Основные виды изоляционных материалов

Виды изоляции кабелей и проводов

В кабельном производстве применяются различные материалы, предназначенные для изолирования проводных элементов. Главное условие изоляции кабелей и проводов — она не должна проводить ток, поэтому в качестве материалов здесь традиционно применяют: резину, ПВХ, полиэтилен, фторопласт или бумагу. В некоторых случаях в качестве изоляционных материалов также применяют: окись магния, лак, шёлк или полистирол.

Тип изоляции кабелей выбирается на основании конструктивных особенностей кабеля и сетевого напряжения, при котором он будет эксплуатироваться:

• для оболочных кабельных изделий при показателях постоянного напряжения не более 700 Вольт, и номинального переменного тока не более 220 Вольт для однофазных сетей (380 Вольт в случае с трёхфазными);

• для безоболочных кабелей с показателями постоянного напряжения не выше 700 Вольт, и номинального переменного тока до 220 Вольт (380 вольт для трёхфазных сетей);

• для оболочных и безоболочных кабелей с показателями постоянного тока не более 700 — 1000 Вольт, и переменного от 220 до 400 Вольт (для трёхфазных сетей на 380 и однофазных на 220 Вольт);

• для кабелей с постоянным напряжением до 3600 Вольт и показателями переменного тока от 400 до 1800 Вольт;

• для кабелей, эксплуатируемых в условиях постоянного напряжения в 1000 — 6000 Вольт при показателях переменного тока в 400 — 1800 Вольт.

Изоляционные материалы на основе резины , использующиеся в кабельном производстве, могут быть как природного, так и синтетического происхождения. Немаловажным преимуществом резиновой изоляции проводки и кабелей является достаточно высокая гибкость, что даёт возможности для монтажа сетей в любых условиях. Но, со временем, резиновая изоляционная оплётка теряет свои защитные свойства и подвергается изменению химических свойств материала, что негативно сказывается на надёжности изоляционного слоя.

Кабель с резиновой изоляцией КГ (изоляция из резины на основе натурального и бутадиенового каучуков)

Изоляция из полиэтиленов высокой или низкой плотности отличается высокой стойкостью к воздействию химической или иной агрессивной среды. Вулканизированный полиэтилен не боится и перепадов температур, а вот обычные виды полиэтиленовой изоляции при нагревании нестабильны. Именно поэтому они не рекомендуются для использования в условиях повышенных температур.

Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

Изоляционные материалы на основе ПВХ — это производные полимеров, со всеми их достоинствами и недостатками. ПВХ-изоляция обходится производителю дешевле любых других видов изоляционных материалов. Но, при добавлении пластификаторов, оплётка провода или кабеля немного теряет в своих защитных свойствах, да и химическая стойкость материала снижается. При этом изоляция на основе ПВХ отличается высокой эластичностью, а при подборе правильных добавок можно придать ей дополнительные свойства: термостойкость и сохранение эластичности в низкотемпературных условиях.

Силовые кабели с ПВХ изоляцией

Изоляция на бумажной основе , при обилии современных материалов, сегодня используется довольно ограниченно. Допустимое напряжение для такого типа проводки — не более 35 кВ. Если бумажная изоляция применяется при производстве силовых кабелей — необходимо использовать бумажную основу, пропитанную специальным составом, включающим в себя воск, масло и канифоль. В итоге бумага приобретает несвойственные ей характеристики. Высоковольтные сети изолируют материалом, созданным из многослойной целлюлозной основы. Среди явных минусов такой изоляции — нестойкость бумаги к любым внешним воздействиям.

Силовой кабель с бумажной изоляцией

Фторопластовая изоляционная прослойка проводов и кабелей — одна из самых надёжных. Однако, применение этого материала требует определённых усилий, ведь фторопласт в лентах наматывают на кабельные жилы, а затем подвергают запеканию под воздействием высоких температур. Полученное в итоге покрытие отличается высокой стойкостью к любым внешним воздействиям: его непросто повредить механическим, химическим или любым другим способом.

9.4 Изоляционные материалы

К изоляционным материалам относят материалы, практически не проводящие электрический ток. Они используются в качестве изоляции при производстве и ремонте автотракторного электрооборудования.

К ним предъявляются следующие требования: устойчивость против влаги, достаточная механическая прочность, высокая теплостойкость (к некоторым материалам).

В качестве изоляционных материалов применяют слюду, изоляционную бумагу, прессшпан, изоляционную ленту, асбест, эбонит, фибру, карболит, текстолит, бакелит и изоляционные лаки.

Слюда представляет собой тугоплавкий слоистый минерал, легко расщепляющийся на тонкие прозрачные листочки. Это диэлектрик, выдерживающий нагрев до 500°С. Слюда обладает высокими электроизоляционными свойствами и применяется как диэлектрик в конденсаторах, коллекторах электрогенераторов и стартеров, в электронагревательных приборах. Тонкие листочки слюды, склеенные под горячим прессованием, называют миканитом и употребляют как изоляционный материал между коллекторными пластинками генератора, стартера и других электромашин.

Изоляционные ленты — это полоски ткани, покрытые с одной или обеих сторон резиновым клеем, или поливинилхлоридные ленты, промазанные с одной стороны клейким составом. Изоляционную бумагу изготовляют из древесной массы обработкой содой и сульфатом натрия.

Прессшпан выпускается в виде листов твердого картона. Его получают из бумажной массы, пропитанной льняным маслом. Он применяется для изоляции в электрических машинах.

Изоляционные лаки (№ 458, 460, 447, 13, 1154 и др.) представляют собой смесь асфальта или битума, растительного масла, органического растворителя и сиккатива. Их применяют для изоляции обмоток полюсных катушек генераторов и стартеров, а также для защиты электродеталей от влаги и нефтепродуктов.

9.5 Вопросы для самопроверки

1 Какой конструкционный материал принято называть пластической массой?

