Електрично изолативен материјал

Дефиниција

Електричниот изолативен материјал е дефиниран како состојба која ограничува протокот на електричество низ неа. Во такви материјали, електричните наелектризувани честички не се движеат слободно; вместо тоа, тие предлажаат многу одпорна патека, што го прави екстремно тешко протокот на електрична струја да мине. Една од главните применли на електричните изолативни материјали е во надворешните преносни линии, каде што се поставуваат помеѓу кулите и проводниците. Нивната улога тука е да спречат протокот на електрична струја од проводниците кон земјата, осигурувајќи безбеден и ефикасен пренос на електрична енергија.

Својства на електричните изолативни материјали

За оптимално функционирање, електричните изолативни материјали треба да поседуваат следните клучни својства:

• Висока механичка јачина: Материјалот мора да биде доволно робустен за да издрази напрегнатоста и тежината на проводниците кои ги поддржува. Ова гарантира структурната целост на електричниот систем и спречува механички недостатоци кои можат да доведат до прекинување во преносот на енергија.

• Висока диелектрична јачина: Висока диелектрична јачина дозволува материјалот да издрази високи електрични напони без да се распадне или да проводи електричество, што го заштитува ефективноста на изолацијата при различни електрични стресови.

• Висок електричен отпор: За да се спречи протокот на електрична струја од проводниците кон земјата, изолативниот материјал треба да има висок отпор. Ова ги минимизира губите на енергија и намалува ризикот од електрични несреќи.

• Непорозно и без загаднување: Порозноста и загаднувањето можат да компромитираат изолативните својства на материјалот со обезбедување на патеки за влез на влага и електрична проводливост. Непорозна и без загаднување структура гарантира долгогодишна надежност и константна перформанса.

• Термална стабилност: Електричните и хемиски својства на изолативниот материјал треба да останат непроменети од флукутуации на температурата. Ова е критично за одржување на целоста на изолацијата во различни оперативни околини, од екстремно холодни до услови на висока температура.

Обично, електричните изолатори се производат од потврдено стакло или висококвалитетна порцелан со мокра технологија. Порцеланските изолатори често се покриваат со кафеава боја на нивните изложени површини, иако варијанти со кремаста гласура исто така се користат во некои применли.

Потврденото или престресираното стакло станало популарен избор за изградба на линиски изолатори. Површинскиот слој на потврдените стаклени изолатори е под висок компресионен напон, што им дозволува да издразат значителни механички и термални стресови. Процесот на потврдување вклучува загревање на стаклото над неговата точка на напрегнатост, а потоа брзо охладување на неговата површина со воздух, што создава состојба на внатрешен стрес што го подобрува неговата јачина и длабочина.

Преимущества на потврдените стаклени изолатори над порцеланските изолатори

• Повисока пробивна јачина: Потврдените стаклени изолатори понудуваат подобро одбрана против електрична пробивање, што го намалува ризикот од неуспех на изолацијата при услови на висок напон.

• Подобренa механичка јачина: Со повисока механичка јачина, овие изолатори се помалку склони на повреди при превоз и инсталација, што намалува трошоците за одржба и времето на недоступност.

• Висока термална отпорност на удар: Нивната способност да издразат брзи промени на температурата намалува повредите причинети од флешови на моќта, подобрувајќи го општата надежност на електричниот систем.

• Само-индикативен модус на неуспех: Во случај на повреда поради електрични или механички причини, надворешниот слој на потврдените стаклени изолатори се сипа и паѓа на земјата. Меѓутоа, капачето и пинот остануваат доволно јачки за да поддржуваат проводникот, што дава јасна индикација за повреда и осигурува продолжена безбедност на електричната инсталација.

• Подолга временска траење: Потврдените стаклени изолатори имаат значително подолг век на служба во споредба со порцеланските изолатори, што ги прави подобра икономска избор во долг рок.

Иако потврдените стаклени изолатори имаат многу предности, тие имаат еден недостаток: влагата тенденцијално кондензира подесно на нивните површини. Меѓутоа, кога се тестираат за пробивна јачина во ваздух со користење на стрми импулсни таласи, нивната перформанса е сравнима со таа на порцеланските изолатори.

Полимерни изолатори

Друг тип на електрични изолативни материјали се полимерните изолатори, кои се состојат од комбинација на стаклена влакна и епоксидна полимерна смола, во споредба со порцелан. Полимерните изолатори нудат неколку специфични предности:

• Легко: Тие се приближно 70% по-лесни од нивните порцелански колеги, што ги прави по-лесни за управување, превоз и инсталација, особено во големи електрични проекти.

• Одбрана против пробивање и висока механичка јачина: Полимерните изолатори се високо одбрани против електрична пробивање и поседуваат отлична механичка јачина, што ги осигурува надежна работа при различни оперативни услови.

• Термална отпорност: Нивната висока термална отпорност ги намалува повредите причинети од флешови, подобрувајќи го безбедноста и долговечноста на електричниот систем.

• Подобрен перформанс на радио интерференция: Полимерните изолатори покажуваат отличен перформанс во минимизирање на радио интерференција, што е критично за одржување на целоста на комуникационите системи во околината на електричните инсталации.

Намалена корозија на хардверот: Својствата на материјалот помагаат во спречување на корозијата на поврзаниот хардвер, што ги намалува потребите за одржба и продлужува временското траење на електричните компоненти.

Подобрен перформанс во замурени атмосфери: Полимерните изолатори се добро прилагодени за користење во замурени околини, бидејќи помалку се влијаат од контаминанти, што ги осигурува константната изолативна перформанса дори и во тешки услови.