Виды изоляционных материалов

Изоляционные материалы

Изоляционные материалы

Изоляционные материалы. Виды

На сегодняшний день изоляционные материалы находят широкое применение в строительстве и ремонте. Основные виды изоляционных материалов: Теплоизоляция — Звукоизоляция — Гидроизоляция — Ветроизоляция — Паро- и воздухоизоляция

Теплоизоляционные материалы — строительные материалы, применяемые для телоизоляции строительных конструкций жилых, производственных зданий, поверхностей оборудования и промышленных агрегатов (холодильных камер, печей, трубопроводов и т.д.), средств транспорта. Эти материалы обладают малой теплопроводностью и позволяют снизить потери теплоты, сохранить необходимый температурный режим, снизить расход топлива, а в строительстве — уменьшить толщину стен, кровли, тем самым уменьшить расход строительных материалов и вес конструкции. Основные виды теплоизоляционных материалов: — Жесткие (плиты, блоки, кирпич, скорлупы, сегменты и др.) — Сыпучие (зернистые, порошкообразные) — Волокнистые

По виду основного сырья различают:

  • Органические — получаемые при переработке отходов деревообработки и неделовой древесины; а также газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты, сотопласты и др.). Обладают низкой огнестойкостью, применяются при температуре не выше 150 °С.
  • Неорганические — минераловата и минераловатные плиты, легкие и ячеистые бетоны (газо- и пенобетон), пеностекло, стеклянное волокно и др.
  • Смешанные теплоизоляционные материалы — (фибролит, арболит и др.) — получаются из смеси минерального вяжущего вещества и органического наполнителя (древесные стружки, опилки), обладают более высокой огнестойкостью по сравнению с органическими материалами.

Звукоизоляционные (акустические) материалы — используются с целью ослабления звука при его проникновении через ограждения зданий, снижения уровня шума, проникающего в помещение из вне. Выделяют два вида звукоизоляционных материалов: звукопоглощающие материалы и звукоизоляционные прокладочные материалы.

Применяются в звукопоглощающих облицовках производственных помещений и технических устройств, требующих снижения уровня шумов. Они имеют пористую структуру (большое число открытых, сообщающихся между собой пор), что и определяет их звукопоглощающую способность.

Звукоизоляционные прокладочные материалы

Применяются в виде рулонов или плит в конструкциях междуэтажных перекрытий, во внутренних стенах и перегородках, а также как виброизоляционные прокладки под машины и оборудование.

Виды звукоизоляционных прокладочных материалов:

материалы из волокон органического и минерального происхождения (древесноволокнистые плиты, минераловатные и стекловолокнистые рулоны) материалы из эластичных газонаполненных пластмасс (пенополиуретан, пенополивинилхлорид, латексы синтетических каучуков).

Гидроизоляционные материалы — материалы, используемые для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды, конденсата и химически агрессивных жидкостей (кислот, щелочей и пр.). Существует достаточно обширная классификация гидроизоляционных материалов.

Их подразделяют по назначению на:

антифильтрационные, антикоррозионные и герметизирующие,

По материалу на:

на асфальтовые (асфальтовые мастики,растворы, бетоны, битумные лаки и эмали, эмульсии, пасты, холодные и горячие асфальты и т.д.), минеральные (цементные и силикатные краски, гидрофобные засыпки,гидробетонные замки, гидратон), пластмассовые (для окрасочной, штукатурной, оклеечной гидроизоляции — эпоксидные поливиниловые краски, лаки, полимеррастворы и бетоны, полиэтиленовая пленка и др.) и металлические (листы из латуни, меди, свинца, обычной и нержавеющей стали, алюминиевая и медная фольга и др.).

Кроме того, все гидроизоляционные материалы подразделяют на две группы: традиционные (приклеиваемые и обмазочные — на основе полимеров, полимерных смол и т. д.) и материалы проникающего действия (на основе минерального сырья).

