Primer električnega izolatorja

Električni izolatorji

The električni izolatorji so materiali, ki preprečujejo prehod električnega toka preko njih. Ta funkcija se uporablja za zaščito električnih vezij in povezav.

Elektriko tvorijo tisti fizikalni pojavi, pri katerih obstajajo električni naboji, ki so lahko statični ali tečejo skozi medij.

Materiali, po katerih lahko električni tok z večjimi ali manjšimi težavami kroži, imenujemo prevodniki.

Materiali, ki preprečujejo prehod električne energije, se imenujejo izolatorji ali dielektriki.

Prevodni materiali so tisti, ki imajo v svoji elektronski konfiguraciji elektrone, ki se lahko zlahka loči, kar olajša pretok električne energije skozi to snov. Kovine, nekateri oksidi in elektroliti so prevodniki električne energije.

The Izolacijski materiali so snovi, v katerih so njihove elektronske strukture močnejše in se elektroni skoraj ne ločijo od zunanjih orbit, zato nudijo visoko odpornost proti prehodu električnega toka, ki v določenih pogojih preprečuje, da električna energija ne prehaja. Nekateri od teh materialov so zrak, steklo, keramika ali plastika.

Glavne funkcije izolatorjev so naslednje:

srednje. Uporabljajo se plošče iz izolacijskega materiala, ki so na eni ali obeh straneh prekrite s plastjo prevodne kovine, običajno bakra. Služijo kot podpora za elektronske komponente in vezja, ki nastanejo. Ti materiali so kombinacije vlaken in plastike, zasnovane tako, da prenesejo visoke temperature in ne gorijo.

Preprečevanje obloka. Če bi bili tiri, oblikovani s prevodno ploščo nosilca vezja, izpostavljeni, bi imeli dve pomanjkljivosti: Zaradi bližine nekaterih prevodnikov drugim lahko pride do majhnih lokov, ki bi povzročili okvaro vezje. Po drugi strani pa lahko izpostavljenost zraku in onesnaževalom povzroči oksidacijo prevodnega dela s posledičnim poslabšanjem in razpadom vezij. Da bi se izognili tem nevšečnostim, ko so vezja izdelana, so točke, kjer bodo komponente spajkane, zaščitene in Dobijo kopel iz izolacijskega laka, ki je poleg tega, da je slab prevodnik električne energije, odporen na toploto in zgorevanje.

Izolacija vodnikov. Kovinske žice in kabli lahko prevajajo elektriko od ene točke do druge in imajo zrak med njimi kot edini izolator. Vendar pa lahko nekatere okoliščine vplivajo nanje in povzročijo kratek stik, na primer prepih ki lahko povzroči njihovo trčenje med seboj ali presežek električne napetosti, ki lahko povzroči loke med njimi njim. Zato so električni vodniki v obliki žic in kablov zaščiteni z izolacijskim slojem okoli njih. Ti sloji so izdelani iz PVC plastike, čeprav so prej uporabljali druge fleksibilne plastike in celo protipožarne tkanine.

Izolacija povezav. Ko spojimo konca dveh vodnikov, da zagotovimo kontinuiteto ali podaljšamo električno povezavo, moramo spoj zaščititi z neko vrsto izolirnega traku. Dandanes se uporabljajo PVC lepilni trakovi, plastificirana tkanina in termoformabilni izolacijski trakovi, ki se namestijo na spoj in segrejejo, da se prilega spoju, ki ga izoliramo.

Čeprav imajo izolatorji nalogo, da preprečujejo prevajanje električne energije, ko je tok prevelika (visoka amperaža) ali velika potencialna razlika (visoka napetost), izolatorji dosežejo poklical dielektrična prelomna točka, to je točka, na kateri lahko izolacijski material prevaja elektriko.

Izolacijska zmogljivost in točka preboja dielektrika sta različni za vsako snov. Na primer, če imamo dva električna vodnika, katerih konici sta narazen 4 mm, in uporabimo majhen tok, na primer 12 V, z visokim intenzivnosti, kot je 20 A, pri čemer je med obema koncema le zrak, ki ima nizko dielektrično prelomno točko, se bo s prehodom cevi oblikoval lok tok. Če postavimo drug material, na primer les, ne bo nastal lok, dokler jakost toka ne doseže točke dielektrične razgradnje lesa.

To je razlog, zakaj imajo komercialni električni kabli natisnjene napetosti in jakosti toka, ki so največji delovni varnostni vrednosti za ta vodnik.

Primer električnih izolatorjev:

Termoformabilna izolacija: So izolatorji v obliki traku ali cevi, ki je nameščena na stičišču prevodnikov, nanje pa se dovaja toplota, ki se prilega na oblikovano povezavo. Prednosti: prilega se priključku, ki ga je treba izolirati, in prihrani prostor, poveča togost spoja; lahko ga tudi po dolžini razrežemo z nožem, da ga odstranimo, ne pušča sledi. Slabosti: Je veliko dražji od električnih trakov.

Zrak. Prednosti: Omogoča vam enostavno vzpostavitev in nadzor povezav. Pomanjkljivost: ima nizko dielektrično točko razpada, zato je mogoče ustvariti loke.

Steklo. Prednosti: Je dober izolator, njegova prosojnost oziroma prosojnost omogoča, da so povezave vidne.Odporen je na zelo visoke temperature. Pomanjkljivost: V nekaterih primerih je ob šoku lahko krhka.

Les. Prednosti: relativno poceni, po potrebi se lahko izolirate. Slabosti: Je vnetljiv, zato ne prenese tokokrogov z velikimi obremenitvami.

Izolacijski trakovi. Prednosti: so poceni, lahko so iz blaga ali PVC-ja, imajo lepilno stran, ki omogoča, da se lažje oprime in ovije okoli vodnikov. Poleg tega imajo temperaturno odpornost. Slabosti: Sčasoma se lepilo pokvari in se odlepi, medtem ko ostane žica ali kabli lepljivi, kar lahko vpliva na povezavo.

Laki. Prednosti: Izolacijski laki so zelo uporabni za preprečevanje korozije in izolacijo plošč; uporabljajo se tudi za preprečevanje premikanja zavojev motornih navitij. Slabosti: So za specializirano uporabo za industrijo ali popravila, ne za vsakodnevno uporabo.

Keramika. Prednosti: Odporen na zelo visoke temperature. Je dober izolator in njegova preglednost ali prosojnost vam omogoča, da vidite povezave. Pomanjkljivost: V nekaterih primerih je ob šoku lahko krhka.

Vosek in parafin. Prednost: Lahko polni bloke, ki zahtevajo izolacijo in pokrivajo vezja. Uporablja se tudi za impregniranje papirja, ki je privezan ali prilepljen na spoj. Pomanjkljivost: topi se s temperaturo; če je previsok, se lahko vname.