Ένα ηλεκτρικό μονωτικό υλικό / μονωτικό υλικό χρησιμοποιείται για την παρεμπόδιση της ροής του ρεύματος. Σχηματίζει ιοντικούς δεσμούς και τα υλικά που έχουν χαμηλή αγωγιμότητα και υψηλή αντίσταση διατίθενται με τη μορφή στερεού, υγρού, αερίου όπως το πλαστικό που χρησιμοποιείται για βύσματα, μονωτικό λάδι που χρησιμοποιείται σε μετασχηματιστής , κλπ. Αυτά τα υλικά έχουν πολύ υψηλή αντίσταση, οπότε η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος απαιτεί εξαιρετικά υψηλή τάση όπως κιλό ή μεγαβάτ για την αποστολή μερικών χιλιοστομέτρων ρεύματος σε αυτά. Οι μονωτές χρησιμοποιούνται κυρίως για αποθήκευση και επίσης σε όλο τον οικιακό και εμπορικό ηλεκτρικό εξοπλισμό για την απομόνωση του αγωγού από τη γη.
Τι είναι μονωτικό υλικό / ηλεκτρικό μονωτικό υλικό;
Το ηλεκτρικό μονωτικό υλικό / μονωτικά υλικά είναι τα υλικά που αναστέλλουν τη μετάδοση θερμότητας, ηλεκτρικό ρεύμα ή θόρυβο. Όλα τα μονωτικά υλικά έχουν αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας αντίστασης και ως εκ τούτου η αντίσταση μειώνεται με αύξηση της θερμοκρασίας. Η λειτουργία του μονωτή είναι πολύ σημαντική χωρίς την οποία κανένα ηλεκτρικό μηχάνημα δεν μπορεί να λειτουργήσει, η πλειονότητα της βλάβης στον τομέα της ηλεκτρολογικής μηχανικής οφείλεται στην αποτυχία της μόνωσης. Η σημασία των μονωτικών υλικών αυξάνεται συνεχώς μέρα με τη μέρα, καθώς υπάρχει ένας αναρίθμητος αριθμός τύπων μονωτών που διατίθενται στην αγορά. Η επιλογή του σωστού τύπου μονωτικής ύλης είναι πολύ σημαντική επειδή η διάρκεια ζωής του εξοπλισμού εξαρτάται από τον τύπο του υλικού που χρησιμοποιείται.
Βασικά στοιχεία του μονωτικού υλικού
ο μονωτές είναι τα υλικά που έχουν ηλεκτρόνια σθένους οκτώ ή πλησιέστερα σε οκτώ. Όταν τα ηλεκτρόνια σθένους είναι οκτώ προφανώς το άτομο βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση και προσφέρουν πολύ υψηλή αντίσταση καθώς δεν υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια, επίσης το μεγαλύτερο απαγορευμένο κενό μεταξύ της αγωγιμότητας και της ζώνης σθένους είναι περισσότερο. Η ατομική δομή του μονωτικού υλικού νέον φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Ατομική δομή μονωτικού υλικού νέου
Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, αυτό το άτομο έχει οκτώ ηλεκτρόνια στην εξώτατη τροχιά, επομένως είναι σταθερά και μπορεί να θεωρηθεί ως μονωτής. Η ατομική δομή του φθορίου έχει επτά ηλεκτρόνια στην εξώτατη τροχιά τους σε ένα ηλεκτρόνιο σθένους. Η ατομική δομή του μονωτικού υλικού φθορίου φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Ατομική δομή του φθορίου
Τα άτομα όπως το οξυγόνο που έχουν μόνο έξι ηλεκτρόνια σε ένα σθένος ηλεκτρόνιο μπορούν να ταξινομηθούν επίσης ως μονωτής, αλλά οι μονωτικές ιδιότητες του οξυγόνου είναι μικρότερες από εκείνες του φθορίου και του νέου.
Ατομική δομή του οξυγόνου
Τα άτομα που έχουν οκτώ ηλεκτρόνια και επτά ηλεκτρόνια σε μια εξώτατη τροχιά συμπεριφέρονται ως καλό μονωτικό σε σύγκριση με τα άτομα που έχουν έξι ηλεκτρόνια σθένους.
Τι είναι το Glass Insulator;
Σε υψηλή θερμοκρασία, οι γυάλινοι μονωτές σχεδιάζονται ή κατασκευάζονται με ανάμιξη των διαφόρων τύπων υλικών, συμπεριλαμβανομένου του χαλαζία και της σκόνης ασβέστη, και στη συνέχεια ψύχονται στο καλούπι. Το κύριο μειονέκτημα του γυάλινου μονωτή είναι, σε σύγκριση με τον άλλο τύπο μονωτών, οι μολύνσεις παρατηρούνται εύκολα από τον γυάλινο μονωτή και στην επιφάνεια του γυάλινου μονωτή, η υγρασία μπορεί να αποσταχθεί εύκολα.
