Példa az elektromos szigetelőre
Fizika / / July 04, 2021
Elektromos szigetelők
A elektromos szigetelők Ők anyagok, amelyek megakadályozzák az áram átadását rajtuk keresztül. Ez a funkció az elektromos áramkörök és csatlakozások védelmére szolgál.
A villamos energiát azok a fizikai jelenségek alkotják, amelyekben vannak olyan elektromos töltések, amelyek lehetnek statikusak vagy áramlanak egy közegen.
Vezetõnek nevezzük azokat az anyagokat, amelyeken keresztül az elektromos áram kisebb-nagyobb nehézségekkel keringhet.
Azokat az anyagokat, amelyek megakadályozzák az áram átadását, szigetelőknek vagy dielektrikumoknak nevezzük.
Vezető anyagok azok, amelyek elektronikus konfigurációjukban elektronokkal rendelkeznek könnyen leválasztható, ami révén a villamos áram könnyen átáramlik anyag. A fémek, egyes oxidok és elektrolitok az elektromosság vezetői.
A Szigetelő anyagok olyan anyagok, amelyekben az elektronikus szerkezetük erősebb, és az elektronok alig vannak leválasztva a külső pályákról, tehát nagy ellenállást nyújtanak az elektromos áram áthaladásával szemben
, bizonyos körülmények között megakadályozza, hogy az áram ne haladjon át. Ezen anyagok egy része levegő, üveg, kerámia vagy műanyag.A szigetelők fő funkciói a következők:
Közepes. A szigetelőlemezeket egyik vagy mindkét oldalán vezetőképes fémréteg, általában réz borítja. Támogatásként szolgálnak az elektronikus alkatrészek és a kialakult áramkörök számára. Ezek az anyagok szálak és műanyagok kombinációi, amelyeket úgy terveztek, hogy ellenálljanak a magas hőmérsékletnek és ne égjenek meg.
Ívmegelőzés. Ha az áramköri tartó vezetőlemezével kialakított sávok ki vannak téve, két hátránya lehet: Egyes vezetők egymáshoz való közelsége miatt kis ívek keletkezhetnek, amelyek a áramkör. Másrészt a levegőnek és a szennyező anyagoknak való kitettség a vezető rész oxidációját okozhatja, ennek következtében romolva és megszakítva az áramköröket. Ezen kellemetlenségek elkerülése érdekében az áramköri lapok elkészülte után az alkatrészek forrasztásának helyei védettek és Szigetelő lakkfürdőt kapnak, amely amellett, hogy gyenge áramvezető, ellenáll a hőnek és égés.
Vezetékek szigetelése. A fémhuzalok és -kábelek vezethetik az áramot egyik pontról a másikra, és a közöttük levő levegő az egyetlen szigetelő. Bizonyos körülmények azonban hatással lehetnek rájuk és rövidzárlatot okozhatnak, például huzat ennek következtében összeütközhetnek egymással, vagy az elektromos feszültség túllépése okozhat íveket ők. Ezért vezetékek és kábelek formájában lévő elektromos vezetőket szigetelőréteg védi körülöttük. Ezek a rétegek PVC műanyagból készülnek, bár más rugalmas műanyagok, sőt lángálló szövetek használata előtt is készültek.
A kapcsolatok izolálása. Amikor két vezető végét összekötjük a folytonosság biztosítása vagy az elektromos csatlakozás meghosszabbítása érdekében, valamilyen szigetelőszalaggal kell megvédenünk a csatlakozást. Napjainkban PVC ragasztószalagokat, lágyított szöveteket és hőformálható szigetelőszalagokat használnak, amelyeket a csatlakozásra helyeznek és felmelegítenek, hogy illeszkedjenek a hőszigeteléshez.
Bár a szigetelők feladata az áramvezetés megakadályozása, áramlás esetén túlzott (nagy áramerősség) vagy nagy potenciálkülönbség (nagy feszültség) esetén a szigetelők elérik a hívott dielektromos töréspont, amely ponton a szigetelő anyag vezetheti az áramot.
A hőszigetelő képesség és a dielektromos bomlási pont az egyes anyagoknál eltérő. Például, ha két elektromos vezetőnk van, amelyek hegyei egymástól 4 mm-re vannak, és kis áramot, például 12 V-ot alkalmazunk, nagy intenzitás, például 20 A, mindkét végén csak levegő van, mivel alacsony a dielektromos bomlási pontja, ív képződik a jelenlegi. Ha más anyagot, például fát helyezünk el, akkor ív nem képződik, amíg az áram intenzitása el nem éri a fa dielektromos bomlási pontját.
Ez az oka annak, hogy a kereskedelmi célú elektromos kábelekre feszültség és áramerősség van nyomtatva, amelyek az adott vezető maximális üzembiztonsági értékei.
Példa elektromos szigetelőkre:
Hőre alakítható szigetelés: Ezek szigetelők csík vagy cső formájában, amelyet a vezetők csatlakozására helyeznek, és hőt adnak rájuk, illeszkedve a kialakult csatlakozáshoz. Előnyök: illeszkedik a szigetelendő csatlakozáshoz és helyet takarít meg, növeli az ízület merevségét; borotvával hosszában is felvágható, eltávolításához nem hagy maradékot. Hátrányok: Sokkal drágább, mint az elektromos szalagok.
Levegő. Előnyök: Lehetővé teszi a könnyű csatlakoztatást és vezérlést. Hátrány: Alacsony dielektromos bomlási pontja van, így ívek készíthetők.
Üveg. Előnyök: Ez egy jó szigetelő, és átlátszósága vagy áttetszősége lehetővé teszi a csatlakozások megtekintését, nagyon magas hőmérsékletnek ellenáll. Hátrány: Bizonyos esetekben törékeny lehet sokk esetén.
Faipari. Előnyök: viszonylag olcsó, szükség szerint szigetelheti magát. Hátrányok: Gyúlékony, ezért nem bírja a nagy terhelésű áramköröket.
Szigetelő szalagok. Előnyök: olcsóak, szövetből vagy PVC-ből készülhetnek, ragasztó oldaluk van, amely lehetővé teszi, hogy könnyebben tapadjon és körbetekerhesse a vezetőket. Ezenkívül ellenállnak a hőmérsékletnek. Hátrányok: Az idő múlásával a ragasztó általában romlik és lehúzódik, miközben a huzal vagy kábelek ragadósak maradnak, ami befolyásolhatja a kapcsolatot.
Lakkok. Előnyök: A szigetelő lakkok nagyon hasznosak a korrózió megelőzésében és az áramköri lapok szigetelésében; Arra is használják, hogy megakadályozzák a motor tekercselésének elmozdulását. Hátrányok: Speciálisan ipari vagy javítási célokra szolgálnak, nem mindennapi használatra.
Kerámia. Előnyök: Ellenáll a nagyon magas hőmérsékletnek. Ez egy jó szigetelő, és átlátszósága vagy áttetszősége lehetővé teszi a kapcsolatok megtekintését. Hátrány: Bizonyos esetekben törékeny lehet sokk esetén.
Viasz és paraffin. Előny: Szigetelést igénylő blokkokat képes kitölteni és áramköri lapokat takarni, a kötéshez kötött vagy ragasztott papír impregnálásával is. Hátrány: olvad a hőmérséklettel; ha túl magas, akkor meggyulladhat.