Перечислите основные ингредиенты, входящие в состав пластических масс?

Назовите основные виды пластических масс, укажите их особенности?

Перечислите основные причины возникновения дефектов в пластмассовых деталях?

Перечислите основные методы ремонта пластмассовых деталей?

Назовите наиболее перспективные направления расширения применения пластмасс в конструкции автомобиля?

Какие ремонтные материалы называют клеящими?

Перечислите основные операции процесса склеивания?

Назовите основные требования, предъявляемые к клеящим материалам и герметикам, применяемым на автомобильном транспорте?

Перечислите наиболее характерные случаи применения клеев и герметиков на автомобильном транспорте?

Назовите основные виды прокладочных материалов, используемых на автомобильном транспорте?

Назовите основные виды изоляционных материалов, используемых на автомобильном транспорте?

10 Лакокрасочные материалы. Окраска автомобилей. Средства для ухода за автомобилем

Лакокрасочные материалы служат для создания на окрашиваемой поверхности прочного слоя из лаков и красок, предохраняющего изделие от разрушающего действия внешней среды, и для декоративной отделки.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Основные виды изоляционных материалов

Сегодня нельзя построить дом без применения специальных средств защиты. Эти средства позволяют защитить жилье от негативных воздействий внешней среды.

Одним из распространенных материалов для гидроизоляции является рулонный рубероид, он прекрасно справляется с поставленной целью.

Рынок предлагает различные виды изоляционных материалов, отличающиеся функциональными характеристиками:

• теплоизоляционные;
• звукоизоляционные;
• гидроизоляционные;
• ветроизоляционные;
• паро- и водоизоляцинные.

Материалы для теплоизоляции

Теплоизоляция призвана уменьшить теплопотери.

Материалы, используемые для теплоизоляции строящихся зданий, выпускаются разных видов. По консистенции они бывают:

Схема теплоизоляции кирпичной стены.

• жесткие или твердые;
• в виде порошка или зернистого вида;
• волокнистые.

Эта категория изоляционных материалов позволяет уменьшить потери тепла до минимальных значений. Применение этих защитных средств позволяет уменьшать толщину стены, за счет чего снижается вес здания и уменьшается количество расходуемых материалов на строительство.

Основные функциональные характеристики, которыми обладают изоляционные материалы данного вида:

• низкая теплопроводность;
• плотность;
• большая пористость, за счет которой снижается прочность материала.

Твердый утеплитель выпускается блоками и плитами, сыпучий – в виде порошка или зерна, волокнистые, соответственно, в виде волокон.

По составу утеплители разделяются на 3 группы:

1. Органические утеплители, получаемые из отходов сельскохозяйственного сырья, древесины, торфа и газонаполненные пластмассы (пенопласт, поропласт, сотопласт). Недостатком этой группы материалов можно назвать их низкую огнестойкость, их применяют в температурных режимах ниже 150°С.
2. Материалы неорганической природы представлены на строительном рынке минеральной ватой и минераловатными плитами, газобетонными средствами и пенобетоном, стекловолокном и пеностеклом.
3. Утеплители смешанного состава фибролит и арболит состоят из минерального вяжущего вещества и органического наполнителя. Смешанный состав средств защиты позволяет достигать более высокого уровня огнестойкости.

Материал для звукоизоляции

Применение звукоизоляционных уплотнителей при строительстве зданий разного назначения, преследует цель снизить уровень проникающего шума и посторонних звуков.

Изоляционные материалы данного вида делятся на 2 группы:

• звукопоглощающие или акустические;
• прокладочные.

Акустические облицовочные средства используют при строительстве промышленных предприятий, монтаже вентиляционных установок и промышленных кондиционеров для обеспечения нормативного уровня шума. А в общественных зданиях они создают оптимальный уровень слышимости и улучшают акустику в больших помещениях, где размещается множество слушателей: зрительные залы кинотеатров и филармоний, театров, звукозаписывающих студий. Звукоизоляционные свойства защитных средств зависят от пористости уплотнителя.

В качестве изоляционных материалов, поглощающих шум, могут применяться мягкие, полужесткие и твердые облицовки.

Для получения мягкого вида облицовки применяется минеральная вата и стекловолокно. Мягкая звукоизоляционная облицовка выпускается в виде матов и рулонов. Объемная масса этого вида материалов составляет около 70 кг/м³. С одной стороны они имеют листовой перфорированный экран. Материалом для него служит алюминий, жесткий поливинилхлорид или асбестоцемент.

Полужесткая поглощающая звукоизоляционная облицовка изготавливается в виде минераловатных и стекловолоконных плит. Размер одной плиты составляет 50×50×2 см, объемная масса ее 80-130 кг/м³. Используются в этих целях и плиты из древесных волокон, пластмассы с пористой основой. К ним относят пенополиуретан и пенопласт из полистирола.

При производстве твердых изоляционных материалов используют гранулированные или суспензированные виды минеральной ваты и коллоидного связующего вещества. В качестве связующего вещества применяется клейстер из крахмала. Плиты окрашиваются и выпускаются с разного вида фактурой, объемная масса их составляет около 400 кг/м³.

Прокладочные звукоизоляционные материалы препятствуют попаданию шума извне и не позволяют звукам распространяться дальше. Этот вид облицовки выпускается рулонами и плитами. Для их изготовления используют стекловолокно и минеральную вату, газонаполненные пластмассы.

Гидроизоляция и классификация материалов

Гидроизоляция применяется в строительстве для защиты построек от воздействия воды, жидких химических реагентов и конденсата. Гидроизоляционные вещества разделяются по назначению. Они обладают:

• с антикоррозионными свойствами;
• с антифильтрационными свойствами;
• герметизирующие.

Кроме того, все материалы разделяются между собой по составу материала. Бывают на основе:

Схема гидроизоляции подвала рубероидом.

