Iš kokių medžiagų gaminami šiuolaikiniai izoliatoriai?

Šiuolaikinių izoliatorių medžiagos

Šiandien visur mūsų planetoje, žemėje ir po vandeniu, yra elektros linijos. Tik buvusios Sovietų Sąjungos teritorijoje visų elektros linijų ilgis yra toks, kad jis daug kartų viršija pusiaujo ilgį. Ir šiandien nė viena oro linija neapsieina be izoliatorių. Izoliatorių dėka tapo įmanoma sukurti patikimas ir stabilias energijos sistemas, kurių nuolatinė darbinė įtampa iki 0,5 megavolto.

Daugybė skirtingų izoliatorių, kurių kiekvienas yra tinkamas spręsti savo problemas, yra struktūriškai skirtingi, bet kartu gana funkcionalūs. Jie užtikrina patikimą aukštos įtampos elektros linijų izoliaciją nuo laidžių atramų, nes tai užtikrina izoliacinių medžiagų dielektrinės savybės.

Kiekviena izoliatoriaus sekcija, kaip ir visas izoliatorius, tarnauja per visą aukštos įtampos linijos veikimo laikotarpį, todėl pagrindinis izoliatoriaus reikalavimas yra ilgaamžiškumas. Ir izoliatoriaus medžiaga privalo užtikrinti šią sąlygą. Pagrindinės izoliatorių medžiagos yra stiklas, porcelianas ir polimerai.

Izoliatoriuose naudojamas stiklas nėra įprastas, jis pagamintas iš grūdinto stiklo, kuris yra ypač patvarus, o jo pagrindu pagaminti pakabinami izoliatoriai, surinkti girliandoje, puikiai dielektrines savybes, o tokių svarbių produktų kaina yra gana maža.

Porcelianas turi didžiausią stiprumą tarp tradicinių izoliacinių medžiagų. Jis neskausmingai atlaiko net žaibą dėl to, kad neapdorota porceliano masė yra plastikinė, o forma gali būti suteikta optimaliausia, todėl gatavo izoliatoriaus konfigūracija yra mažiausiai pažeidžiama net ir tokiai. puikus atmosferos reiškinys.

Polimeriniai izoliatoriai – moderniausias sprendimas, jie pradėti gaminti ir taikyti palyginti neseniai. Elektros linijų polimeriniai izoliatoriai yra patvarūs, pasižymi puikiomis dielektrinėmis savybėmis, jų gamyba nesusijusi su didelėmis medžiagų sąnaudomis. Šimtams kilovoltų polimerinis izoliatorius netiks, bet dešimtims kilovoltų polimerinis izoliatorius yra būtent tai, ko jums reikia. Toliau mes išsamiai apžvelgsime šiuolaikinių izoliatorių medžiagas.

Pastaraisiais metais plėtojama izoliatorių gamyba silikoninės gumos pagrindu yra progresyvesnis sprendimas.

Silikoninė guma – viskas guma, kuri yra elastinga… Dėl šios priežasties silikoninė guma plačiai naudojama kaip labai lanksčių kabelių izoliacinė medžiaga. Apskritai energetikos sektoriuje naudojamos įvairios gumos: stireno-butadieno, butadieno, silicio silicio ir etileno-propileno, taip pat natūralios. Organinės silicio gumos pagrindas yra poliorganosiloksanai.

Šioje formulėje R yra organiniai radikalai. Radikalų tipas lemia silikoninės gumos savybes.Pagrindinėje grandinėje gali būti ir silicio, ir deguonies, taip pat azoto, boro ir anglies. Atitinkamai, dėl to susidarys siloksano, borosiloksano ir silicio dioksido gumos.

Organinis silicio kaučiukas gaunamas vulkanizuojant gumą, tai yra, molekulės yra susietos erdviniais kompleksais. Cheminę jungtį sudaro radikalai arba galinės OH ir H grupės. Reakcija vykdoma veikiant spinduliuotei arba naudojant chemines priemones aukštoje temperatūroje Gamintojas tiekia masę paruoštą vulkanizavimui.