Ιδιότητες
Οι ιδιότητες του μονωτικού γυαλιού είναι
- Διηλεκτρική αντοχή: Η κατά προσέγγιση τιμή της διηλεκτρικής αντοχής είναι 140 kV / cm.
- Συμπιεσμένη δύναμη: Η κατά προσέγγιση τιμή της αντοχής σε θλίψη είναι 10.000 Kg / cm².
- Αντοχή εφελκυσμού: Η κατά προσέγγιση τιμή της εφελκυστικής αντοχής είναι 35.000 Kg / cm².
Πλεονεκτήματα
Τα πλεονεκτήματα του μονωτικού γυαλιού είναι
- Σε σύγκριση με την πορσελάνη, η διηλεκτρική αντοχή είναι πολύ υψηλή σε γυάλινο μονωτή
- Υψηλή αντίσταση
- Η αντοχή εφελκυσμού είναι υψηλότερη από την πορσελάνη
- Είναι φθηνότερο από το μονωτικό πορσελάνης
- Λιγότερο κόστος
Τι είναι το Polymer Insulator;
Το πολυμερές ή πολυμερές μονωτικό είναι επίσης γνωστό ως σύνθετος μονωτής. Είναι ένα ελαφρύ μονωτικό υλικό και έχει υψηλή μηχανική αντοχή. Το μειονέκτημα του πολυμερούς μονωτή είναι εάν υπάρχει ανεπιθύμητο κενό μεταξύ του υπόστεγου και του πυρήνα που μπορεί να εισέλθει η υγρασία τους.
Ιδιότητες
Το πολυμερές ή πολυμερές μονωτικό έχει εξαιρετικές ιδιότητες, είναι υδροφοβικότητα, ελαφρύ και ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες.
Πλεονεκτήματα
Τα πλεονεκτήματα του πολυμερούς μονωτή είναι
- Σε σύγκριση με τον μονωτή πορσελάνης και γυαλιού, ο μονωτής πολυμερούς είναι πολύ ελαφρύς
- Το κόστος εγκατάστασης είναι χαμηλό
- Η αντοχή εφελκυσμού είναι υψηλότερη από την πορσελάνη
- Καλύτερη απόδοση
Τι είναι ένας μονωτής πορσελάνης;
Ο μονωτής πορσελάνης είναι μονωτικό υλικό πυριτικού αργιλίου. Σήμερα, αυτό το υλικό χρησιμοποιείται για τον εναλλάκτη. Η εβδομάδα σε ένταση και χαμηλή αντοχή στο σοκ είναι τα μειονεκτήματα ενός μονωτή πορσελάνης. Η πορσελάνη μπορεί επίσης να ονομαστεί κεραμική. Οι εφαρμογές αυτού του μονωτή είναι γραμμές διανομής και μετάδοσης, απομονωτές, δακτύλιοι μετασχηματιστών, μονάδες ασφάλειας, βύσματα και πρίζες.
Ιδιότητες
Οι ιδιότητες του μονωτή πορσελάνης είναι
- Διηλεκτρική αντοχή: Η κατά προσέγγιση τιμή της διηλεκτρικής αντοχής είναι 60 kV / cm.
- Συμπιεσμένη δύναμη: Η κατά προσέγγιση τιμή της αντοχής σε θλίψη είναι 70.000 Kg / cm².
- Αντοχή εφελκυσμού: Η κατά προσέγγιση τιμή αντοχής σε εφελκυσμό είναι 500 Kg / cm².
Πλεονεκτήματα
Τα πλεονεκτήματα του μονωτή πορσελάνης είναι
- Σε σύγκριση με το μονωτικό γυαλιού, η μηχανική αντοχή του μονωτή πορσελάνης είναι πολύ υψηλή
- Το ρεύμα διαρροής είναι χαμηλό
- Επηρεάζεται λιγότερο από τη θερμοκρασία
- Μακροζωία
- Εύκολη συντήρηση
- Πολύ ευέλικτο
- Εξαιρετικά αξιόπιστο
Ιδιότητες μονωτικού υλικού
Όλοι οι μονωτές όταν χρησιμοποιούνται δεν πρέπει να συμπεριφέρονται μόνο ως μονωτές σε ένα μεγάλο εύρος ηλεκτρικής τάσης, αλλά πρέπει να είναι ισχυροί μηχανικά. Δεν πρέπει να επηρεάζονται από τη θερμότητα, την ατμόσφαιρα, τις χημικές επιδράσεις και δεν πρέπει να παραμορφώνονται λόγω γήρανσης. Επομένως, πριν επιλέξετε ένα μονωτικό υλικό, είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζετε τις διάφορες ιδιότητες και τις επιπτώσεις τους στη μόνωση. Οι διάφορες ιδιότητες των μονωτικών υλικών είναι ηλεκτρικές ιδιότητες, οπτικές ιδιότητες, μηχανικές, θερμικές και χημικές ιδιότητες.