• асфальта;
• пластмассы;
• минералов;
• металла.

Вещества на основе асфальта выпускаются в виде лаков и эмалей из битума, мастик, бетонов, асфальтов горячего и холодного способа приготовления. На основе пластмасс выпускаются разные полиэтиленовые пленки, эпоксидные лаки и краски из поливинила. Минеральные защитные средства для гидроизоляции выпускают в виде красок на основе силикатов и цементов, гидрофобных засыпок. В средствах для изоляции построек от влаги на основе металла применяют листы из металла и алюминиевую фольгу.

По способу монтажа гидроизоляция бывает традиционной, которую приклеивают или с ее помощью обмазывают элементы зданий, и та, что обладает проникающим действием.

Сегодня материалы проникающего действия более востребованы, чем традиционные, так как при взаимодействии с бетоном они заполняют пустоты и поры в нем водонерастворимыми соединениями. При этом сохраняется исходная паропроницаемость бетона.

Пароизоляция защищает постройки и утеплитель от накапливания в них водяных паров.

Материалами для изоляции от водяного пара служат такие виды защитных средств, как пергамин, толь, рубероид, ПВХ-мембраны, полимерные лаки и фольга.

Промышленность выпускает огромное число изоляционных материалов, не описанных выше. К ним относятся разного рода защитные пропитки, герметики, мастики, антикоррозионные покрытия. Разработаны и появились в продаже ветроизоляционные вещества, защищающие кровлю и утеплитель от конденсата и выветриваний.

Изоляционные материалы для трубопроводов

В изоляционных материалах для трубопроводов нуждается большая часть существующих инженерных систем. Это обусловлено климатическими особенностями, техническими условиями производства и характеристиками транспортируемого сырья.

Сейчас вопрос о внедрении энергосберегающих технологий стоит ребром. Это острая проблема, которую нужно решать комплексно.

К счастью, современный рынок полон разнообразных вариаций утеплителей и способов их рационального использования. При этом применяются они во всевозможных сегментах индустрии.

Использование изоляции заключается в отделении теплопроводящих объектов от других, которые это тепло забирают. Качественная изоляция позволит максимально эффективно транспортировать энергоноситель, сохраняя его температуру, и предупредить замерзание холодных трубопроводов в зимнее время.

Классификация изоляционных материалов для трубопроводов

Используемая в наше время изоляция может быть:

• Штучной;
• Рулонной;
• Комбинированной;
• Заливочной;
• Кожуховой.

В зависимости от эксплуатационных характеристик она может применяться в следующих системах трубопроводов:

• Горячего и холодного водоснабжения;
• Морозильного и парового оснащения;
• Тепловых сетей;
• Технических приборов;
• Вентиляции.

Эти же эксплуатационные характеристики диктуют цели применения материалов для изоляции:

1. Для обеспечения заданной температуры на поверхности изоляции.

Это мера необходимости, которая возникает в случае нерегламентированных тепловых потерь, но требования техники безопасности гласят о том, что нужно защитить обслуживающий персонал от возможных ожогов и снизить тепловыделения в рабочем помещении.

1. С целью предотвратить замерзание содержимого.

Иногда случается так, что жидкость в трубопроводе прекращает свое движение. Если такой трубопровод находится на открытом воздухе, то стоящая в трубе жидкость вполне может замерзнуть. Это справедливо, как правило, для трубопроводов малого диаметра. Время, на которое изоляционные материалы способны предохранить жидкость от замерзания, зависит от множества факторов. Роль играют: температура теплоносителя, окружающей среды, наличие ветра, его скорости, внутреннего диаметра трубы, ее толщины и толщины слоя изоляции.

1. Теплоизоляция, направленная на предотвращение образования конденсата на поверхности трубопроводов.

Такую изоляцию применяют в помещениях, где хранятся вещества или транспортируются продукты с температурой меньшей температуры воздуха окружающей среды.

Часто используемые изоляционные материалы для трубопроводов

На сегодняшний день не существует идеальной по всем параметрам тепловой изоляции. Каждый отдельно взятый проект предусматривает применение наиболее подходящего материала, который сможет обеспечить решение всех задач в конкретном случае.

Современный рынок предлагает разнообразие приспособлений для тепловой изоляции: начиная от плит и трубок, заканчивая мастиками и напылением.

Следующие материалы чаще всего используются для изоляции трубопроводов:

• Минераловатные цилиндры. Они изготовлены на основе базальтовых пород. Приспособления могут быть кашированы алюминиевой фольгой;
• Вспененный синтетический каучук. Гибкий и эластичный материал широко применяется при обеспечении изоляции трубопроводов. Его характеристики позволят работать с широчайшим диапазоном температур (от -200 до +150 градусов). Износостойкость гарантирует длительный срок службы такой тепловой изоляции;
• Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена. Материал обладает высокой диффузией водяного пара, что обеспечивает долговечность изделия. Эластичность изделия сохраняется даже при экстремально низких температурах. При этом при производстве материала не используется фреон, поэтому он полностью безопасен для экологии. С точки зрения пожарной безопасности данное изделие отвечает всем требованиям, которые ставятся к материалам группы горючести Г1 и Г2.

Востребованы и предизолированные трубопроводы. Такие продуктопроводы предназначены для прокладки подземных бесканальных инженерных коммуникаций. Конструктивная часть – 2 полуцилиндра из пенополистирола для трубопроводов с диаметром внутреннего сечения от 32 мм.

Изоляционные материалы для трубопроводов на выставке

На выставке «Нефтегаз» будет представлен широкий ассортимент изоляционных материалов для трубопроводов для транспортировки нефтегазовых продуктов от ведущих производителей мира. Благодаря этому поставщики смогут договориться о дальнейшем сотрудничестве, обсудить условия сбыта изделий, заключить сделки, подписать договоры и соглашения с представителями промышленных структур. Все это можно реализовать на выставочном участке комплекса.

