Anong mga materyales ang ginawa ng mga modernong insulator?

Mga materyales ng modernong insulator

Ngayon, saanman sa ating planeta, sa lupa at sa ilalim ng tubig, may mga linya ng kuryente. Sa teritoryo lamang ng dating Unyong Sobyet, ang haba ng lahat ng mga linya ng kuryente ay tulad na ito ay maraming beses na mas malaki kaysa sa haba ng ekwador. At walang overhead na linya ng kuryente ang magagawa nang walang paggamit ng mga insulator ngayon. Salamat sa mga insulator, naging posible na bumuo ng maaasahan at matatag na mga sistema ng enerhiya na may pare-pareho ang operating boltahe na hanggang sa 0.5 megavolts.

Ang isang malaking bilang ng iba't ibang mga insulator, na ang bawat isa ay angkop para sa paglutas ng sarili nitong mga problema, ay naiiba sa istruktura, ngunit sa parehong oras ay lubos na gumagana. Nagbibigay sila ng maaasahang pagkakabukod ng mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe mula sa mga kondaktibong suporta, dahil tinitiyak ito ng mga dielectric na katangian ng mga materyales sa insulating.

Ang bawat isa sa mga seksyon ng insulator, tulad ng insulator sa kabuuan, ay nagsisilbi sa buong panahon ng pagpapatakbo ng mataas na boltahe na linya, samakatuwid ang pangunahing kinakailangan para sa insulator ay tibay. At ang materyal ng insulator ay obligadong ibigay ang kundisyong ito. Ang mga pangunahing materyales ng mga insulator ay salamin, porselana at polimer.

Ang salamin na ginamit sa mga insulator ay hindi karaniwan, ito ay gawa sa tempered glass, na partikular na matibay, at ang mga insulator ng suspensyon batay dito, na pinagsama sa garland, ay may mahusay na mga katangian ng dielectric, habang ang presyo ay medyo mababa para sa mga produktong tulad nito na napakahalaga.

Ang porselana ay may pinakamataas na lakas sa mga tradisyonal na materyales sa insulating. Ito ay walang sakit na makatiis kahit kidlat, dahil sa ang katunayan na ang hilaw na masa ng porselana ay plastik, at ang hugis ay maaaring maibigay ang pinakamainam, upang ang pagsasaayos ng natapos na insulator ay lumalabas na hindi bababa sa mahina kahit sa gayong isang mahusay na kababalaghan sa atmospera.

Polymer insulators - ang pinaka-modernong solusyon, nagsimula silang gawin at inilapat medyo kamakailan. Ang mga polymer insulator para sa mga linya ng kuryente ay matibay, may mahusay na mga katangian ng dielectric, at ang kanilang produksyon ay hindi nauugnay sa malalaking gastos sa materyal. Para sa daan-daang kilovolts isang polymer insulator ay hindi gagana, ngunit para sa sampu-sampung kilovolts isang polymer insulator ang eksaktong kailangan mo. Susunod, titingnan natin nang detalyado ang mga materyales ng mga modernong insulator.

Ang produksyon ng mga insulator batay sa silicone goma, na umuunlad sa mga nakaraang taon, ay isang mas progresibong solusyon.

Silicone rubber — iyon lang goma na likas na nababanat… Para sa kadahilanang ito, ang silicone rubber ay malawakang ginagamit bilang isang insulating material para sa napaka-flexible na mga cable. Sa pangkalahatan, ang iba't ibang mga goma ay ginagamit sa sektor ng enerhiya: styrene-butadiene, butadiene, silicon silicon at ethylene-propylene, pati na rin ang natural. Ang goma ng organosilicon ay batay sa polyorganosiloxanes.

Sa formula na ito, ang R ay mga organikong radikal. Tinutukoy ng uri ng mga radical ang mga katangian ng silicone goma.Ang pangunahing kadena ay maaaring maglaman ng parehong silikon at oxygen, pati na rin ang nitrogen, boron at carbon. Alinsunod dito, magreresulta ito sa siloxane, borosiloxane at silica rubbers.

Ang goma ng organosilicon ay nakuha sa pamamagitan ng bulkanisasyon ng goma, iyon ay, ang mga molekula ay naka-cross-link sa mga spatial complex. Ang isang kemikal na bono ay nabuo sa pamamagitan ng mga radical o sa pamamagitan ng terminal OH at H na mga grupo. Ang reaksyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagkakalantad sa radiation o sa pamamagitan ng paggamit ng mga kemikal na ahente sa mataas na temperatura. Ang tagagawa ay nagbibigay ng masa na handa para sa bulkanisasyon.

