Przykład izolatora elektrycznego

Izolatory elektryczne

izolatory elektryczne Oni są materiały, które uniemożliwiają przepływ prądu, przez nich. Ta funkcja służy do ochrony obwodów i połączeń elektrycznych.

Elektryczność powstaje w wyniku tych zjawisk fizycznych, w których występują ładunki elektryczne, które mogą być statyczne lub przepływać przez medium.

Materiały, przez które prąd elektryczny może krążyć z większą lub mniejszą trudnością, nazywane są przewodnikami.

Materiały, które uniemożliwiają przepływ prądu, nazywane są izolatorami lub dielektrykami.

Materiały przewodzące to takie, które w swojej konfiguracji elektronicznej mają elektrony, które można go łatwo odłączyć, co ułatwia przepływ prądu substancja. Metale, niektóre tlenki i elektrolity są przewodnikami elektryczności.

Materiały izolacyjne są substancjami, w których ich struktury elektronowe są silniejsze, a elektrony prawie nie są oderwane od orbit zewnętrznych, więc oferują wysoką odporność na przepływ prądu elektrycznego, zapobiegając w pewnych warunkach, że energia elektryczna nie przechodzi.

Niektóre z tych materiałów to powietrze, szkło, ceramika lub tworzywa sztuczne.

Główne funkcje izolatorów to:

Średni. Płyty z materiału izolacyjnego są pokryte na jednej lub obu powierzchniach warstwą przewodzącego metalu, zwykle miedzi. Służą jako wsparcie dla komponentów elektronicznych i formowanych obwodów. Materiały te są kombinacją włókien i tworzyw sztucznych, które są odporne na wysokie temperatury i nie palą się.

Zapobieganie łukowi. Gdyby tory utworzone z przewodzącej płyty podpory obwodu były odsłonięte, byłyby dwie wady: Ze względu na bliskość niektórych przewodów do siebie mogą wystąpić małe łuki, które mogłyby spowodować awarię obwód. Z drugiej strony wystawienie na działanie powietrza i zanieczyszczeń może powodować utlenianie części przewodzącej, aw konsekwencji pogorszenie i awarię obwodów. Aby uniknąć tych niedogodności, po wykonaniu płytek drukowanych punkty, w których elementy będą lutowane, są chronione i Otrzymują kąpiel w lakierze izolacyjnym, który oprócz tego, że jest słabym przewodnikiem elektryczności, jest odporny na ciepło i spalanie.

Izolacja przewodów. Metalowe przewody i kable mogą przewodzić prąd z jednego punktu do drugiego, a powietrze między nimi jest jedynym izolatorem. Jednak niektóre okoliczności mogą na nie wpływać i powodować zwarcie, takie jak przeciągi które mogą powodować ich zderzenia ze sobą lub nadmierne napięcie elektryczne, które może powodować łuki między one. Dlatego przewodniki elektryczne w postaci drutów i kabli są chronione warstwą izolacyjną wokół nich. Warstwy te są wykonane z tworzywa PVC, chociaż wcześniej stosowano inne elastyczne tworzywa sztuczne, a nawet tkaniny przeciwpłomieniowe.

Izolacja połączeń. Kiedy łączymy końce dwóch przewodów, aby zapewnić ciągłość lub przedłużyć połączenie elektryczne, musimy zabezpieczyć złącze jakimś rodzajem taśmy izolacyjnej. Obecnie stosuje się taśmy samoprzylepne PVC, tkaninę plastyfikowaną oraz termoformowalne taśmy izolacyjne, które są nakładane na połączenie i podgrzewane w celu dopasowania do izolowanego połączenia.

Chociaż izolatory mają za zadanie zapobiegać przewodzeniu elektryczności, gdy występuje przepływ nadmierne (wysokie natężenie) lub duża różnica potencjałów (wysokie napięcie), izolatory osiągają nazywa punkt zerwania dielektryka, czyli punkt, w którym materiał izolacyjny może przewodzić prąd.

Zdolność izolacyjna i punkt przebicia dielektryka są różne dla każdej substancji. Np. jeśli mamy dwa przewodniki elektryczne, których końcówki są oddalone od siebie o 4mm i przykładamy mały prąd np. 12 V, o wysokim natężenie, takie jak 20 A, tylko powietrze między obu końcami, ponieważ ma niski punkt przebicia dielektryka, łuk zostanie utworzony wraz z przejściem obecny. Jeśli umieścimy inny materiał, taki jak drewno, łuk nie utworzy się, dopóki natężenie prądu nie osiągnie punktu przebicia dielektryka drewna.

To jest powód, dla którego komercyjne kable elektryczne mają nadrukowane napięcie i natężenie prądu, które są maksymalnymi wartościami bezpieczeństwa pracy dla tego przewodnika.

Przykład izolatorów elektrycznych:

Izolacja termoformowalna: Są to izolatory w postaci taśmy lub rurki, które umieszcza się na styku przewodów, a ciepło jest do nich doprowadzane, dopasowując się do uformowanego połączenia. Zalety: pasuje do izolowanego połączenia i oszczędza miejsce, zwiększa sztywność połączenia; można go również ciąć wzdłużnie nożem, aby go usunąć, nie pozostawia śladów. Wady: jest znacznie droższy niż taśmy elektryczne.

Powietrze. Zalety: Umożliwia łatwe wykonywanie i kontrolowanie połączeń. Wada: ma niski punkt przebicia dielektryka, dzięki czemu można tworzyć łuki.

Szkło. Zalety: jest dobrym izolatorem, a jego przezroczystość lub przezierność pozwala zobaczyć połączenia, jest odporny na bardzo wysokie temperatury. Wada: W niektórych przypadkach może być kruche po szoku.

Drewno. Zalety: stosunkowo niedrogie, w razie potrzeby można się ocieplić. Wady: Jest łatwopalny, więc nie wytrzymuje obwodów o dużych obciążeniach.

Taśmy izolacyjne. Zalety: są niedrogie, mogą być wykonane z tkaniny lub PCV, mają stronę klejącą, co pozwala na łatwiejsze przyleganie i owijanie wokół przewodów. Dodatkowo posiadają odporność na temperaturę. Wady: Z biegiem czasu klej ma tendencję do pogarszania się i odklejania, pozostawiając przewody lub kable lepkie, co może wpływać na połączenie.

Lakiery. Zalety: Lakiery izolacyjne są bardzo przydatne w zapobieganiu korozji i izolowaniu płytek drukowanych; Służą również do zapobiegania przesuwaniu się zwojów uzwojeń silnika. Wady: Są przeznaczone do specjalistycznego użytku w przemyśle lub naprawach, a nie do codziennego użytku.

Ceramika. Zalety: Odporny na bardzo wysokie temperatury. Jest dobrym izolatorem, a jego przezroczystość lub przezierność pozwala zobaczyć połączenia. Wada: W niektórych przypadkach może być kruche po szoku.

Wosk i parafina. Zaleta: Może wypełniać bloki wymagające izolacji i osłaniać płytki drukowane.Jest również stosowany przez impregnację papieru, który jest przywiązany lub przyklejony do połączenia. Wada: topi się pod wpływem temperatury; jeśli jest zbyt wysoki, może się zapalić.