Помимо этого на мероприятии будут проводиться тематические лекции, семинары, посвященные применению изоляции во всевозможных сферах производства. На таких собраниях будет затронут также и вопрос энергосбережения при разных способах утепления.

«Экспоцентр» занимается организацией и реализацией различных экспозиций, как общенациональной, так и международной величины. Все мероприятия проводятся при патронаже представителей местных властей, а также с помощью других ассоциаций и организаций.

За многолетний период деятельности выставочного центра было проведено около 6 тысяч различных экспозиционных показов. «Экспоцентр» занимается не только выполнением заказов, но и проведением собственных экспозиций.

Основные виды изоляционных материалов

Электроизоляционными материалами, или диэлектриками, называют такие материалы, с помощью которых осуществляют изоляцию, т. е. препятствуют утечке электрического тока между какими-либо токопроводящими частями, находящимися под разными электрическими потенциалами.

Диэлектрики имеют очень большое электрическое сопротивление. По химическому составу диэлектрики делят на органические и неорганические. Основным элементов в молекулах всех органических диэлектриков является углерод. В неорганических диэлектриках углерода нет. Наибольшей нагревостойкостью обладают неорганические диэлектрики (слюда, керамика и др.).

По способу получения различают естественные (природные) и синтетические диэлектрики. Синтетические диэлектрики могут быть созданы с заданным комплексом электрических и физико-химических свойств, поэтому они широко применяются в электротехнике.

По строению молекул диэлектрики делят на неполярные (нейтральные) и полярные. Нейтральные диэлектрики состоят из электрически нейтральных атомов и молекул, которые до воздействия на них электрического поля не обладают электрическими свойствами. Нейтральными диэлектриками являются: полиэтилен, фторопласт-4 и др. Среди нейтральных выделяют ионные кристаллические диэлектрики (слюда, кварц и др.), в которых каждая пара ионов составляет электрически нейтральную частицу. Ионы располагаются в узлах кристаллической решетки. Каждый ион находится в колебательном тепловом движении около центра равновесия — узла кристаллической решетки. Полярные, или дипольные, диэлектрики состоят из полярных молекул-диполей. Последние вследствие асимметрии своего строения обладают начальным электрическим моментом еще до воздействия на них силы электрического поля. К полярным диэлектрикам относятся бакелит, поливинилхлорид и др. По сравнению с нейтральными диэлектриками полярные имеют более высокие значения диэлектрической проницаемости, а также немного повышенную проводимость.

По агрегатному состоянию диэлектрики бывают газообразными, жидкими и твердыми. Самой большой является группа твердых диэлектриков. Электрические свойства электроизоляционных материалов оценивают с помощью величин, называемых электрическими характеристиками. К ним относятся: удельное объемное сопротивление, удельное поверхностное сопротивление, диэлектрическая проницаемость, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, тангенс угла диэлектрических потерь и электрическая прочность материала.

Удельное объемное сопротивление — величина, дающая возможность оценить электрическое сопротивление материала при протекании через него постоянного тока. Величина, обратная удельному объемному сопротивлению, называется удельной объемной проводимостью. Удельное поверхностное сопротивление — величина, позволяющая оценить электрическое сопротивление материала при протекании постоянного тока по его поверхности между электродами. Величина, обратная удельному поверхностному сопротивлению, называется удельной поверхностной проводимостью.

Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления — величина, определяющая изменение удельного сопротивления материала с изменением его температуры. С повышением температуры у всех диэлектриков электрическое сопротивление уменьшается, следовательно, их температурный коэффициент удельного сопротивления имеет отрицательный знак. Диэлектрическая проницаемость — величина, позволяющая оценить способность материала создавать электрическую емкость. Относительная диэлектрическая проницаемость входит в величину абсолютной диэлектрической проницаемости. Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости — величина, дающая возможность оценить характер изменения диэлектрической проницаемости, а следовательно, и емкости изоляции с изменением температуры. Тангенс угла диэлектрических потерь — величина, определяющая потери мощности в диэлектрике, работающем при переменном напряжении

19.04.2011 Продаем скипидар Нижний Новгород

Электроизоляционные материалы. Виды, классы нагревостойкости, температура нагрева электроизоляционных материалов

1. Основные определения и классификация диэлектриков

Электроизоляционными материалами или диэлектриками называются вещества, с помощью которых осуществляется изоляция элементов или частей электрооборудования, находящихся под разными электрическими потенциалами. По сравнению с проводниковыми материалами (проводниками) диэлектрики обладают значительно большим электрическим сопротивлением. Характерным свойством диэлектриков является возможность создания в них сильных электрических полей и накопления электрической энергии. Это свойство диэлектриков используется в электрических конденсаторах и других устройствах.

Согласно агрегатному состоянию диэлектрики делятся на газообразные, жидкие и твердые. Особенно большой является группа твердых диэлектриков (высокополимеры, пластмассы, керамика и др.).

Согласно химическому составу диэлектрики делятся на органические и неорганические. Основным элементом в молекулах всех органических диэлектриков является углерод. В неорганических диэлектриках углерода не содержится. Наибольшей нагревостойкостью обладают неорганические диэлектрики (слюда, керамика и др.).

По способу получения диэлектрики делятся на естественные (природные) и синтетические. Наиболее многочисленной является группа синтетических изоляционных материалов.

Многочисленную группу твердых диэлектриков обычно делят на ряд подгрупп в зависимости от их состава, структуры и технологических особенностей этих материалов. Так, выделяют керамические диэлектрики, воскообразные, пленочные, минеральные и др.

Все диэлектрики, хотя и в незначительной степени, обладают электропроводностью. В отличии от проводников у диэлектриков наблюдается изменение тока со временем вследствие спадания тока абсорбции. С некоторого момента под воздействием постоянного тока в диэлектрике устанавливается только ток проводимости. Величина последнего определяет проводимость диэлектрика.

