Feste elektrische Isoliermaterialien
Elektrisch isolierende Polymere
Polymere Der Begriff „hochmolekulare Verbindungen“, deren Makromoleküle aus einer Vielzahl sich wiederholender Einheiten bestehen, die aus den Ausgangsmonomeren gebildet werden.
Der Polymerisationsgrad ist die Anzahl der Monomermoleküle, die zu einem Polymermolekül vereint sind. Beispielsweise hat Polystyrol einen Polymerisationsgrad von etwa 6000 und Polyethylen einen Polymerisationsgrad von 28.500. Polymermoleküle entstehen durch das Aufbrechen doppelter chemischer Bindungen von Monomermolekülen. Aufgrund ihrer Struktur können Polymere linear und räumlich sein.
Lineare Polymere flexibel, elastisch und leicht löslich. Die lineare Struktur von Makromolekülen trägt zur Herstellung von Polymerfasern, Gummi und Filmen bei.
Räumliche Polymere haben eine größere Steifigkeit als lineare Polymere und ihre Erweichung erfolgt bei sehr hohen Temperaturen. Weltraumpolymere sind schwer aufzulösen.
Thermoplaste sind Polymere, die bei wiederholtem Erhitzen und Abkühlen erweichen und aushärten können.
Duroplastische Polymere verändern beim Erhitzen ihre Eigenschaften irreversibel und härten aus, wodurch sie eine erhebliche mechanische Festigkeit und Steifigkeit erlangen.
Polymere sind bei der Herstellung vieler Produkte in der Elektro-, Elektronik-, Funktechnik- und anderen Industriezweigen von großer Bedeutung. Sie werden als separate Komponenten bei der Herstellung elektrischer Isolierungen oder direkt verwendet.
Organosiliciumpolymere – hochmolekulare Organoelementverbindungen, die Siliziumatome enthalten. Der Vorteil solcher Materialien ist ihr zuverlässiger Betrieb bei Temperaturen von -65 °C bis +200 °C. Beispielsweise wird Silikonkautschuk zur Herstellung von Hochspannungsisolatoren verwendet. Naturharze wie Schellack, Kolophonium und Gummi werden ebenfalls als elektrisch isolierende Polymere klassifiziert.
Faserige elektrische Isoliermaterialien
Als Faserstoffe werden Materialien bezeichnet, die aus länglichen Partikeln bestehen – Fasern. Dazu gehören Holz, Papier, Pappe, Fasern, Textilien, Kunstfasern, Glasfaser.
Fasermaterialien haben eine hohe Durchschlagsfestigkeit und sind relativ kostengünstig. Allerdings sind sie hygroskopisch und haben eine niedrige Hitzebeständigkeitsklasse: im nicht imprägnierten Zustand Klasse Y, im imprägnierten Zustand Klasse A.
Einer der ersten elektrischen Isolierstoffe, die in der Elektrotechnik verwendet wurden, war Holz... Im Rohzustand weist Holz nur sehr geringe und instabile Isoliereigenschaften auf. Daher wird es nur im imprägnierten Zustand als elektrisches Isolier- oder Strukturisoliermaterial verwendet. Als Imprägniermittel werden Paraffin, Öl, Erdöl und Harze verwendet. Durch die Imprägnierung wird die Hygroskopizität von Holz jedoch nicht vollständig beseitigt.Um die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verbessern, werden Holzteile dabei mit Isolierlack oder Öl überzogen und anschließend bei hoher Temperatur eingebrannt.
Heutzutage werden am häufigsten folgende Holzarten verwendet: Buche, Birke, Eiche, Erle, Ahorn. Das Holz wird üblicherweise zur Herstellung von Isolierstäben, verschiedenen Stützen und Befestigungselementen verwendet.
Verwenden Sie bei der Herstellung von Hochspannungskondensatoren Kondensatorpapier – ein hochwertiges dünnes (ca. 10 Mikrometer) Papier mit guten Isoliereigenschaften.
In der Kabeltechnik verwendet man Kabelpapier als Isolierung für Hoch- und Niederspannungskabel (Stärke 0,1 mm;).
