El llamado aislamiento se refiere al uso de materiales aislantes para sellar el cuerpo cargado, aislando así el cuerpo cargado o los conductores de diferentes potenciales, de modo que la corriente pueda fluir según una trayectoria determinada.
Un buen aislamiento es una condición necesaria para garantizar el funcionamiento normal de equipos y líneas, y también es una medida importante para evitar accidentes por descarga eléctrica.
Los materiales aislantes desempeñan a menudo otras funciones: disipación de calor y refrigeración, soporte mecánico y fijación, almacenamiento de energía, extinción de arcos, a prueba de humedad, a prueba de moho y protección del conductor. 1. Clasificación y características de los materiales aislantes. Bajo la acción de la tensión continua, sólo pasa una corriente muy pequeña, y su resistividad es superior a 109Ω cm.
Los materiales aislantes se dividen en tres categorías: gaseosos, líquidos y sólidos.
Los materiales aislantes gaseosos de uso común son el aire, el nitrógeno, el hidrógeno, el dióxido de carbono y el hexafluoruro de azufre; los materiales aislantes líquidos de uso común son el aceite mineral (como el aceite para transformadores, el aceite para interruptores, el aceite para condensadores y el aceite para cables, etc.), el aceite de silicona y el aceite de colada.), aceite de silicona y aceite de ricino; entre los materiales aislantes sólidos de uso común se incluyen productos de fibra aislante (como papel, cartón), productos de fibra impregnada aislante (como tela barnizada, tubos de pintura y bridas para cables, etc.), pintura aislante, cola y polvo de soldadura, productos de mica aislante, películas eléctricas, productos compuestos y cintas adhesivas, así como plásticos y cauchos para ingeniería eléctrica.
El aislamiento de los equipos eléctricos debe ajustarse a su correspondiente nivel de tensión, condiciones ambientales y condiciones de uso.
Debe ser capaz de resistir factores eléctricos, mecánicos, químicos, térmicos, biológicos y otros factores perjudiciales durante mucho tiempo sin fallar.
La calidad y la vida útil de los productos eléctricos dependen en gran medida de las propiedades eléctricas, térmicas, mecánicas, físicas y químicas del material aislante.
Bajo la acción de un campo eléctrico externo, el material aislante sufrirá procesos como polarización, pérdida y rotura.
También envejecerá. 2. Destrucción del calzado aislado Rotura El fenómeno por el que el aislamiento pierde completamente su capacidad aislante bajo la acción de un fuerte campo eléctrico y otros factores se denomina rotura del aislamiento.
La rotura se divide en tres tipos: rotura dieléctrica gaseosa, rotura dieléctrica líquida y rotura dieléctrica sólida.
①Las características de ruptura de los dieléctricos gaseosos pueden utilizar métodos de alto vacío y alta presión para mejorar la fuerza de ruptura del gas.
El gas contiene impurezas (vapor conductor, impurezas conductoras), que pueden reducir la tensión de ruptura.
Tras la ruptura del gas, cuando se elimina la tensión externa aplicada, el rendimiento del aislamiento del gas se restablece rápidamente.
Tras la ruptura del gas, se forma una vía de corriente en el hueco, y la corriente aumenta bruscamente, como los arcos, los relámpagos, las luces fluorescentes, las luces de neón, etc. de la vida cotidiana, formando conducción de gas.
②Las características de ruptura de los dieléctricos líquidos.
Generalmente se cree que la descomposición de los líquidos puros es similar a la de los gases.
La descomposición se produce por ionización por impacto de electrones. Sin embargo, la densidad del líquido es alta, el recorrido libre de los electrones es corto y la energía acumulada es pequeña, por lo que la ruptura es La intensidad es mayor que la del gas.
La ruptura del dieléctrico líquido está relacionada con su pureza.
Para garantizar la calidad del aislamiento, el dieléctrico líquido debe purificarse, deshidratarse y desgasificarse antes de utilizarlo.
Tras la ruptura del líquido, cuando se retira la tensión aplicada, el rendimiento del aislamiento líquido puede restablecerse hasta cierto punto.
③Características de la descomposición de los dieléctricos sólidos La descomposición de los dieléctricos sólidos incluye la descomposición eléctrica, la descomposición térmica y la descomposición química.
La descomposición eléctrica se caracteriza por un corto tiempo de aplicación de la tensión y una alta tensión de descomposición; la intensidad del campo de descomposición está estrechamente relacionada con la uniformidad del campo eléctrico, y no tiene casi nada que ver con la temperatura circundante y el tiempo de aplicación de la tensión.
La característica de la ruptura térmica es que la tensión es más larga que la de la ruptura eléctrica, la tensión de ruptura es menor y la temperatura de aislamiento aumenta.
La tensión de ruptura disminuye al aumentar la temperatura circundante, pero tiene poco que ver con la uniformidad del campo eléctrico.
La avería electroquímica es la avería causada por el efecto combinado de factores como la liberación, el calentamiento y la reacción química.
La descomposición electroquímica se forma bajo el efecto a largo plazo de la tensión, y su tensión de ruptura suele ser muy baja.
Está estrechamente relacionada con el rendimiento de resistencia libre del propio material aislante, el proceso de fabricación y las condiciones de trabajo.
La rotura tiene un efecto acumulativo, es decir, sólo se produce un daño parcial o una rotura incompleta por una acción de impulso de tensión, y múltiples acciones de impulso de tensión provocan una rotura completa.
El dieléctrico sólido no puede recuperarse tras la rotura y perderá sus propiedades aislantes.
(2) Durante el funcionamiento del material aislante del equipo de envejecimiento del aislamiento, debido a los efectos a largo plazo de diversos factores, se producirán una serie de cambios químicos y físicos que provocarán el deterioro gradual de sus propiedades eléctricas y mecánicas.
Este fenómeno se denomina envejecimiento del aislamiento.
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En general, en los equipos eléctricos de baja tensión, el envejecimiento del aislamiento es principalmente envejecimiento térmico.
Cada tipo de material aislante tiene una temperatura límite de resistencia térmica.
Cuando la temperatura supera esta temperatura límite con el equipo en funcionamiento, se agrava el envejecimiento del material aislante y se acorta la vida útil del equipo eléctrico.
En los equipos eléctricos de alta tensión, el envejecimiento del aislamiento es principalmente eléctrico.
Está causado por la descarga parcial del material aislante.