При напряженности электрического поля, превосходящей предел электрической прочности диэлектрика, наступает пробой. Пробой представляет собой процесс разрушения диэлектрика, в результате чего диэлектрик теряет электроизоляционные свойства в месте пробоя.

Величину напряжения, при котором происходит пробой диэлектрика, называют пробивным напряжением Uпр, а соответствующее значение напряженности электрического поля называется электрической прочностью диэлектрика Епр.

Пробой твердых диэлектриков представляет собой или чисто электрический процесс (электрическая форма пробоя), или тепловой процесс (тепловая форма пробоя). В основе электрического пробоя лежат явления, в результате которых в твердых диэлектриках имеет место лавинное возрастание электронного тока.

Характерными признаками электрического пробоя твердых диэлектриков являются:

· независимость или очень слабая зависимость электрической прочности диэлектрика от температуры и длительности приложенного напряжения;

· электрическая прочность твердого диэлектрика в однородном поле не зависит от толщины диэлектрика (до толщин 10–4—10–5 см);

· электрическая прочность твердых диэлектриков находится в сравнительно узких пределах: 106—107 В/см; причем она больше, чем при тепловой форме пробоя;

· перед пробоем ток в твердом диэлектрике увеличивается по экспоненциальному закону, а непосредственно перед наступлением пробоя наблюдается скачкообразное возрастание тока;

· при наличии неоднородного поля электрический пробой происходит в месте наибольшей напряженности поля (краевой эффект).

Тепловой пробой имеет место при повышенной проводимости твердых диэлектриков и больших диэлектрических потерях, а также при подогреве диэлектрика посторонними источниками тепла или при плохом теплоотводе. Процесс теплового пробоя твердого диэлектрика состоит в следующем. Вследствие неоднородности состава отдельные части объема диэлектрика обладают повышенной проводимостью. Они представляют собой тонкие каналы, проходящие через всю толщину диэлектрика. Вследствие повышенной плотности тока в одном из таких каналов будут выделяться значительное количество тепла. Это повлечет за собой

еще большее нарастание тока вследствие резкого уменьшения сопротивления этого участка в диэлектрике. Процесс нарастания тепла будет продолжаться до тех пор, пока не произойдет тепловое разрушение материала (расплавление, науглероживание) по всей его толщине — по ослабленному месту.

Характерными признаками теплового пробоя твердых диэлектриков являются:

· пробой наблюдается в месте наихудшего теплоотвода от диэлектрика в окружающую среду;

· пробивное напряжение диэлектрика снижается с повышением температуры окружающей среды;

· пробивное напряжение снижается с увеличением длительности приложенного напряжения;

· электрическая прочность уменьшается с увеличением толщины диэлектрика;

· электрическая прочность твердого диэлектрика уменьшается с ростом частоты приложенного переменного напряжения.

При пробое твердых диэлектриков часто наблюдаются случаи, когда до определенной температуры имеет место электрический пробой, а затем в связи с дополнительным нагревом диэлектрика наступает процесс теплового пробоя диэлектрика.

2. Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов

Электроизоляционные материалы, применяемые в электрических машинах, аппаратах и трансформаторах, разделяются по их нагревостойкости на семь классов.

Таблица 1. Нагревостойкость электроизоляционных материалов

Характеристика основных групп электроизоляционных материалов, соответствующих данному классу нагревостойкости

Непропитанные и не погруженные в жидкий электроизоляционный материал волокнистые материалы из целлюлозы, хлопка и шелка, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов

Пропитанные или погруженные в жидкий электроизоляционный материал волокнистые материалы из целлюлозы, хлопка или шелка, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов

Некоторые синтетические органические пленки, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов

Материалы на основе слюды (в том числе на органических подложках), асбеста и стекловолокна, применяемые с органическими связывающими и пропитывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов

Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые с синтетическими связывающими и пропитывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов

Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые в сочетании с кремнийорганическими связывающими и пропитывающими составами, кремнийорганические эластомеры, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов

Слюда, керамические материалы, стекло, кварц, применяемые без связывающих составов или с неорганическими или элементоорганическими связывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов

Нагревостойкость — способность электроизоляционного материала выполнять свои функции при воздействии рабочей температуры в течение времени, сравнимого с расчетным сроком нормальной эксплуатации электрооборудования, в котором применяется данный электроизоляционный материал.

Указанные в таблице температуры являются предельно допустимыми для электроизоляционных материалов при их длительном использовании (в течение ряда лет) в электрических машинах, трансформаторах и аппаратах, работающих в нормальных эксплуатационных условиях.

Температуры в наиболее нагретом месте изоляции не должны превышать указанных предельно допустимых величин температуры при работе электрооборудования в нормальном режиме при предусмотренной для этого режима максимальной температуре охлаждающей среды.

С электроизоляционными материалами соответствующего класса допускается совместное применение материалов предшествующего класса при условии, что под действием температуры, допускаемой для материалов более высокого класса, электрические и механические свойства комплексной изоляции не должны претерпевать изменений, могущих сделать изоляцию непригодной для длительной работы.

Таблица 2. Ориентировочное распределение электроизоляционных материалов по классам нагревостойкости

Связывающие, пропитывающие и покровные составы, применяемые при производстве указанных материалов

Связывающие, пропитывающие и покровные составы, применяемые при производстве электрических машин, трансформаторов и аппаратов с применением указанных материалов

Текстильные материалы на основе хлопка, натурального шелка, регенерированной целлюлозы, ацетилцеллюлозы и полиамидов

Целлюлозные электроизоляционные бумаги, картоны и фибра

Внутренняя изоляция

1. Гидрозащита
2. Обмазочно-битумные гидроизоляторы холодного применения
3. Рулонная гидроизоляция
4. Проникающая гидроизоляция. Инъекционная гидроизоляция, грунтовочная пропитка
5. Внутренние изоляционные материалы: тепло- и шумоизоляция
6. Комплексные системы изоляции
7. Стекловата
8. Шлаковая вата
9. Каменная (базальтовая) вата
10. Натуральные утеплители (опилки, шерсть натуральная, эковата)
11. Полистирол (пенопласт)

Гидро- и теплозащитные материалы используются во время строительства и поддержания зданий в функциональном состоянии. Различаются они по применению — на внешние и внутренние изоляционные материалы, по назначению, функциональности.

