Esimerkki sähköeristimestä

Sähköeristimet

sähköeristimet He ovat materiaalit, jotka estävät sähkön kulun niiden läpi. Tätä ominaisuutta käytetään suojaamaan sähköpiirejä ja liitäntöjä.

Sähkön muodostavat ne fyysiset ilmiöt, joissa on sähkövarauksia, jotka voivat olla staattisia tai virrata väliaineen läpi.

Materiaaleja, joiden läpi sähkövirta voi kiertää suuremmilla tai pienemmillä vaikeuksilla, kutsutaan johtimiksi.

Materiaaleja, jotka estävät sähkön kulkemisen, kutsutaan eristimiksi tai dielektrikoiksi.

Johtavia materiaaleja ovat ne, joilla elektronisessa kokoonpanossaan on elektroneja voidaan helposti irrottaa, mikä saa sähkön virtaamaan helposti sen läpi aine. Metallit, jotkut oksidit ja elektrolyytit ovat sähkönjohtimia.

Eristemateriaalit ovat aineita, joissa niiden elektronirakenteet ovat vahvempia, ja elektroneja tuskin irtoaa ulkoradoilta tarjoavat korkean vastustuskyvyn sähkövirran kulkemiseen, estäen tietyissä olosuhteissa sähkön kulumisen. Jotkut näistä materiaaleista ovat ilmaa, lasia, keramiikkaa tai muovia.

Eristinten päätoiminnot ovat seuraavat:

Keskitaso. Eristemateriaalilevyjä käytetään toisella tai molemmilla puolilla peittämällä johtavaa metallikerrosta, yleensä kuparia. Ne toimivat elektronisten komponenttien ja muodostuvien piirien tukena. Nämä materiaalit ovat kuitujen ja muovien yhdistelmiä, jotka on suunniteltu kestämään korkeita lämpötiloja eivätkä pala.

Valokaarien ehkäisy. Jos piiritukea johtavalla levyllä muodostetut raidat paljastuisivat, siinä olisi kaksi haittaa: Joidenkin johtimien läheisyyden takia voi esiintyä pieniä kaaria, jotka aiheuttaisivat piiri. Toisaalta altistuminen ilmalle ja epäpuhtauksille voi aiheuttaa johtavan osan hapettumisen, mistä seuraa piirien heikkeneminen ja hajoaminen. Näiden haittojen välttämiseksi piirilevyjen valmistuttua pisteet, joihin komponentit juotetaan, on suojattu ja Heille annetaan eristyslakan kylpy, joka sen lisäksi, että se on huono sähkönjohdin, kestää myös lämpöä ja palaminen.

Johtimien eristys. Metallilangat ja kaapelit voivat johtaa sähköä pisteestä toiseen, ja niiden välinen ilma on ainoa eristin. Jotkin olosuhteet voivat kuitenkin vaikuttaa heihin ja aiheuttaa oikosulun, kuten vedot joka voi aiheuttaa niiden törmäyksen toisiinsa tai ylijännitteen, joka voi aiheuttaa kaaria niiden välillä ne. Siksi johdot johtimina ja kaapeleina on suojattu eristävällä kerroksella niiden ympärillä. Nämä kerrokset on valmistettu PVC-muovista, vaikka ennen muita joustavia muoveja ja jopa liekinestokankaita käytettiin.

Yhteyksien eristäminen. Kun yhdistämme kahden johtimen päät jatkuvuuden takaamiseksi tai sähköliitännän pidentämiseksi, meidän on suojattava liitos jonkinlaisella eristysteipillä. Nykyään käytetään PVC-teippejä, pehmitettyä kangasta ja lämpömuovattavia eristysnauhoja, jotka sijoitetaan liitokseen ja lämmitetään eristettävän liitoksen mukaisiksi.

Vaikka eristeiden tehtävänä on estää sähkön johtuminen virtauksen aikana liian suuri (suuri ampeerimäärä) tai suuri potentiaaliero (korkea jännite), eristimet saavuttavat olla nimeltään dielektrinen rikkoutumispiste, mikä on piste, jossa eristemateriaali voi johtaa sähköä.

Eristyskapasiteetti ja dielektrinen hajoamispiste ovat erilaiset kullekin aineelle. Esimerkiksi, jos meillä on kaksi sähköjohtoa, joiden kärjet ovat 4 mm: n päässä toisistaan, ja käytämme pientä virtaa, esimerkiksi 12 V, suurella voimakkuuden, kuten 20 A, ilman, että molempien päiden välillä on vain ilmaa, koska sillä on pieni dielektrinen hajoamispiste, muodostuu kaari nykyinen. Jos sijoitamme toisen materiaalin, kuten puun, kaari ei muodostu, ennen kuin virran voimakkuus saavuttaa puun dielektrisen hajoamispisteen.

Tästä syystä kaupallisiin sähkökaapeleihin on painettu jännite ja ampeeri, jotka ovat kyseisen johtimen suurimmat käyttöturvallisuusarvot.

Esimerkki sähköeristeistä:

Lämpömuovattava eristys: Ne ovat eristimiä nauhan tai putken muodossa, joka asetetaan johtimien liitokseen, ja niihin kohdistetaan lämpöä, joka sopii muodostuneeseen liitäntään. Edut: se sopii eristettävään liitäntään ja säästää tilaa, lisää liitoksen jäykkyyttä; se voidaan leikata myös partaveitsellä, sen poistamiseksi se ei jätä jäännöksiä. Haitat: Se on paljon kalliimpaa kuin sähköteipit.

Ilmaa. Edut: Mahdollistaa helpon yhteyden ja hallinnan. Haitta: Sillä on alhainen dielektrinen hajoamispiste, joten kaaria voidaan luoda.

Lasi. Edut: Se on hyvä eristin ja sen läpinäkyvyys tai läpikuultavuus mahdollistaa yhteyksien näkymisen ja kestää hyvin korkeita lämpötiloja. Haitta: Joissakin tapauksissa se voi olla hauras shokissa.

Puu. Edut: suhteellisen halpa, voit eristää itsesi tarpeen mukaan. Haitat: Se on syttyvää, joten se ei kestä piirejä suurilla kuormilla.

Eristysnauhat. Edut: ne ovat halpoja, ne voidaan valmistaa kankaasta tai PVC: stä, niillä on liimapuoli, jonka avulla se tarttuu ja kääri helpommin johtimien ympärille. Lisäksi niillä on lämpötilan kestävyys. Haitat: Ajan myötä liima pyrkii pilaantumaan ja irtoamaan, jättäen vaijerin tai kaapelit tahmeaksi, mikä voi vaikuttaa liitäntään.

Lakat. Edut: Eristyslakat ovat erittäin hyödyllisiä korroosion estämiseksi ja piirilevyjen eristämiseksi; Niitä käytetään myös estämään moottorikäämien käännöksiä liikkumasta. Haitat: Ne on tarkoitettu erikoiskäyttöön teollisuuteen tai korjauksiin, ei jokapäiväiseen käyttöön.

Keramiikka. Edut: Kestää erittäin korkeita lämpötiloja. Se on hyvä eristin ja sen läpinäkyvyyden tai läpikuultavuuden avulla voit nähdä yhteydet. Haitta: Joissakin tapauksissa se voi olla hauras shokissa.

Vaha ja parafiini. Etu: Se voi täyttää eristystä vaativat lohkot ja peittää piirilevyt.Sitä käytetään myös kyllästämällä liitokseen sidottua tai liimattua paperia. Haitta: sulaa lämpötilan kanssa; jos se on liian korkea, se voi syttyä.