Czym jest izolator elektryczny i w jakich formach można go znaleźć?

Strona główna " Aktualności " Czym jest izolator elektryczny i w jakich formach można go znaleźć?

Obecne we wszystkich sektorach przemysłu, izolatory elektryczne są niezbędnymi elementami, ponieważ służą do ochrony sprzętu i ludzi. Izolatory te występują w setkach kombinacji kształtów, materiałów i zespołów, do czasami bardzo różnych zastosowań. Oto krótki przegląd tych materiałów.

Jak zdefiniować zdolność izolacji elektrycznej materiału o wysokiej wydajności?

Funkcją materiału elektroizolacyjnego jest zapobieganie przepływowi prądu pomiędzy dwoma przewodzącymi częściami poddanymi różnicy potencjałów elektrycznych. Izolacyjność elektryczna materiału jest określana przez jego rezystywność, wielkość fizyczną symbolizowaną literą ρ (Ω⋅m) oraz przez jego wytrzymałość dielektryczną, która jest maksymalną wartością pola elektrycznego, które materiał może wytrzymać przed wyzwoleniem łuku elektrycznego. Materiał jest izolowany, gdy jego rezystywność jest większa niż 108 Ω⋅m.

Jakie są rodzaje izolatorów elektrycznych?

Materiały dielektryczne są dostępne w różnych formach stałych (papier, włókniny, folie) lub płynnych (żywice).

Elastyczna izolacja

Izolacje elastyczne to izolacje o grubości poniżej 1 milimetra, sprzedawane w postaci papieru lub włókien. Na przykład papiery takie jak Nomex® są meta-aramidami o doskonałej stabilności termicznej (od -196°C do +300°C). Jest to zatem idealny izolator elektryczny do wielu zastosowań: transformatorów, turbin wiatrowych, pojazdów hybrydowych itp. Inne, takie jak Nokamex, wysokiej klasy laminat wykonany z poliimidu Kapton® i papieru aramidowego Nomex®, mają doskonałe właściwości termiczne, elektryczne i mechaniczne.

Sztywna izolacja laminowana

Laminaty to gama materiałów izolacyjnych składających się z kilku warstw materiału. Wzmocnienia (papier, mata szklana, tkanina szklana, mika) stanowią podstawę izolacji, która przed polimeryzacją pokrywana jest żywicą fenolową, poliestrową, epoksydową lub silikonową. Można je znaleźć w postaci płyt o grubości od kilku dziesiątych milimetra do kilkudziesięciu milimetrów. W ten sposób możliwe jest połączenie właściwości tych materiałów w celu uzyskania izolatora, który charakteryzuje się zarówno wysokimi parametrami termicznymi, jak i mechanicznymi.

Izolatory te mogą być stosowane w silnikach i transformatorach, generatorach, urządzeniach...

Filmy techniczne

Folie to polimery izolacyjne o grubości mniejszej niż 0,5 mm, dostępne w postaci rolek. Ich skład jest bardzo zróżnicowany i istnieje wiele różnych formuł o własnych właściwościach dielektrycznych, termicznych i mechanicznych. Tak więc mocną stroną poliimidów typu Kapton® jest odporność na ciepło (do 400°C jako krótkotrwały szczyt termiczny) w odniesieniu do innych cech, które pozostają bardzo wysokie, podczas gdy poliestry typu Mylar® należą do izolatorów o najwyższych wartościach dielektrycznych.

Izolatory cieczy

Izolację elektryczną można również zapewnić przy użyciu materiałów w postaci płynnej. Pozwala to na umieszczenie płynnej izolacji tam, gdzie jest potrzebna, przed późniejszym utwardzeniem. Przykłady obejmują lakiery ochronne i masy uszczelniające. Ponadto płynne epoksydowe lub poliestrowe żywice impregnujące mogą być dodawane do izolacji włóknistej w celu utworzenia sztywnych materiałów kompozytowych.

Sztywne i elastyczne izolatory elektryczne: przykłady zastosowań

Zdecydowana większość gałęzi przemysłu zajmuje się izolacją elektryczną. Izolacja jest stosowana w produkcji silników, kabli i transformatorów, ale także we wszystkich urządzeniach elektronicznych.

Silniki elektryczne i generatory

W elektronice płytki drukowane są wykonane z materiału o nazwie FR-4, który jest laminatem wykonanym z żywicy epoksydowej i włókna szklanego. Jest to gruby, sztywny i ognioodporny materiał.

Izolatory dla elektroniki

Małe silniki elektryczne pracujące przy niskich napięciach, takie jak silniki pomp wycieraczek przedniej szyby, mogą być izolowane za pomocą elastycznych poliestrowych folii izolacyjnych o grubości około 100 mikronów, ponieważ charakter dielektryczny izolatora zmienia się wraz z jego grubością. Elastyczne izolatory są stosowane na przykład w funkcjach karbu wstecznego lub międzyfazowego.

Z drugiej strony, w urządzeniach typu turbo alternator lub turbina gazowa, powszechnie stosujemy materiały zamykające szczeliny wykonane z wysokowydajnego laminatu, grubszego, bardziej odpornego i łączącego zalety 2 lub 3 materiałów. Przykład: laminaty Nokamex triplex.

Izolatory dla przemysłu motoryzacyjnego

W przemyśle motoryzacyjnym izolatory elektryczne znajdują się między innymi w alternatorach, kablach i elektronice pokładowej. Co więcej, od czasu pojawienia się samochodów elektrycznych i hybrydowych, potrzeba ta tylko wzrosła ze względu na konieczność izolacji akumulatorów. Przykładem może być Formex®, polipropylen w postaci folii lub paneli o strukturze plastra miodu. Rozwiązania te mogą być materiałami izolacyjnymi rozpraszającymi ciepło lub materiałami izolacyjnymi o zintegrowanych właściwościach przewodzenia prądu.

Wnioski

Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań w zakresie izolacji elektrycznej, a ich wybór zależy od zastosowania. Co więcej, materiały te mają różne parametry pod względem izolacji elektrycznej, odporności na temperaturę i wytrzymałości mechanicznej.

Nie wahaj się skontaktować z naszymi zespołami. Będą oni w stanie pomóc Ci wybrać odpowiednią izolację elektryczną dla Twoich potrzeb!

Konkretna potrzeba?

Nasze zespoły odpowiedzą tak szybko, jak to możliwe