Halbleitendes Kabelpapier wird zur Abschirmung der Isolierung von Hochspannungskabeln verwendet. Eine Schicht aus Streifen dieses Papiers wird auf den leitenden Kern und auf die Isolierung von Kabeln mit einer Spannung von 20 kV und mehr aufgetragen.
Allzweck-Elektropapier
Kunstfaserpapiere
Karton unterscheidet sich von Papier dadurch, dass er dicker ist. Karton wird im imprägnierten Zustand als Zwischenlage und Phasenisolation im Transformatorenbau eingesetzt.
Fibri Es ist ein mehrschichtiges Pergamentbrett. Fasern werden als Isolier- und Wölbungsmaterial verwendet. Bei Einwirkung eines Lichtbogens zersetzt sich die Faser und setzt eine große Menge Gase frei, die zum Löschen des Lichtbogens beitragen. In diesem Zusammenhang werden Faserrohre zur Herstellung von „Schießfesseln“ verwendet.
Organische Textilien werden als Schutzhülle für Kabel und zur Isolierung elektrischer Maschinen eingesetzt. Zu den organischen Stoffen gehören: Naturfasermaterialien, Kunstfasermaterialien und synthetische Fasermaterialien.
Zu den Naturfasermaterialien zählen folgende Sorten: Baumwollgarn, Kabelgarn, Baumwoll-Isolierbänder, Isolierseide. Diese Materialien werden als Deckschichten zur Isolierung verwendet.
Kunstfasermaterialien gibt es in folgenden Varianten: Seidenseide, Acetatseide. Stoffe aus diesen Fasern sind langlebig und elastisch.
Es gibt folgende Materialien aus synthetischen Fasern: Polyamidfasern (Nylon), Lavsan-Seide. Diese Materialien werden zur Isolierung von Wickeldrähten verwendet.
Imprägnierte Fasermaterialien, die durch Imprägnierung in Elektroisolierlacken oder Zusammensetzungen verschiedener Materialien aus natürlichen organischen Fasern gewonnen werden. Die Kombination der hohen mechanischen Festigkeit des imprägnierten Gewebes mit den hohen Isoliereigenschaften der Imprägnierzusammensetzungen ermöglicht die Herstellung von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, was zu ihrer breiten Verwendung für elektrische Isolierzwecke geführt hat.
Zu den imprägnierten Fasermaterialien gehören: lackiertes Tuch, lackiertes Papier, lackierte Rohre und Isolierbänder (Isolierband).
Lacke, die häufig zur Isolierung elektrischer Maschinen, Geräte, Kabelprodukte in Form von Spulen, Gehäusen, Dichtungen usw. verwendet werden. Eine Art lackierter Stoff ist Glasfaser, bei der Glasfaser als Basis dient. Mangel an lackierten Stoffen – erhöhte thermische Alterung.
Wenn das Papier mit Lacken imprägniert ist, entstehen lackierte Papiere, die günstiger als lackierte Stoffe sind und in manchen Fällen deren Alternative darstellen. Der Nachteil von Lackpapier ist die geringe mechanische Festigkeit.
Als Dichtungen und zusätzliche Isolierung dienen lackierte Rohre.
Isolierbänder gibt es einseitig und doppelseitig, je nachdem, ob auf einer oder beiden Seiten eine Gummimischung vorhanden ist.
Elektrische Isolierung von Folien- und Glimmermaterialien
Organische Polymerfolien sind dünne und flexible Materialien, die in langen, gerollten Streifen unterschiedlicher Breite hergestellt werden können. Aufgrund ihrer hohen Isoliereigenschaften sind die Folien insbesondere für elektrische Isolationstechnologien interessant: in der Elektrotechnik, im Kondensatorbau und bei der Herstellung von Kabelprodukten.
Polymerfolien sind ein wichtiges Element bei der Isolierung elektrischer Niederspannungsmaschinen (bis 1000 V) und werden dort als Wicklungsisolierung und Wickelkasten eingesetzt. Der Einsatz von Polymerfolien in der Kabeltechnik ermöglicht die Herstellung von Wickel- und Montagedrähten sowie von Stromkabeln mit hohen elektrischen und mechanischen Eigenschaften bei relativ geringer Isolationsdicke. Filmmaterialien werden auch als Dielektrikum für Leistungskondensatoren verwendet.