В основном их принято делить на две группы:

1). Строительные (изоляторы, необходимые для утепления крыш, потолка, стен, пола).

2). Инженерные (используемые для защиты электропроводки, труб).

Наша задача – более подробно рассмотреть первую группу, а точнее – определить, какие внутренние изоляционные материалы отвечают требованиями потребителей и воплотят в реальность мечту о почти универсальном товаре.

Гидрозащита

Задача гидроизоляции – защита стен, кровли, потолка, перекрытий от проникновения влаги и намокания в результате капиллярного движения воды.

Используемые материалы и технологии:

Обмазочно-битумные гидроизоляторы холодного применения

• Мастика битумная
• Резино-битумные и каучуко-битумные мастики
• Праймер битумный

Рулонная гидроизоляция

Материал вида пергамин, рубероид или гидроизоляционные пленки. Основная задача – защита от воды.

Гидроизоляционные мембранные пленки представляют собой полотно с большим количеством воронок-отверстий. Устройство воронок предполагает движение пара в одном направлении и предотвращает попадание воды в обратном.

Проникающая гидроизоляция. Инъекционная гидроизоляция, грунтовочная пропитка

Суть технологии состоит в нагнетании в плиты под высоким давлением составов, которые при контакте с водой сильно расширяются, затвердевают, но при этом не меняют структуру плит, не расширяют трещин.

Гидро- парозащитные изоляционные покрытия рекомендуется укладывать одновременно с теплоизоляторами. В утеплителях достаточно быстро конденсируется водяной пар. При 1% влажности утеплитель теряет на треть свои свойства, а если влажность достигает 5% – он уже не способен удерживать тепло.

Этот вид изоляции используется для исправления строительных ошибок, при устранении течи.

Внутренние изоляционные материалы: тепло- и шумоизоляция

Комплексные системы изоляции

Если раньше мы говорили о разных материалах, обеспечивающих:

• Теплоизоляцию,
• Электроизоляцию,
• Влагоизоляцию,
• Пароизоляцию,
• Шумо- и звукоизоляцию,
• Виброизоляцию,

то сейчас популярностью пользуются образцы, обладающие несколькими (а в идеале – всеми) качествами одновременно.

И надо сказать, что производители изоляционных материалов успешно удовлетворяют запросы покупателей.

К числу комплексных систем изолирования относятся вспененные полимеры, монолитный или прессованный полиэтилен. Относится к классу газонаполненных термопластичных полимеров (термопласты).Выпускается рулонами, листами, плитами (матами).

• Универсальность. Обладает звуко-, паро-, гидро-, термоизоляционными свойствами;
• Экономичность (один материал вместо нескольких слоев монофункциональных изоляторов);
• Широкий диапазон температур, пригодных для использования изоляторов (-40 до +90°С);
• Износостойкость (до 100 лет);
• Прочность. Не разрушается под воздействием агрессивных химических веществ (например, бензина, масел, бетона), не гниет (не создает условий для развития микрофлоры);
• Нетоксичность. При горении не выделяет опасных веществ;
• Экологичность. Не вызывает аллергических реакций, разрешено размещение рядом с продуктами питания.

• Горючесть.
• При воздействии прямых солнечных лучей теряет свои свойства.

Эти недостатки компенсируются наложением светонепроницаемой пленки или фольгированием.

По теплоизоляции вспененный полиэтилен давно обошел привычные изоляторы. Один лист пенополиэтилена способен заменить 5 см минеральной ваты или 15 см стены из кирпича.

Стандартными изоляционными материалами являются:

• минеральная, базальтовая, шлаковая вата, стекловата;
• натуральные утеплители;
• монтажная пена;
• полистирол, пенополистирол (пенопласт);
• рубероид.

Минеральная вата делится на несколько групп:

Стекловата

Волокна стекловаты изготавливаются из песка, соды, бура, стеклобоя.

• Низкая теплопроводность;
• Негорючесть;
• Низкая цена.

• Хрупкость волокон;
• При попадании в легкие и взаимодействием с кожей человека, вызывает зуд, аллергические реакции.

Шлаковая вата

В состав входят доменные шлаки. Главное достоинство шлаковаты– практически не реагирует на низкие температуры. Но сильно впитывает влагу (при этом теряет свойства теплоизолятора). Поэтому не используется во влажных помещениях и для утепления фасадов.

Каменная (базальтовая) вата

Основа – горные базальтовые породы. Состоит базальтовая вата из менее хрупких волокон, чем волокна стекловаты. Возможно использование для утепления внешних стен

Натуральные утеплители (опилки, шерсть натуральная, эковата)

Опилки, сушеный мох, солома, торф – традиционные (и даже устаревающие), но доступные, недорогие варианты утепления жилых помещений. Для их применения необходима обработка био- и огнезащитными веществами.

Эковата (целлюлозная). Является продуктом вторичной переработки бумаги. Кроме целлюлозы в своем составе имеет пламегасители и антисептики. Безвредна для здоровья человека.

Полистирол (пенопласт)

Легкое в установке, недорогое изоляционное покрытие с низким водопоглощением.

• Горючесть;
• Хрупкость;
• Паронепроницаемость;
• Пенопластом не прочь полакомиться грызуны и насекомые.

Но в случае необходимости плиты легко демонтируются, заменяются.