Кроме того, к основным видам изоляции также относятся:

  • Пароизоляция — улучшает теплоизолирующие свойства утеплителя, защищает его и строительные конструкции от насыщения парами воды изнутри помещения в зданиях всех типов.
  • Ветроизоляция — для защиты утеплителя и элементов кровли от конденсата и выветривания.
  • Универсальная гидро-пароизоляция — для защиты строительных конструкций от проникновения водяных паров, конденсата и влаги.

Виды и свойства изоляционных материалов

Независимо от того, какой строительный объект возводится, без материалов, которые бы защитили от шума, холода, влаги и воды, не обойтись. Изоляционные материалы также важны, как стены и перекрытия.

Основные понятия об изоляции и ее видах

Любое здание, помимо конструктивных решений, должно быть обеспечено различными видами изоляции. К основным типам изоляции относятся:

    Теплоизоляция. Данный тип обеспечивает уменьшение воздействия тепла на конструктивные элементы здания либо сооружения.

Утеплитель обычно является самым толстым слоем изоляции дома.
Пароизоляция. Материалы, которые используются для этой цели, обеспечивают защиту здания от воздействия пара и конденсата.

Кровля, отделанная пароизоляционным материалом.
Гидроизоляция. Как понятно из названия, этот тип материалов помогает обеспечить защиту конструкций от воздействия воды.

Гидроизоляция может выпускаться в рулонах…

…или жидкой форме для более равномерного нанесения.

  • Влагоизоляция. Этот тип немного схож с предыдущим. Однако такие изоляционные материалы позволяют защитить от влаги на капиллярном уровне.
  • Отражающая теплоизоляция. Это более современные изоляционные материалы, которые помогают повысить тепловое сопротивление кровли и не требует дополнительного увеличения утепляющего слоя.

    Данный тип изоляции весьма прост в укладке и очень эффективен.

  • Ветроизоляция, которая предусмотрена для защиты от конденсата и выветривания.
  • Электроизоляция. Данный вид обеспечивает электробезопасность.

Важно!Каждый вид защиты предусматривает использование различных средств. Несмотря на большое разнообразие изоляционных материалов, все же наибольшее внимания обращено на тепло-, гидро-, электро- и пароизоляцию.

Как осуществляется теплоизоляция и какие материалы используются

Любые материалы, основные свойства которых заключаются в уменьшении передачи тепла, относятся к теплоизоляционным. При их помощи сооружается защитный слой, который будет предупреждать потерю тепла. Изоляционные материалы данной категории могут быть двух видов:

  • обладающие отражающим эффектом, т.е. их свойства заключаются в снижении процентов потери тепла при помощи инфракрасного излучения;
  • материалы, полезные свойства заключаются в возможности проведения тепла.

По своему происхождению, изоляционные материалы, предотвращающие потерю тепла, делятся на три группы:

  • Органические. В основном они производятся из продуктов переработки древесины, торфа и некоторых отходов сельскохозяйственного производства.
  • Неорганические, среди которых наиболее популярными являются полимерные. К ним относятся пено-, поро-, сотопласты, мипора.
  • Комбинированный тип производятся из различных горных пород, асбеста и некоторых вяжущих веществ, созданных на базе минералов.

Какой бы материал вы не выбрали, очень важно правильно его уложить.

Неорганические теплоизоляционные материалы

Этот вид достаточно популярен у строителей. Особенно полимерные, которые отличаются достаточной легкостью, малыми показателями теплопроводности, а также достаточной прочностью при механических воздействиях. Их свойства во многом зависят от того, в каком виде и форме они выпускаются. Наиболее популярные полимерные:

  • пенополистирол;
  • пенополивинилхлорид;
  • пенополиуретан;
  • сотопласт;
  • мипора.

Пенополистирол обладает пористой основой, в которой имеются замкнутые ячейки. Они, в свою очередь, заполнены воздухом либо газом (в этом случае, наиболее часто прибегают к азоту). Основными компонентами для создания пенополистирола являются порофор и суспензионный полистирол. Первый выполняет свойства вспенивающего вещества.