Glimmer Natürliches mineralisches elektrisches Isoliermaterial. Glimmer hat eine hohe elektrische Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Flexibilität. Daher wird es als Isolierung für elektrische Hochspannungs- und Hochleistungsmaschinen verwendet.
Micanites Platten- oder Rollenmaterialien werden aus einzelnen Glimmerblättern mit Klebelack oder Trockenharz zusammengeklebt. Micanite werden als Kollektorisolierung und verschiedene Isolierdichtungen in elektrischen Maschinen verwendet.
Micalenta ist ein Verbundmaterial aus einer einzelnen Schicht von Glimmerplatten, die mit Lack zusammengeklebt sind. Als Substrat, das den Glimmer auf beiden Seiten bedeckt, wird Glasfaser verwendet.
Zur Herstellung wird synthetisches Glimmer-Glimmerpapier verwendet... Es gibt zwei Haupttypen von Isoliermaterialien aus Glimmerpapier: Glimmer und Glimmer.
Cludinite werden bei der Isolierung elektrischer Maschinen in hitzebeständiger Ausführung (Wärmebeständigkeitsklasse H) als Kanalisolierung und Windungsdichtungen eingesetzt.
Der Anwendungsbereich von Glimmer umfasst Formteile elektrischer Maschinen: Buchsen, Rohre, Röhren, Isolierzylinder der Klasse F.
Reifen und Gummis
Naturkautschuk ist ein Produkt, das in einem Milchsaft (Latex) vorkommt, der aus den Stämmen von Kautschukbäumen gewonnen wird, die in tropischen Ländern wachsen.
Synthetische Kautschuke sind Produkte verschiedener Polymerisationsprozesse von Isopren, Butadien und anderen organischen Verbindungen.
Gummi ist eine vulkanisierte Mehrkomponentenmischung auf Kautschukbasis. Gummi wird hauptsächlich in Kabelprodukten verwendet.
Kabelbinder werden in zwei Hauptklassen unterteilt: Isolier- und Schlauchbinder.
Isolierreifen dienen der Isolierung leitender Leitungen. Die Gummimischung wird in Form eines Schlauchs bestimmter Dicke auf den Kern aufgetragen und in dieser Form vulkanisiert.
Schlauchgummis werden als Schutzhüllen für tragbare Kabel und Leitungen verwendet, da bei solchen Produkten höchste Flexibilität gefragt ist.
Zur Abschirmung flexibler Kabel werden halbleitende Gummis verwendet.
Die Reifenreparatur dient dem Spleißen und Reparieren von Kabeln.
Die Verwendung von Kautschuken in Kabelprodukten ermöglicht es ihnen, ihnen durch die Verwendung moderner Kautschuke und anderer Inhaltsstoffe in Gummimischungen die erforderliche Flexibilität, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Öl- und Ölbeständigkeit sowie die Fähigkeit zu verleihen, die Verbrennung nicht auszubreiten.
Elektrisch isolierende Gläser
Der glasige Zustand ist eine Art amorpher Zustand.In Bezug auf Härte, Sprödigkeit und Elastizität ähnelt Glas typischen Festkörpern, unterscheidet sich von diesen jedoch durch die für Flüssigkeiten charakteristische fehlende Symmetrie im Kristallgitter. Am gebräuchlichsten sind Kondensatorgläser (Kondensatordielektrikum), Montagegläser (Montageteile, Isolatoren, Platinen), Glaslampen (Glühbirnen und Beine von Beleuchtungslampen, verschiedene elektrische Vakuumgeräte), Pulvergläser (Glaslote, Emails, Pressverbindungen) und Glasfaser.
Mikaleks Das Glas ist mit Glimmerpulver gefüllt. Dies ist ein teures Material. Anwendungen: Hochleistungslampenfassungen, Luftkondensatorplatten, Induktorkämme, Schalttafeln.
Natürliches Gummi