Здесь рассмотрены основные виды изоляционных материалов. При правильном подборе и соблюдении технологии укладки они сохранят тепло в доме, защитят его от воды, а проживание сделают максимально комфортным.

Электроизоляционные материалы их свойства и область применения

Электроизоляционными материалами называют особый тип диэлектриков, который позволяет обеспечить изоляцию токоведущих частей в электроустановках.

Диэлектрики (или диэлектрические материалы) — отдельный класс изоляторов с диэлектрическими свойствами. Они обладают способностью оказывать сопротивление прохождению электрического тока (нетокопроводящие), а также способностью поляризоваться во внешнем электрическом поле. Характеристики диэлектрических материалов определены в ГОСТ 21515-76.

Если к диэлектрическому электроизоляционному материалу приложить высокое напряжение, то может возникнуть электрический пробой (по материалу проходит ток большой величины).

Типы диэлектрических материалов

Диэлектрические материалы делятся по своему химическому составу на две большие группы:

• Диэлектрики органического происхождения.
• Диэлектрики неорганического происхождения.

Понятно, что основным элементом, образующим органический диэлектрик, является углерод (С). Неорганические диэлектрики (керамика, слюда и т.п. композиции с похожей основой) построены не из углерода, то есть они могут сопротивляться высоким температурам.

Диэлектрики также классифицируются по происхождению и делятся на два класса:

• Материалы естественного происхождения.
• Синтетические материалы.

В свою очередь, класс синтетических материалов разделяют на подгруппы:

• Плёночные изоляторы: материалы изготавливают из полимеров в форме лент или плёнок разной толщины.
• Изоляторы-растворы: материалы производят в форме лаков или эмалей, при этом раствор, высыхая, образует изоляционную плёнку. Это могут быть различные варианты смол, быстросохнущих масел, битумов, а также эфиры целлюлозы и композиты на основе этих соединений.
• Компаунды: эта подгруппа электроизоляционных материалов представляет жидкости, которые затвердевают сразу после нанесения на изолируемую поверхность.
Электроизоляционные компаунды в своём составе не содержат растворителей. В зависимости от сферы применения они подразделяются на заливочные и пропиточные композиции. Заливочные применяются для заливки кабельных муфт, полостей оборудования с целью его герметизации. Пропиточные составы используют для пропитки обмоток электрических аппаратов.
• Листовые и рулонные электроизоляционные материалы: эта подгруппа производится из непропитанных волокон неорганического или органического происхождения. Например, бумага, картон, ткань или фибра готовятся на основе волокон древесины, хлопка или натурального шёлка.
• Лакоткани: это пластичные материалы, в основе которых лежит ткань, пропитанная каким-либо изоляционным составом (например, специальным лаком).

После того как пропитка затвердевает, на поверхности ткани образуется изоляционная пластичная плёнка, благодаря которой ткань приобретает электроизоляционные свойства. В зависимости от характеристик тканой основы лакоткани подразделяются на хлопчатобумажные, шёлковые, капроновые и стеклянные (так называемые стеклоткани).

Материалы искусственного происхождения характеризуются определёнными физико-химическими свойствами, которые обеспечивает технология производства. Благодаря известным параметрам искусственные изоляторы находят широкое применение в электротехнике.

В зависимости от своего агрегатного состояния диэлектрики могут быть газообразными, жидкими и твёрдыми.

Свойства твёрдых диэлектриков

Группа твёрдых диэлектриков является самой многочисленной. Свойства материалов оцениваются по ряду диэлектрических характеристик.

Основные диэлектрические характеристики (группа твёрдых диэлектриков):

1. Поверхностное сопротивление изоляционного материала.
2. Объёмное сопротивление.
3. Электрическая прочность.
4. Диэлектрическая проницаемость.

Величины будут зависеть от типа синтетического материала. Набор характеристик определяет область применения диэлектрика.

Явление электрического пробоя может возникнуть в любом электроизоляционном материале, в связи с чем введён такой параметр как электрическая прочность. Количественное значение этой характеристики определяется величиной напряжения, приложенного к диэлектрику, при котором возникает пробой. Величина приложенного напряжения пробоя зависит как от свойств изоляционного материала, так и от его толщины.

Применение электроизоляционных материалов

Электроизоляционные материалы применяются в электротехнике для производства различных групп изделий:

• Электронные печатные платы и панели, которые используют для расшивки проводников.
• Изоляционные покрытия с разными классами защиты.
• Изоляционные оболочки для проводов, шнуров и кабелей.
• Изоляционные элементы арматуры электроустановочного оборудования (розетки распределительные коробки, кабельные разъёмы, патроны, переключатели и т.п.).
• Каркасы электротехнических изделий (корпуса, панели, стойки, катушки индуктивности и т.п.).

Параметры электроизоляционных материалов влияют на надёжность оборудования и безопасность людей.

ЛЕКЦИЯ № 14. Изоляционные материалы

ЛЕКЦИЯ № 14. Изоляционные материалы

1. Классификация теплоизоляционных материалов

При строительстве промышленных объектов, гражданских сооружений сопутствующие коммуникации тепловодоснаб—жения защищают от воздействия отрицательных температур с помощью теплоизоляционных материалов различного вида. Разделяют теплоизоляционные материалы на:

Строительные теплоизоляционные материалы по структуре бывают:

А в зависимости от исходного сырья:

1) неорганические (пеностекло, легкие бетоны с наполнителями, минеральная вата);

2) органические (пенопласты, сотопласты, фибролит древесно—волокнистые и торфяные плиты и др.);

По форме и внешнему виду теплоизоляционные материалы подразделяют на:

1) штучные (плиты, полуцилиндры, блоки, кирпич легковесный и др.);

2) рулонные и шнуровые (жгуты, маты, шнуры);

3) рыхлые и сыпучие (стеклянная и минеральная вата, перлитовый песок и др.).