Для утепления используется пенополистирол в плитах.

Полимерные материалы на основе пенополистирола выпускаются либо в формах плит, либо в форме специальных фасадных изделий. Помимо того, что их свойства имеют хорошие показатели, они также не подвержены процессу гниения, а также достаточно просто склеиваются с другими видами строительных материалов либо крепятся крепежными элементами.

Но он может быть и в такой форме.

Пенополивинилхлорид выпускается также в виде плит. Пористая база заполняется не воздухом, а газом. Имеют достаточно большой диапазон температур, при которых могут быть применены. А также, имеют устойчивость к воздействию различных кислот, щелочей, воды.

Плиты пенополивинилхлорида

Понеполиуретан, как и предыдущем случае, наполнен не воздухом, а газом. Производятся из двух основных компонентов – полиэфиров и диизоцианатов. Такие полимерные материалы могут быть смело применены при следующем диапазоне температур: от -60 градусов до +170 градусов Цельсия. Эти плиты вполне можно сверлить, скреплять, распиливать и даже обрабатывать при помощи токарных станков. Наибольшее распространение получили в качестве изоляции для трубопроводов.

Элемент плиты пенополиуретана в разрезе. Емкости, утепленные при помощи пенополиуретана.

Сотопласты позволяют предупреждать не только теплопотери, но и защищают от шума. Иначе говоря, выполняют звукоизоляцию. Они формируются посредством горячего катания гофрированных листов бумаги, ткани или другого сырья, которые предварительно должны пройти технологию пропитки специальным полимером. Чтобы улучшить свойства этого пласта, его ячейки, которые также именуются сотами, заполняются стекловатой либо пенопластом.

Сотопласт может включать различные материалы.

Мипора – достаточно легкий материал, который обеспечивает тепло-, шумоизоляцию. По своему виду он напоминает затвердевшую пену белого цвета. Основными компонентами для его создания служат полимеры, раствор сульфонафтеновой кислоты и некоторые добавки. Может выпускаться в трех видах: плитка, блоки и крошка.

Мипора в форме крошки и плит.

По своей сути, они достаточно похожи. Каждый из них имеет пористую основу, которая может быть заполнена воздухом, газом, стекловатой либо пенопластом. Разница в их области применения, а также жесткости. Напыляемая теплоизоляция https://www.youtube.com/watch?v=kWuCG7Z0VSc

Гидроизоляция и материалы для ее устройства

Каждый из нас любит, когда дома тепло и уютно. Но, если с потолка собираются капли влаги, это сигнал для замены гидроизоляции кровли. Основная функция гидроизоляции – это защита конструкций здания либо сооружения от попадания на них влаги, из-за чего они могут начать деформироваться. Таким образом, срок их эксплуатации будет снижаться. Основными материалами, которые могут быть использованы в качестве защиты от воды, являются:

    геосинтетические продукты, листовые и рулонные материалы;

Достаточно популярным изоляционным материалом является рулонный рубероид.

  • металл листовой;
  • разнообразные, достаточно популярные сейчас, жидкие смеси и составы (в частности, жидкая резина);

    Процесс нанесения жидкой резины.

  • составы, в основу которых взяты минеральные компоненты, имеющие вяжущие свойства;
  • сухие строительные смеси, либо другие материалы, которые обладают проникающим свойством.

    Гидроизоляция с использованием сухих строительных смесей.

    В зависимости от того, какова структура материала, и каковы его свойства, происходит деление на:

    • антикоррозионные;
    • антифильтрационные;
    • для окраски (лакокрасочная продукция на основе битума);
    • в виде штукатурки;
    • рулонные материалы оклеечного типа;
    • литые материалы (например, мастика или продукция на основе асфальта);
    • засыпной тип – сыпучая продукция;
    • пропитка (различные продукты, которые имеют вяжущие свойства, в частности полимерные лаки либо битум);
    • монтируемая гидроизоляция из пластмассы либо металлических листов;
    • в виде инъекций;
    • в виде напыления.