Ηλεκτρικές ιδιότητες
Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των μονωτικών υλικών χωρίζονται σε δύο τύπους: είναι η αντίσταση μόνωσης και η διηλεκτρική αντοχή. Η αντίσταση μόνωσης ταξινομείται και πάλι σε δύο τύπους: είναι αντίσταση όγκου και αντίσταση στην επιφάνεια Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη μόνωση είναι η θερμοκρασία, η γήρανση, η εφαρμοζόμενη τάση και η υγρασία και οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διηλεκτρική αντοχή είναι η θερμοκρασία και η υγρασία.
Οπτικές ιδιότητες
Οι οπτικές ιδιότητες του μονωτικού υλικού είναι η εμφάνιση, το χρώμα και η κρυσταλλικότητά του.
Μηχανικές ιδιότητες
Μερικές από τις μηχανικές ιδιότητες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή του μονωτικού υλικού είναι η ένταση και η συμπίεση, η αντίσταση στην τριβή, το σχίσιμο, η διάτμηση & η πρόσκρουση, το ιξώδες, το πορώδες, η διαλυτότητα, η απορρόφηση υγρασίας και η δυνατότητα κατεργασίας και χύτευσης
Θερμικές ιδιότητες
Οι θερμικές ιδιότητες του μονωτικού υλικού είναι σημείο τήξης, φλας, πτητικότητα, θερμική αγωγιμότητα, θερμική διαστολή και αντοχή στη θερμότητα.
Χημικές ιδιότητες
Οι διάφορες χημικές ιδιότητες του μονωτικού υλικού είναι η αντοχή σε εξωτερικές χημικές επιδράσεις, επιπτώσεις σε άλλα υλικά, χημικές αλλαγές στο υλικό, υγροσκοπικότητα και γήρανση.
Ταξινόμηση μονωτικού υλικού
Η ταξινόμηση του μονωτικού υλικού βασίζεται στη θερμική ταξινόμηση, τη φυσική ταξινόμηση, τη δομική, χημική ταξινόμηση και τη διαδικασία κατασκευής.
Θερμική ταξινόμηση
Θερμικά οι μονωτές ταξινομούνται σε επτά τύπους ή σε επτά κατηγορίες είναι τάξη-Υ, κλάση-Α, τάξη-Ε, τάξη-Β, τάξη-Φ, τάξη-Η και τάξη-Γ.
Κατηγορία-Υ
Η θερμοκρασία περιορισμού τάξης-Υ είναι 900 C και τα υλικά υπάγονται στην κατηγορία-Υ είναι βαμβάκι, χαρτί, μετάξι και παρόμοια οργανικά υλικά.
Κατηγορία-Α
Η θερμοκρασία περιορισμού κατηγορίας Α είναι 1050 C και τα υλικά που υπάγονται στην κατηγορία Α είναι εμποτισμένο χαρτί, μετάξι, πολυαμίδιο, βαμβάκι και ρητίνες.
Κατηγορία-Ε
Η θερμοκρασία περιορισμού κατηγορίας-Ε είναι 1200 C και τα υλικά που υπάγονται στην κατηγορία-Ε είναι μόνωση από εμαγιέ σύρμα στη βάση πλαστικών πλαστικών, εποξειδικών ρητινών πολυβινυλίου κ.λπ.
Κατηγορία-Β
Η θερμοκρασία περιορισμού κατηγορίας-Β είναι 1300 C και τα υλικά που υπάγονται στην κατηγορία-Β είναι ανόργανα υλικά εμποτισμένα με βερνίκι.
Κατηγορία-ΣΤ
Η θερμοκρασία περιορισμού κατηγορίας-F είναι 1550 C και τα υλικά που υπάγονται στην κατηγορία-F είναι μίκα, εποξειδικό πολυεστέρα βερνικωμένο στην υψηλή αντοχή στη θερμότητα.