По жесткости теплоизоляционные материалы подразделяются на:

1) твердые, повышенной жесткости;

По теплопроводности они делятся на три класса:

1) А – низкой теплопроводности;

3) В – повышенной.

Основной показатель теплоизоляционных материалов – коэффициент теплопроводности, который для большинства из них находится в пределах 0,02—0,2 Вт/м? °С.

По возгораемости теплоизоляционные материалы выпускают:

Полимерные теплоизоляционные материалы подразделяют на:

1) жесткие, с пределом прочности на сжатие 5 сж = 0,15 Мпа;

3) эластичные с 5 сж = 0,01 МПа.

Полимерные теплоизоляционные материалы строительного назначения прочны, имеют широкий диапазон деформационных характеристик, химически и водостойкие.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

ЛЕКЦИЯ № 1. Строение древесины

ЛЕКЦИЯ № 1. Строение древесины 1. Виды древесных пород и части дерева Растущие деревья имеют следующие составные части: корни, ствол, ветви, листья. Корневая система деревьев выполняет функции поставщика влаги и питательных веществ из почвы по стволу и ветвям к листьям.

ЛЕКЦИЯ № 2. Виды пороков древесины

ЛЕКЦИЯ № 2. Виды пороков древесины 1. Сучки, трещины Пороки древесины – это отклонения от нормы в строении ствола, все нарушения физического состояния. К порокам относят: сучки, трещины, пороки формы ствола, строения древесины, химические окраски, грибные поражения,

ЛЕКЦИЯ № 3. Древесные породы

ЛЕКЦИЯ № 3. Древесные породы 1. Определитель древесных пород На основании «Справочника по древесине» А. М. Боровикова и Б. Н. Уголева составлен определитель пород.1. Группы древесных пород:1) годичные слои хорошо заметны на всех разрезах древесины. Сердцевинные лучи не

ЛЕКЦИЯ № 4. Свойства древесины

ЛЕКЦИЯ № 4. Свойства древесины 1. Цвет, блеск и текстура древесины Цвет древесины зависит от климатических условий произрастания дерева. В умеренном климате древесина почти всех пород окрашена бледно, а в тропическом имеет яркую окраску. Влияние климатического фактора

ЛЕКЦИЯ № 5. Сплавы

ЛЕКЦИЯ № 5. Сплавы 1. Строение металлов Металлы и их сплавы – основной материал в машиностроении. Они обладают многими ценными свойствами, обусловленными в основном их внутренним строением. Мягкий и пластичный металл или сплав можно сделать твердым, хрупким, и наоборот.

ЛЕКЦИЯ № 7. Железоуглеродистые сплавы

ЛЕКЦИЯ № 7. Железоуглеродистые сплавы 1. Диаграмма железо—цементит Диаграмма железо—цементит охватывает состояние железоуглеродистых сплавов, которые содержат до 6,67 % углерода. Рис. 7. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов (сплошные линии – система Fe—Fe 3 C;

ЛЕКЦИЯ № 13. Стекло. Декоративные материалы

ЛЕКЦИЯ № 13. Стекло. Декоративные материалы 1. Стекло: неорганическое и органическое В различных отраслях промышленности, строительстве и других отраслях хозяйства применяются стекла неорганические и органические. Неорганическое стекло подразделяется на техническое,

ЛЕКЦИЯ № 15. Клеи

ЛЕКЦИЯ № 15. Клеи 1. Классификация клеев и требования к ним В различных отраслях хозяйства широко применяются различные клеевые материалы, которые изготавливаются на основе природных (натуральных) или синтетических клеящих веществ.Природные клеи подразделяются на клеи

ЛЕКЦИЯ № 16. Отделочные материалы

ЛЕКЦИЯ № 16. Отделочные материалы 1. Назначение отделочных материалов. Материалы для подготовки поверхности к отделке Назначение отделочных материалов заключается в защите зданий, различных сооружений и мебели от воздействий внешней среды или для улучшения внешнего

ЛЕКЦИЯ № 17. Полы

ЛЕКЦИЯ № 17. Полы 1. Виды полов Устройство и вид полов при строительстве различных зданий и сооружений определяются строительными нормами и правилами (СНиП). В зависимости от назначения зданий и сооружений полы внутри них – в помещениях могут быть самыми разнообразными:

ЛЕКЦИЯ № 18. Строительные материалы

ЛЕКЦИЯ № 18. Строительные материалы 1. Материалы из природного камня Материалы из природного камня в строительстве применяются с незапамятных времен. Основными и широко используемыми материалами из природного камня являются песок (горный и речной), гравий, мел, каолин,

ЛЕКЦИЯ № 1. Метрология

ЛЕКЦИЯ № 1. Метрология 1. Предмет и задачи метрологии С течением мировой истории человеку приходилось измерять различные вещи, взвешивать продукты, отсчитывать время. Для этой цели понадобилось создать целую систему различных измерений, необходимую для вычисления

ЛЕКЦИЯ № 2. Техническое регулирование

ЛЕКЦИЯ № 2. Техническое регулирование 1. Основные понятия технического регулирования Основным нормативным документом, дающим определение и толкование технического регулирования, является Закон «О техническом регулировании». Исходя из определения, данного в этом

ЛЕКЦИЯ № 3. Основы стандартизации

ЛЕКЦИЯ № 3. Основы стандартизации 1. История развития стандартизации Человек прошел долгий путь развития труда от грубых каменных топоров и наконечников из кремня для стрел до микросхем и информационного общества. На протяжении очень долгого времени трудовая

ЛЕКЦИЯ № 4. Основы сертификации и лицензирования

ЛЕКЦИЯ № 4. Основы сертификации и лицензирования 1. Общие понятия о сертификации, объекты и цели сертификации Процедура сертификации направлена на подтверждение соответствия объекта сертификации предъявляемым к нему нормам и требованиям.В результате проведения