Isolants électriques solides

Polymères isolants électriques

Polymères On entend par «composés de haut poids moléculaire», dont les macromolécules sont constituées d'un grand nombre d'unités répétitives formées à partir des monomères de départ.

Le degré de polymérisation est le nombre de molécules de monomère combinées en une seule molécule de polymère. Par exemple, le polystyrène a un degré de polymérisation d'environ 6 000 et le polyéthylène a un degré de polymérisation de 28 500. Les molécules de polymère se forment en raison de la rupture des doubles liaisons chimiques des molécules de monomère. De par leur structure, les polymères peuvent être linéaires et spatiaux.

Polymères linéaires souples, élastiques et facilement solubles. La structure linéaire des macromolécules contribue à la production de fibres polymères, de caoutchoucs, de films.

Les polymères spatiaux ont une plus grande rigidité que les polymères linéaires et leur ramollissement se produit à des températures très élevées. Les polymères spatiaux sont difficiles à dissoudre.

Les thermoplastiques sont des polymères capables de ramollir et de durcir lors d'un chauffage et d'un refroidissement répétés.

Lorsqu'ils sont chauffés, les polymères thermodurcissables subissent des changements irréversibles de propriétés et durcissent, acquérant une résistance mécanique et une rigidité importantes.

Les polymères sont très importants dans la production de nombreux produits dans les industries électriques, électroniques, radiotechniques et autres. Ils sont utilisés comme composants séparés dans la production d'isolation électrique ou directement.

Polymères organosiliciés - composés d'organoéléments de haut poids moléculaire contenant des atomes de silicium. L'avantage de tels matériaux est leur fonctionnement fiable à des températures de -65 ° C à + 200 ° C. Par exemple, le caoutchouc de silicium au silicium, utilisé dans la fabrication d'isolateurs haute tension. Les résines naturelles telles que la gomme laque, la colophane et le caoutchouc sont également classées comme polymères isolants électriques.

Isolants électriques fibreux

Matériaux appelés fibreux constitués de particules allongées - fibres. Ceux-ci incluent le bois, le papier, le carton, les fibres, les textiles, les fibres synthétiques, la fibre de verre.

Les matériaux fibreux ont une résistance diélectrique élevée et un coût relativement faible. Cependant, ils sont hygroscopiques et ont une faible classe de résistance à la chaleur : à l'état non imprégné — classe Y, à l'état imprégné — classe A.

L'un des premiers isolants électriques utilisés en électrotechnique fut le bois... A l'état brut, le bois a des propriétés isolantes très faibles et instables. Par conséquent, il est utilisé comme matériau isolant électrique ou isolant structurel uniquement à l'état imprégné. La paraffine, l'huile, l'huile de pétrole et les résines sont utilisées comme agents d'imprégnation. Cependant, l'imprégnation n'élimine pas complètement l'hygroscopicité du bois.À cet égard, pour améliorer la résistance à l'humidité, les pièces en bois sont recouvertes d'un vernis ou d'une huile isolante, suivies d'une cuisson à haute température.

Aujourd'hui, les essences de bois suivantes sont le plus souvent utilisées : hêtre, bouleau, chêne, aulne, érable. Le bois est généralement utilisé pour la production de tiges isolantes, de supports divers et de fixations.

Dans la fabrication de condensateurs haute tension, utilisez du papier pour condensateur - un papier fin de haute qualité (environ 10 microns) avec de bonnes propriétés isolantes.

Dans la technologie du câble, ils utilisent du papier de câble comme isolant pour les câbles d'alimentation haute et basse tension (épaisseur 0,1 mm ;).

Le papier de câble semi-conducteur est utilisé pour protéger l'isolation des câbles d'alimentation haute tension. Une couche de bandes de ce papier est appliquée sur l'âme conductrice et sur l'isolation des câbles de tension supérieure ou égale à 20 kV.

Papier électrique à usage général

Papiers en fibres synthétiques

Le carton diffère du papier en ce qu'il est plus épais. Le carton est utilisé à l'état imprégné comme isolant d'entrelacement et d'interphase dans la construction de transformateurs.

Fibri C'est une planche de parchemin multicouche. Les fibres sont utilisées comme matériau isolant et cambrant. Lorsqu'elle est exposée à un arc électrique, la fibre se décompose en libérant une grande quantité de gaz qui contribuent à l'extinction de l'arc. À cet égard, les tuyaux en fibre sont utilisés pour la production de dispositifs de retenue "de tir".

Les textiles organiques sont utilisés comme revêtement de protection pour les câbles et dans l'isolation des machines électriques. Les tissus organiques comprennent : les matériaux en fibres naturelles, les matériaux en fibres synthétiques et les matériaux en fibres synthétiques.

Les matériaux en fibres naturelles sont des variétés suivantes : fil de coton, fil de câble, rubans isolants en coton, soie isolante. Ces matériaux sont utilisés comme couches de finition pour l'isolation.

Les matériaux en fibres artificielles ont les variétés suivantes: soie de soie, soie d'acétate. Les tissus fabriqués à partir de ces fibres sont durables et élastiques.

Les matériaux en fibres synthétiques ont les variétés suivantes: fibres de polyamide (nylon), soie lavsan. Ces matériaux sont utilisés pour isoler les fils de bobinage.

