Les matériaux d'isolation électrique les plus populaires

L'industrie électrochimique moderne possède une grande variété de matériaux isolants électriques. Les matériaux en fibre de verre, qui comprennent des résines synthétiques, méritent une attention particulière, car ces matériaux sont non seulement très électriques, mais ont également une résistance mécanique importante, ainsi qu'une résistance à la chaleur et à l'humidité.

Les matériaux d'isolation électrique naturels, tels que le mica et l'amiante, leurs homologues artificiels - les cartons électriques et les rubans en coton - partagent le marché de l'isolation électrique moderne avec de la fibre de verre de haute qualité, qui fait partie des toiles en fibre de verre, de la fibre de verre, du ruban de verre et de la fibre de verre. De plus, les films synthétiques sont largement utilisés: melinex, lavsan et autres.

C'est grâce à l'apparition de matières synthétiques dans la composition des matériaux isolants que la puissance et la durabilité des équipements électriques et électroniques modernes ont considérablement augmenté, et les dimensions (transformateurs, réacteurs, condensateurs, moteurs et bien d'autres unités électriques) sont restées les mêmes. Examinons les matériaux isolants électriques les plus populaires de notre temps.

Tableau électrique

Les plaques électriques des marques EV et EVT de 0,1 à 0,3 mm d'épaisseur sont conçues pour fonctionner dans l'air. Pour travailler dans l'huile, on utilise des électrocartes CEM et EMT d'une épaisseur de 1 à 3 mm.

Electrocardboard est disponible sous forme de feuilles ou de rouleaux. Une carte électrique imprégnée est vulnérable à l'humidité, elle nécessite donc un stockage au sec. Néanmoins, même à une teneur en humidité de 8%, le carton de qualité EV a une rigidité diélectrique de l'ordre de 10 kV / mm, tandis que pour la nuance EMT la rigidité diélectrique caractéristique dans des conditions normales atteint 30 kV / mm.

Papier électrique

Fabriqué à partir de bois tendre traité avec des alcalis, le papier isolant, selon l'épaisseur et la composition, est divisé en plusieurs types: téléphone, câble et condensateur. Le papier de marque KT-05 a une épaisseur d'environ 0,05 mm. Le papier câble K-120 se caractérise par une épaisseur de 0,12 mm, il est en outre imprégné d'huile de transformateur, ce qui donne des caractéristiques diélectriques élevées.

Le papier condenseur est également imprégné d'huile de transformateur, mais son épaisseur est bien inférieure à celle des deux types précédents.

Fibre

Le matériau de départ pour les fibres est le papier, qui est traité avec une solution de chlorure de zinc. Et bien que la fibre soit mécaniquement faible, vulnérable aux acides et aux alcalis, elle est néanmoins facile à traiter et la rigidité diélectrique de la fibre atteint 11 kV / mm.

La fibre est produite sous forme de tiges, de tubes ou de feuilles d'une épaisseur de 0,6 à 12 mm. La fibre est utilisée dans la fabrication de joints électriques et de cadres de bobines. Un type de fibre mince (épaisseur de 0,1 à 0,5 mm) est un létéroïde, qui peut être trouvé en vente sous forme de feuilles ou de rouleaux.

Ruban Kiper

En tant que premier représentant de la famille des bandes de coton, nous considérons la bande de maintien de LE. Il est fabriqué à partir de fil de coton, produit dans une épaisseur de 0,45 mm et une largeur de 10 à 60 mm. Le ruban Kiper est utilisé pour serrer les fils et les câbles, pour attacher les enroulements des transformateurs et des moteurs, et le ruban Kiper est utilisé pour attacher diverses bobines et dans d'autres travaux électriques.

Ruban touffeté

Le fil de soie ou de coton est utilisé dans la fabrication des bandes de taffetas LE. Le ruban touffeté peut avoir une largeur de 10 à 50 mm. L'épaisseur du ruban tufté est traditionnellement de 0,25 mm, ce qui est inférieur à celui du ruban de maintien, et par conséquent, il est de résistance inférieure à celui-ci. Le ruban touffeté est également utilisé dans les travaux électriques.

Ruban Batiste

Une alternative plus mince au ruban de taffetas est le ruban de cambriolage LE, fabriqué à partir de tissage de coton. Il peut avoir une largeur de 10 à 20 mm et une épaisseur de 0,12 à 0,18 mm.

Ruban Calico

Moins durable que le ruban kiper, mais plus résistant que le ruban tufté - 0,22 mm d'épaisseur - calicot. Disponible en largeurs de 12 à 35 mm.

Amiante

L'amiante minérale naturelle fibreuse se caractérise par une résistance élevée à la chaleur et une faible conductivité thermique. Il est capable de démontrer des propriétés diélectriques acceptables pour certaines applications à des températures de fonctionnement jusqu'à 400 ° C.

La rigidité diélectrique caractéristique de l'amiante atteint à peine 1,2 kV / mm, par conséquent, ils ont recours à son utilisation précisément en raison de sa haute résistance à la chaleur, l'utilisant comme isolant thermique. Si l'amiante est utilisé pour l'isolation électrique, alors uniquement dans les installations électriques à basse tension. L'amiante est traditionnellement produite sous forme de feuilles ou de cordes.