    Важно!Наиболее востребованными в последнее время являются материалы, которые обладают проникающим действием. Благодаря своей структуре, они проникают в пустоты и ячейки, заполняют их и препятствуют попаданию в них воды, которая может привести к коррозии и другим неприятным процессам.

    Виды гидроизоляции https://www.youtube.com/watch?v=3DbkAgXxYFs

    Электрическая изоляция

    Сегодня трудно найти объект, где будет отсутствовать электрический ток. Однако при неправильном обращении и отсутствии защиты, он может быть опасен. Данный вид изоляции позволяет защитить конструкцию от прохождения через нее электрического тока. Электрические изоляционные материалы обеспечивают не только защиту элементов зданий и сооружений, электрических приборов и установок, но и человека. Для того, чтобы обеспечить надежную защиту используются материалы, обладающие диэлектрическими свойствами. К ним относятся различные полимеры, керамика, слюда, стекло.

    Диэлектрические материалы также могут выпускаться в рулонах.

    Изоляция – вопрос не менее важный, чем возведение конструктивных элементов самого здания. Без надежной защиты от влияния жидкости, тепла и влаги, срок эксплуатации может значительно снизится и необходимость в ремонтных работах наступит значительно раньше. Изоляция предназначена для уменьшения теплопотерь, влияния влаги, конденсата и воды на кровлю и другие строительные конструкции, а также для безопасности, если используются электрические сети.

    Ксения Скворцова. Главный редактор. Автор.
    Планирование и распределение обязанностей в команде контент-производства, работа с текстами.
    Образование: Харьковская Государственная Академия Культуры, специальность «Культуролог. Преподаватель истории и теории культуры». Опыт работы в копирайтинге: С 2010 года по настоящий момент. Редактор: с 2016 года.

    Изоляционные материалы

    Трубопровод – это объект, который постоянно контактирует с внешней средой, он не может быть полностью изолирован от нее. Поэтому на его поверхности происходят не очень благоприятные, с точки зрения техники, процессы, например – коррозия (рис. 24).

    Коррозия металлов – это процесс, вызывающий разрушение металла или изменение его свойств в результате химического либо электрохимического воздействия окружающей среды.

    Рис. 24 Разрушение нефтесборного трубопровода диаметром 426 мм

    На коррозию влияют такие факторы, как неоднородность состава металла, неоднородность условий на поверхности металла, состав транспортируемой среды. Следует сделать вывод, что коррозия металлов – процесс неизбежный, но зная механизм протекания коррозии, можно затормозить его таким образом, чтобы обеспечить сохранение работоспособности трубопроводов в течение достаточно длительного времени. Для этого применяют разнообразные изоляционные материалы.

    Изоляционные материалы.

    Основное условие борьбы с грунтовой коррозией подземных трубопроводов, а также с воздушной коррозией надземных трубопроводов – предотвращение непосредственного контакта металла труб с агрессивной средой, что достигается созданием на поверхности трубопровода специальной оболочки, называемой изоляционным покрытием. Хорошее изоляционное покрытие исключает также попадание блуждающих токов на трубопровод, а,

    следовательно, защищает его от электрохимической коррозии. Изоляционное покрытие имеет определенную конструкцию в зависимости от коррозионной активности грунтов.

    Магистральные трубопроводы имеют комплексную защиту, состоящую из изоляционного покрытия в сочетании с электрозащитой. Эффективность электрозащиты и ее стоимость во многом зависят от правильности выбора типа изоляционного покрытия, от свойств материала покрытия и качества его нанесения. В связи с этим ко всем материалам, применяемым для изоляции трубопроводов, предъявляют жесткие требования по соблюдению определенных физико-механических свойств, композиционного состава, геометрических размеров, состоянию поверхности, загрязненности примесями и т.п. Комплекс таких требований входит в технические условия, по которым и поставляют изоляционные материалы.

    Изоляционные материалы для защиты газонефтепроводов можно подразделить на следующие:

    • полимерные,
    • битумные,
    • лакокрасочные,
    • стеклоэмалевые и др.