Matériaux fibreux imprégnés obtenus par imprégnation dans des vernis isolants électriques ou des compositions de différents matériaux à partir de fibres organiques naturelles. La combinaison de la résistance mécanique élevée du tissu imprégné avec les propriétés isolantes élevées des compositions d'imprégnation permet d'obtenir des matériaux aux propriétés variées, ce qui a conduit à leur large utilisation à des fins d'isolation électrique.

Les matériaux en fibres imprégnées comprennent : le tissu verni, le papier verni, les tuyaux vernis et les rubans isolants (ruban électrique).

Laques largement utilisées pour l'isolation dans les machines électriques, les appareils, les câbles sous forme de bobines, de boîtiers, de joints, etc. Un type de tissu verni est la fibre de verre, qui utilise la fibre de verre comme base. Manque de tissus vernis — vieillissement thermique accru.

Lorsque le papier est imprégné de vernis, les papiers vernis, qui sont moins chers que les tissus vernis et dans certains cas sont leur alternative. L'inconvénient du papier laqué est sa faible résistance mécanique.

Les tuyaux vernis sont utilisés comme joints et isolation supplémentaire.

Les rubans isolants sont à simple face et à double face, selon la présence d'un composé de caoutchouc sur une ou les deux faces.

Isolation électrique des matériaux film et mica

Les films polymères organiques sont des matériaux minces et flexibles qui peuvent être produits en longues bandes laminées de largeurs variables. En raison de leurs propriétés isolantes élevées, les films présentent un intérêt particulier pour les technologies d'isolation électrique : dans l'électrotechnique, la construction de condensateurs et la production de produits de câbles.

Les films polymères sont un élément important dans l'isolation des machines électriques basse tension (jusqu'à 1000 V), où ils sont utilisés comme isolant de bobinage et bobinage L'utilisation de films polymères dans la technologie du câble permet de créer des fils de bobinage et d'assemblage , ainsi que des câbles d'alimentation à hautes caractéristiques électriques et mécaniques avec une épaisseur d'isolation relativement faible. Les matériaux de film sont également utilisés comme diélectrique pour les condensateurs de puissance.

Mica Isolant électrique minéral naturel. Le mica a une résistance électrique, une résistance à la chaleur, une résistance à l'humidité, une résistance mécanique et une flexibilité élevées. Par conséquent, il est utilisé comme isolant pour les machines électriques à haute tension et à forte puissance.

Micanites Les matériaux en feuille ou en rouleau sont collés ensemble à partir de pétales de mica individuels à l'aide d'un vernis adhésif ou d'une résine sèche. Les micanites sont utilisées comme isolant de collecteur et divers joints isolants dans les machines électriques.

Micalenta est un matériau composite d'une seule couche de plaques de mica collées avec du vernis. La fibre de verre est utilisée comme substrat recouvrant le mica des deux côtés.

Le papier de mica synthétique est utilisé pour la production... Il existe deux principaux types de matériaux isolants à base de papier de mica : le mica et le mica.

Les cludinites sont utilisées dans l'isolation des machines électriques avec une conception résistante à la chaleur (classe de résistance à la chaleur H) comme isolation de conduits et joints tour à tour.

Le domaine d'application du mica comprend les articles formés de machines électriques : douilles, tuyaux, tubes, cylindres isolants de classe F.

Pneus et gommes

Le caoutchouc naturel est un produit présent dans une sève laiteuse (latex) qui est extraite des troncs des hévéas poussant dans les pays tropicaux.

Les caoutchoucs synthétiques sont des produits de divers processus de polymérisation d'isoprène, de butadiène et d'autres composés organiques.

Le caoutchouc est un composé multicomposant vulcanisé à base de caoutchouc. Le caoutchouc est principalement utilisé dans les câbles.

Les colliers de serrage sont divisés en deux classes principales : isolant et flexible.

Les pneus isolants servent à isoler les fils conducteurs. Le mélange de caoutchouc est appliqué sur le noyau sous la forme d'un tube d'une certaine épaisseur et vulcanisé sous cette forme.

Les caoutchoucs pour tuyaux sont utilisés comme enveloppes de protection pour les câbles et fils portables, car ces produits nécessitent une flexibilité maximale.

Les caoutchoucs semi-conducteurs sont utilisés pour protéger les câbles flexibles.

La réparation des pneus est utilisée pour épisser et réparer les câbles.

L'utilisation de caoutchoucs dans les câbles leur permet de leur fournir la flexibilité nécessaire, la résistance à l'humidité, la résistance à l'huile et à l'huile, la capacité de ne pas propager la combustion, l'utilisation de caoutchoucs modernes et d'autres ingrédients dans les composés de caoutchouc.

Verres isolants électriques

L'état vitreux est une sorte d'amorphe.En termes de dureté, de fragilité et d'élasticité, le verre est similaire aux solides typiques, mais en diffère par le manque de symétrie du réseau cristallin, caractéristique des liquides. Les plus courants sont les verres de condensateur (diélectrique de condensateur), les verres de montage (pièces de montage, isolants, cartes), les lampes en verre (ampoules et pieds de lampes d'éclairage, appareils électriques à vide divers), les verres en poudre (brasures de verre, émaux, raccords à sertir) et fibre de verre.

Mikaleks Le verre est rempli de poudre de mica. C'est un matériau coûteux. Applications : supports de lampe haute puissance, panneaux de condenseur à air, peignes d'inductance, tableaux de commutation.

Caoutchouc naturel