Gryna silicio silicio guma neturi aukštų elektrinių savybių; pasirodo, kad jis trapus, pažeidžiamas ozono ir šviesos. Todėl norint gauti pakankamai patikimą izoliatorių, reikalinga kompozicinė medžiaga, pagaminta iš silicio silicio gumos. Norint pasiekti priimtiną kokybę, pridedamas aktyvus armuojantis užpildas, kuris yra titano dioksidas ir silicio dioksido nanomilteliai. Rezultatas yra medžiaga su priimtinomis savybėmis. Čia yra vidutinės specifikacijos:

• Tankis: 1350 kg / m3;

• Plyšimo stiprumas: 5 MPa;

• Šiluminė talpa: 1350 J / kg-K;

• Šilumos laidumas: 1,1 W / m-k;

• Elektros stipris: 21 kV / mm;

• Dielektrinių nuostolių liestinė: 0,00125;

• Savitasis paviršiaus atsparumas: 50,5 TΩ;

• Tūrinis atsparumas: 5,5 TΩ-m.

• Dielektrinė konstanta: 3,25.

Dėl to, kalbant apie silicio kaučiuką, galima pastebėti, kad jos elektrofizinės savybės yra patenkinamos, šilumos laidumas pakankamai aukštas, mechaninis stiprumas palieka daug norimų rezultatų. Puikus atsparumas šviesai, ozonui, alyvai. Darbinė temperatūra nuo -90 ° C iki + 250 ° C. Medžiaga yra atspari vandeniui, bet atspari alyvai ir pralaidi dujoms.

Porcelianas.Kalbant apie porcelianą, elektrinį porcelianą izoliatoriams, atminkite, kad tai dirbtinis mineralas, kurio pagrindą sudaro molis, kvarcas ir lauko špatas. Galutinis produktas gaunamas termiškai apdorojant keramikos technologiją.

Ryškiausios elektrinio porceliano savybės yra atsparumas karščiui, cheminis atsparumas, atsparumas bet kokiam atmosferos poveikiui, elektrinis ir mechaninis stiprumas bei maža kaina. Remiantis šiais pranašumais, porcelianas naudojamas izoliatorių gamybai. Čia yra vidutinės jo specifikacijos:

• Tankis: 2400 kg / m3;

• Plyšimo stiprumas: 90 MPa;

• Šiluminė talpa: 1350 J / kg-K;

• Šilumos laidumas: 1,1 W / m-k;

• Elektros stipris: 27,5 kV / mm;

• Dielektrinių nuostolių tangentas: 0,02;

• Savitasis paviršiaus atsparumas: 0,5 TΩ;

• Tūrinis atsparumas: 0,1 TΩ-m.

• Dielektrinė konstanta: 7.

Jei palyginsime porcelianą ir silikoninę gumą, tai lyginant su guma, porcelianas yra trapus, labai sunkus, turi aukštą dielektrinių nuostolių tangentas.

Kalbant apie stiklą, elektrotechninis stiklas, lyginant su porcelianu, turi stabilesnę žaliavos bazę, jo gamybos technologija paprastesnė, lengviau automatizuojama, o svarbiausia – lengva akimis atpažinti izoliatoriaus gedimą ar pažeidimą. Sulaužius stiklo izoliatorių seriją, dielektrinis sijonas nukrenta ant žemės, o sulaužius porcelianą sijonas nepažeidžiamas. Pažeistas stiklo izoliatorius matomas iš karto, o porceliano diagnostikai reikia pasitelkti papildomus prietaisus, naktinio matymo prietaisus.

Cheminiu požiūriu elektrinis stiklas yra natrio, boro, kalcio, silicio, aliuminio ir kt. oksidų rinkinys. Iš tikrųjų tai labai, labai tirštas skystis.Elektrinis stiklas skiriasi nuo įprasto šarminio stiklo, tai mažai šarminis stiklas, eksploatacijos metu netrūkinėja ir nerasoja. Štai jos savybės:

• Tankis: 2500 kg / m3;

• Plyšimo stiprumas: 90 MPa;

• Šiluminė talpa: 1000 J / kg-K;

• Šilumos laidumas: 0,92 W / m-k;

• Elektros stipris: 48 kV / mm;

• Dielektrinių nuostolių tangentas: 0,024;

• Savitasis paviršiaus atsparumas: 100 TΩ;

• Savitoji tūrinė varža: 1 TOM-m.

• Dielektrinė konstanta: 7.

Stiklo izoliatorių trūkumai – didelės energijos sąnaudos gaminant elektrinį stiklą, nes jis turi būti ilgai virti.