    Покрытия на основе этих материалов называются соответственно полимерными, битумными и т.д.

    Изоляционное покрытие, как правило, многослойное и может состоять из слоев различных материалов (например, битумно-резиновые) или слоев одного материала (например, покрытие из полимерных лент, порошков или стеклоэмали, не считая грунтовки). Тип и общая толщина изоляционного покрытия зависят от коррозионной активности грунта, характеризующегося определенным значением его электросопротивления, а также от назначения трубопроводов, наличия блуждающих токов и других местных условий.

    Применяют нормальный и усиленный тип изоляционных покрытий. Усиленный тип изоляционного покрытия используют всегда при прокладке трубопроводов диаметром 1020 мм и более в солончаковых и поливных почвах, на подводных переходах и поймах рек, на переходах через железные и автомобильные дороги и в других осложненных условиях прокладки.

    Выбор материала для изоляционного покрытия определяется комплексом предъявляемых к нему требований. Изоляционное покрытие не должно разрушаться в процессе укладки и засыпки трубопровода и должно надежно защищать его от коррозии в процессе эксплуатации.

    Поэтому оно должно быть:

    • плотным;
    • прочным;
    • обладать хорошей сцепляемостью с материалом трубопровода (адгезией);
    • высокой теплоустойчивостью и морозостойкостью;
    • высоким электросопротивлением, не содержать водорастворимых примесей;
    • быть стойким против насыщения влагой (набухания);
    • возможностью механизации процесса нанесения изоляционного покрытия как в базовых, так и в полевых условиях;
    • быть не дефицитным (широкое применение находят только те материалы, которые имеются в достаточном количестве);
    • экономичностью (стоимость изоляционного покрытия должна быть во много раз меньше стоимости защищаемого объекта).

    В настоящее время трубопроводы в основном изолируются: полимерными ленточными покрытиям; битумными, битум-полимерным, асфальто-смолистыми мастиками с применением полимерных ленточных обёрток; полимерными покрытиями заводского нанесения с изоляцией сварных стыков термоусаживающимися лентами и манжетами.

    Полимерные материалы

    Полимерные материалы – основные и перспективные для изоляции трубопроводов. По сравнению с другими материалами они обладают рядом преимуществ: лучшей водостойкостью, большим электросопротивлением и сроком службы, удобством и экономичностью использования. Полимерные материалы применяют в виде полимерных лент в базовых или трассовых условиях, или в виде полимерных композиций, наносимых на поверхность труб в порошкообразном или жидком виде в заводских или базовых условиях

    Полимерные ленты.

    Полимерные ленты предназначены для изоляции наземных и подземных трубопроводов диаметром не выше 1420 мм. (рис. 25). Они подразделяются на две группы: основные функции защитного покрытия исполняет полимерная пленка, а клей служит для приклеивания этой пленки к трубе; защитной изоляцией является клей, а пленка играет роль подложки и обертки. Имеются также ленты, в которых изоляционными свойствами обладают оба элемента – и полимерная пленка, и клей. Поверх полимерных лент применяют защитные от механических повреждений обертки. Использование полимерных лент упрощает технологию изоляционных работ на базе или трассе, повышает производительность труда по сравнению с использованием битумного покрытия.

    Полимерные ленты применяют с битумно-полимерными, полимерные и даже простыми битумными грунтовками. На поверхность труб грунтовку

    наносят распылением или специальными очистными, или комбинированными с изоляционными машинами.

    Рис. 25 Нанесение полимерных лент в трассовых условиях

    Также широко известны изоляционные ленты из полиэтилена (рис. 26). Такая лента обладает высоким электрическим сопротивлением, лучшей прилипаемостью, меньшим водопоглощением, высокой химической стойкостью, особенно к минеральным кислотам и щелочам, и сохраняет механическую прочность в более широком интервале температур, чем поливинилхлоридные ленты. Полиэтиленовую ленту можно наносить на трубопроводы при отрицательных температурах, вплоть до -40 ºС. Изготавливают также дублированные полиэтиленовые ленты, обладающие значительно более высокой прочностью и морозостойкостью, а также стабильностью характеристик в широком интервале температур.

