם האלטרנטיבה שלהם. החיסרון של נייר לכה הוא חוזק מכני נמוך.

צינורות לכה משמשים כאטמים ובידוד נוסף.

סרטי בידוד הם חד-צדדיים ודו-צדדיים, בהתאם לנוכחות של תרכובת גומי באחד הצדדים או בשני הצדדים.

בידוד חשמלי של סרטים וחומרי נציץ

סרטי פולימרים אורגניים הם חומרים דקים וגמישים שניתן לייצר ברצועות ארוכות ומגולגלות ברוחב משתנה. בשל תכונות הבידוד הגבוהות שלהם, הסרטים מעניינים במיוחד עבור טכנולוגיות בידוד חשמלי: בהנדסת חשמל, בניית קבלים וייצור מוצרי כבלים.

סרטי פולימרים הם מרכיב חשוב בבידוד של מכונות חשמליות במתח נמוך (עד 1000 וולט), שם הם משמשים כבידוד מתפתל ותיבה מתפתלת. השימוש בסרטי פולימרים בטכנולוגיית כבלים מאפשר ליצור חוטי פיתול והרכבה , וכן של כבלי חשמל בעלי מאפיינים חשמליים ומכאניים גבוהים עם עובי בידוד קטן יחסית. חומרי סרט משמשים גם כדיאלקטרי עבור קבלי הספק.

מיקה חומר בידוד חשמלי מינרלי טבעי. למיקה חוזק חשמלי גבוה, עמידות בחום, עמידות לחות, חוזק מכני וגמישות. לכן, הוא משמש כבידוד עבור מכונות חשמל במתח גבוה והספק גבוה.

Micanites חומרי גיליון או גליל מודבקים זה לזה מעלי כותרת של נציץ בודדים באמצעות לכה דביקה או שרף יבש. מיקניטים משמשים כבידוד קולט ואטמים מבודדים שונים במכונות חשמליות.

Micalenta הוא חומר מורכב משכבה אחת של לוחות נציץ המודבקים יחד עם לכה. פיברגלס משמש כמצע המכסה את הנציץ משני הצדדים.

נייר נציץ סינטטי משמש לייצור... ישנם שני סוגים עיקריים של חומרי בידוד העשויים מנייר נציץ: נציץ ונציץ.

Cludinites משמשים בבידוד של מכונות חשמליות בעלות עיצוב עמיד בחום (דרגת עמידות בחום H) כבידוד תעלות ואטמי סיבוב לפנייה.

תחום היישום של נציץ כולל פריטים מעוצבים של מכונות חשמליות: תותבים, צינורות, צינורות, גלילי בידוד מסוג F.

צמיגים וגומיות

גומי טבעי הוא מוצר המצוי במוהל חלבי (לטקס) המופק מגזעי עצי גומי הגדלים בארצות טרופיות.

גומיות סינתטיות הן תוצרים של תהליכי פילמור שונים של איזופרן, בוטאדיאן ותרכובות אורגניות אחרות.

גומי הוא תרכובת מרובת רכיבים מגופרת המבוססת על גומי. גומי משמש בעיקר במוצרי כבלים.

קשרי כבלים מחולקים לשני סוגים עיקריים: בידוד וצינור.

צמיגים מבודדים משמשים לבידוד חוטים מוליכים. תערובת הגומי מוחלת על הליבה בצורה של צינור בעובי מסוים ומגופרת בצורה זו.

גומיות צינור משמשות כמארזי הגנה לכבלים וחוטים ניידים, שכן מוצרים כאלה דורשים גמישות מרבית.

גומיות מוליכות למחצה משמשות לסיכוך כבלים גמישים.

תיקון צמיגים משמש לחיבור ותיקון כבלים.

השימוש בגומיות במוצרי כבלים מאפשר להם להעניק להם את הגמישות הדרושה, עמידות בפני לחות, עמידות בשמן ושמן, יכולת לא לפזר בעירה, שימוש בגומיות חדישות ומרכיבים נוספים בתרכובות גומי.

משקפי בידוד חשמליים

המצב הזגוגי הוא סוג של אמורפי.מבחינת קשיות, שבירות וגמישות, זכוכית דומה למוצקים טיפוסיים, אך נבדלת מהם בשל חוסר הסימטריה בסריג הגביש, האופיינית לנוזלים. הנפוצים ביותר הם משקפי קבלים (קבלים דיאלקטריים), משקפי הרכבה (חלקי הרכבה, מבודדים, לוחות), מנורות זכוכית (נורות ורגלי מנורות תאורה, מכשירי ואקום חשמליים שונים), זכוכית אבקת (הלחמות זכוכית, אמייל, אביזרי לחץ) ו סִיבֵי זְכוּכִית.

Mikaleks הכוס מלאה באבקת נציץ. זהו חומר יקר. יישומים: מחזיקי מנורות בהספק גבוה, לוחות קונדנסר אוויר, מסרקי משרנים, לוחות מתגים.

גומי טבעי