Vernis et fibre de verre

Les fils de soie, de verre ou de coton sont utilisés pour la production de fibres de verre souples et de tissus vernis de différentes qualités, produits sous forme de rouleaux d'une épaisseur de matériau de 0,1 à 0,3 mm et d'une largeur de 700 à 1000 mm. Le tissu est imprégné d'huile ou de vernis bitumineux ou d'une autre composition isolante électrique appropriée.

Le tissu en laque de soie LSHSS peut être très fin - jusqu'à 0,04 mm. La fibre de verre LSC se caractérise par une résistance à la chaleur jusqu'à 180 ° C et une résistance électrique atteignant 40 kV / mm. La fibre de verre et le vernis sont traditionnellement utilisés pour l'isolation intercouche des bobines.

Matériaux en couches minces

Les films de Ftoroplastovaya, de polyéthylène téréphtalate et de dacron, ainsi que les électrocartes en film (électrocartes collés avec un film mince) se caractérisent par une résistance électrique élevée - jusqu'à 200 kV / mm et une résistance mécanique importante - avec une épaisseur de film de 0,05 mm, la résistance à la traction atteint 30 kg. La résistance thermique de ces films est supérieure à 120 ° C.

Textolite, fibre de verre, getinaks

Le premier représentant des matériaux d'isolation électrique stratifiés est la textolite. Il est produit en pressant un tissu de coton multicouche imprégné d'une résine résol. Le pressage est effectué à une température de 150 ° C. Le matériau résultant se caractérise par une résistance mécanique très élevée, cependant, il est moins résistant à l'humidité que les getinaks.

Sur le marché, la textolite se présente sous forme de tubes, cylindres et feuilles. En raison du fait que la textolite peut être facilement usinée, des cadres de bobine, des joints et des boucliers diélectriques, des cartes de circuits imprimés et même des engrenages et des coussinets de roulement sont fabriqués à partir de celui-ci.

Contrairement à la textolite, le tissu en fibre de verre n'est pas utilisé dans la production de fibre de verre, mais de fibre de verre. La résistance électrique de la fibre de verre atteint 20 kV / mm pour cette raison, ce qui est supérieur à celui des getinaks et des textolites conventionnelles. La résistance à l'humidité est également meilleure que les PCB et une résistance à la chaleur plus élevée - atteint 225 ° C. La valeur marchande de la fibre de verre est supérieure à celle de la textolite.

Getinax est le représentant le plus simple des matériaux d'isolation électrique stratifiés. En fait - papier compressé imprégné de résine de bakélite. Getinax est produit sous forme de feuilles de 0,4 à 50 mm d'épaisseur, ainsi que sous forme de tiges de différents diamètres. Sa résistance électrique atteint 25 kV / mm. Cependant, il est utilisé aux mêmes fins que la textolite, compte tenu du fait que la résistance à la chaleur des getinaks est plus faible et, avec un chauffage excessif, il est carbonisé et devient un conducteur.

Mica

Le minéral naturel cristallin, le mica, est une excellente matière première pour créer des matériaux isolants de haute qualité. Les couches du minéral sont collées ensemble avec de la résine ou du vernis pour obtenir de la muscovite ou de la micanite. La muscovite est utilisée dans les condensateurs, car elle présente les meilleures caractéristiques.

Mikanit - utilisé pour la production de joints diélectriques et d'enroulements de machines électriques.La résistance à la chaleur des matériaux en mica atteint 180 ° C, rigidité diélectrique - jusqu'à 20 kV / mm. De plus, il convient de noter l'excellente résistance à l'humidité du mica. En collant du mica sur le tissu, un mikalent est obtenu avec une épaisseur de 0,08 à 0,17 mm et une largeur de 12 à 35 mm.

De nos jours, le mica est en pénurie, donc même les déchets de mica entrent en activité - le papier de mica, le mica de verre, etc., qui sont également utilisés comme matériaux d'isolation électrique avec des caractéristiques diélectriques proches du mica, sont fabriqués à partir de déchets.

Porcelaine et stéatite

La céramique électrique occupe une place particulière parmi les matériaux isolants électriques. Ses principaux types sont la porcelaine et la stéatite. La porcelaine électrique se caractérise par une rigidité diélectrique jusqu'à 28 kV / mm et une résistance à la chaleur jusqu'à 170 ° C. Sa haute résistance et sa résistance à l'humidité font de la porcelaine un matériau idéal pour la fabrication d'isolateurs. La porcelaine est largement utilisée dans l'électrotechnique, l'électronique, l'automatisation et la sphère informatique.

La stéatite dépasse la porcelaine en rigidité diélectrique (jusqu'à 50 kV / mm). C'est pourquoi la stéatite est utilisée pour la fabrication de composants électriques particulièrement importants nécessitant une résistance à la chaleur et une isolation électrique particulièrement fiable. Les éléments chauffants de haute qualité sont recouverts de stéatite précisément en raison de sa haute résistance à la chaleur.

Voir aussi:Exemples d'utilisation de matériaux céramiques en génie électrique et dans l'industrie de l'énergie électrique