Κατηγορία-Η
Η θερμοκρασία περιορισμού κατηγορίας-H είναι 1800 C και τα υλικά που υπάγονται στην κατηγορία-H είναι σύνθετα υλικά σε μαρμαρυγία, γυαλί, ίνες κ.λπ.
Κατηγορία-Γ
Η θερμοκρασία περιορισμού κατηγορίας-C είναι> 1800 C και τα υλικά που υπάγονται στην κατηγορία-C είναι γυαλί, μαρμαρυγία, χαλαζία, κεραμικά, Teflon κ.λπ.
Φυσική ταξινόμηση μονωτικού υλικού
Η φυσική ταξινόμηση του μονωτικού υλικού ταξινομείται σε τρεις τύπους που είναι στερεά, υγρά και αέρια. Η φυσική ταξινόμηση των μονωτών φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Φυσική ταξινόμηση μονωτικών υλικών
Τα στερεά μονωτικά υλικά είναι ινώδη, κεραμικά, μαρμαρυγία, γυαλί, καουτσούκ και ρητινώδη. Τα υγρά μονωτικά υλικά είναι ορυκτέλαια, συνθετικά έλαια, μετασχηματισμένα έλαια και διάφορα έλαια. Τα αέρια μονωτικά υλικά είναι αέρας, υδρογόνο, άζωτο και εξαφθοριούχο θείο.
Δομική ταξινόμηση
Η δομική ταξινόμηση του μονωτικού υλικού ταξινομείται σε δύο τύπους που είναι κυτταρίνη και ινώδης.
Χημική ταξινόμηση
Η χημική ταξινόμηση του μονωτικού υλικού ταξινομείται σε δύο τύπους, είναι οργανικά και ανόργανα.
Διαδικασία κατασκευής
Η διαδικασία κατασκευής ταξινομείται σε δύο τύπους που είναι φυσικοί και συνθετικοί.
Μερικά από τα μονωτικά υλικά είναι υαλοβάμβακας, ορυκτό μαλλί, κυτταρίνη, φυσικές ίνες, πολυστυρένιο, πολυισοκυανουρικό, πολυουρεθάνη, μονωτικές επιφάνειες, φαινολικός αφρός, αφρός ουρίας-φορμαλδεΰδης κ.λπ.
Εφαρμογές του Μονωτική ουσία
Οι εφαρμογές του μονωτικού υλικού είναι
- Καλώδιο και γραμμές μεταφοράς
- Ηλεκτρονικά συστήματα
- Συστήματα ισχύος
- Οικιακές φορητές συσκευές
- Μονωτική ταινία ηλεκτρικού καλωδίου
- Τα μέσα ατομικής προστασίας
- Ηλεκτρικά καουτσούκ χαλάκια
Συχνές ερωτήσεις
1). Ποια είναι τα κοινά μονωτικά υλικά;
Μερικά από τα κοινά μονωτικά υλικά όπως κεραμικά, γυαλί, τεφλόν, σιλικόνη κ.λπ.
2). Ποια υλικά χρησιμοποιούνται για τη μόνωση των καλωδίων;
Μερικά από τα καλύτερα καλά ηλεκτρικά μονωτικά υλικά είναι γυαλί, χαρτί, τεφλόν, PVC, βερνίκι και καουτσούκ.
3). Ποια είναι τα κοινά θερμομονωτικά υλικά;
Τα κοινά θερμομονωτικά υλικά είναι ορυκτό μαλλί, φίμπεργκλας, πολυστυρόλιο, κυτταρίνη, αφρός πολυουρεθάνης κ.λπ.
4). Ποιες είναι οι εφαρμογές μονωτικών υλικών;
Οι εφαρμογές του μονωτικού υλικού είναι ηλεκτρικά ελαστικά τάπητα, ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά συστήματα, καλώδια και γραμμές μετάδοσης κ.λπ.
5). Ποια είναι η σημασία των μονωτικών υλικών;
Η επιλογή του σωστού τύπου μονωτικού υλικού είναι πολύ σημαντική επειδή η διάρκεια ζωής του εξοπλισμού εξαρτάται από τον τύπο του υλικού που χρησιμοποιείται.
Σε αυτό το άρθρο τι είναι μονωτικά υλικά / ηλεκτρικά μονωτικά υλικά , η ταξινόμηση των μονωτικών υλικών, οι εφαρμογές, τα πλεονεκτήματα και οι ιδιότητες της μόνωσης από γυαλί, μονωτής πορσελάνης και πολυμερούς ή πολυμερούς μονωτής, ιδιότητες των μονωτικών υλικών συζητούνται. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς τι είδους μονωτικά υλικά χρησιμοποιούνται στο σπίτι;