Ang purong silikon na silikon na goma ay walang mataas na katangian ng kuryente; ito ay lumalabas na marupok, mahina sa ozone at liwanag. Samakatuwid, upang makakuha ng sapat na maaasahang insulator, kinakailangan ang isang pinagsama-samang materyal batay sa silikon na silikon na goma. Upang makamit ang katanggap-tanggap na kalidad, isang aktibong reinforcing filler, na titanium dioxide at silica nanopowders, ay idinagdag. Ang resulta ay isang materyal na may katanggap-tanggap na mga katangian. Narito ang average na specs:

• Densidad: 1350 kg / m3;

• Lakas ng luha: 5 MPa;

• Kapasidad ng init: 1350 J / kg-K;

• Thermal conductivity: 1.1 W / m-k;

• Lakas ng kuryente: 21 kV / mm;

• Dielectric loss tangent: 0.00125;

• Tukoy na pagtutol sa ibabaw: 50.5 TΩ;

• Maramihang pagtutol: 5.5 TΩ-m.

• Dielectric na pare-pareho: 3.25.

Bilang isang resulta, tungkol sa silikon na goma, mapapansin na ang mga electrophysical na katangian nito ay kasiya-siya, ang thermal conductivity ay sapat na mataas, ang mekanikal na lakas ay nag-iiwan ng maraming nais. Kapansin-pansin na paglaban sa liwanag, ozone, langis. Mga operating temperatura sa hanay mula sa -90 ° C hanggang + 250 ° C. Ang materyal ay hindi tinatablan ng tubig, ngunit lumalaban sa langis at gas-permeable.

Porselana.Sa pagsasalita ng porselana, electric porcelain para sa mga insulator, tandaan na ito ay isang artipisyal na mineral batay sa luad, kuwarts at feldspar. Ang huling produkto ay nakuha sa pamamagitan ng heat treatment gamit ang ceramic technology.

Ang pinaka-kahanga-hangang mga katangian ng electric porselana ay init paglaban, kemikal paglaban, paglaban sa anumang atmospheric impluwensya, elektrikal at mekanikal lakas at mababang gastos. Batay sa mga pakinabang na ito, ang porselana ay ginagamit sa paggawa ng mga insulator. Narito ang average na specs nito:

• Densidad: 2400 kg / m3;

• Lakas ng luha: 90 MPa;

• Kapasidad ng init: 1350 J / kg-K;

• Thermal conductivity: 1.1 W / m-k;

• Lakas ng kuryente: 27.5 kV / mm;

• Dielectric pagkawala padaplis: 0.02;

• Tukoy na pagtutol sa ibabaw: 0.5 TΩ;

• Bulk na pagtutol: 0.1 TΩ-m.

• Dielectric na pare-pareho: 7.

Kung ihahambing natin ang porselana at silicone na goma, kung ihahambing sa goma, ang porselana ay marupok, napakabigat, may mataas na dielectric loss padaplis.

Tulad ng para sa salamin, ang electrotechnical glass, kumpara sa porselana, ay may mas matatag na hilaw na materyal na base, ang teknolohiya ng produksyon nito ay mas simple, mas madaling i-automate, at higit sa lahat, madaling matukoy ang malfunction o pinsala ng insulator gamit ang isang mata. Ang pagsira sa isang serye ng mga insulator ng salamin ay nagiging sanhi ng pagbagsak ng dielectric na palda sa lupa, at ang pagbasag ng porselana ay hindi nakakasira sa palda. Ang napinsalang insulator ng salamin ay agad na nakikita at para sa pagsusuri ng porselana ay dapat gumamit ng mga karagdagang device, night vision device.

Sa kemikal, ang electric glass ay isang hanay ng mga oxide ng sodium, boron, calcium, silicon, aluminum, atbp. Ito ay talagang isang napaka, napakakapal na likido.Ang electric glass ay naiiba sa ordinaryong alkaline glass, ito ay mababa ang alkali glass, hindi ito pumutok at fog sa panahon ng operasyon. Narito ang mga tampok nito:

• Densidad: 2500 kg / m3;

• Lakas ng luha: 90 MPa;

• Kapasidad ng init: 1000 J / kg-K;

• Thermal conductivity: 0.92 W / m-k;

• Lakas ng kuryente: 48 kV / mm;

• Dielectric loss tangent: 0.024;

• Tukoy na pagtutol sa ibabaw: 100 TΩ;

• Partikular na resistivity ng volume: 1 TOM-m.

• Dielectric na pare-pareho: 7.

Ang mga disadvantages ng mga insulator ng salamin ay kinabibilangan ng mataas na pagkonsumo ng enerhiya sa paggawa ng de-koryenteng salamin, dahil dapat itong lutuin nang mahabang panahon.