    Рис. 26 Лента полиэтиленовая для изоляции газонефтепроводов Перед началом гидроизоляции трубы необходимо:

    • определить месторасположение газовой трубы и уточнить каких размеров труба;
    • для просчета количества и определения необходимой изоляции рекомендуем обращаться к нашим специалистам за консультацией;
    • определить способ нанесения ручной / механической машинкой гидроизоляции на трубу и температуру окружающей среды (рис. 27).

    Рис. 27 Изоляция газовых труб крупного диаметра.

    Битумные материалы

    Для изоляции магистральных трубопроводов также применяют специальные изоляционные или строительные твердые нефтяные битумы. Их получают окислением или обработкой паром остаточных продуктов после прямой перегонки или после крекинга нефти или нефтепродуктов.

    Битум представляет собой твердую, плавкую или вязкожидкую смесь углеводородов и их неметаллических производных, хорошо растворимых в сероуглероде, хлороформе и других органических растворителях. По своей структуре битум – полимерное вещество, имеющее длинные цепи молекул. Этим объясняется его высокая пластичность и эластичность в твердом состоянии. На основе нефтяного битума для изоляции газонефтепроводов изготавливают мастики, грунтовки, рулонные обертки (рис. 28).

    Рис. 28 Битумные материалы для изоляции магистральных трубопроводов

    Лакокрасочные материалы

    Лакокрасочные материалы – поверхностные пленкообразующие покрытия, так как при нанесении их на какую-нибудь поверхность они способны высыхать с образованием твердой эластичной пленки. Их широко применяют для защиты от коррозии наружной и внутренней поверхности газонефтепроводов, резервуаров, различных подземных, надземных и подводных строительных конструкций и т.д. Пленкообразующее покрытие – сравнительно тонкий защитный слой.

    В состав лакокрасочных материалов входят пленкообразующее вещество, наполнитель, пигмент, растворитель. В качестве пленкообразующих веществ применяют: высыхающие масла (главным образом растительные), группу олиф, представляющих собой предварительно обработанные масла, синтетические и натуральные каучуки, синтетические искусственные и природные смолы, некоторые продукты переработки нефти, которые характеризуются высокой полимеризационной способностью при обычных условиях (при небольшом повышении температуры) и т.д. Другую группу пленкообразующих веществ составляют лаки, представляющие собой растворы природных высокомолекулярных и синтетических полимерных веществ в том или ином легколетучем растворителе (рис. 29).

    Рис. 29 Лакокрасочные материалы

    Полимерные пленкообразователи могут быть превращаемыми, не превращаемыми и смешанными. Превращаемыми пленкообразователями считаются такие, при которых образование пленки происходит в процессе реакций полимеризации, поликонденсации или обеих реакций непосредственно в нанесенном слое покрытия. Не превращаемыми пленкообразователями считаются такие при которых пленкообразователь наносят в виде раствора не защищаемую поверхность, и он образует пленку в процессе коагуляции или испарения растворитель. Смешанными называются пленкообразователи, действующие частично по принципу превращаемы и не превращаемых.

    Защитные покрытия выполняют многослойными, так как покровный материал не может давать беспористого слоя по условиям полимерного пленкообразования. Процессы испарения растворителя (для не превращаемых пленкообразователей) или удаления летучих (для превращаемых пленкообразователей) протекают после образования в первый момент внешней гелеобразной полимерной корочки (пленки). При этом молекулы растворителя или паров вынуждены проходить сквозь пленку, образую мелкие поры, или оставаться под пленкой, снижая адгезию пленки к покрываемой поверхности трубы.

    Стеклянные покрытия

    Стеклянные покрытия наносят двумя методами: стеклоэмалированием и остеклованием (стеклянными баллонами, стеклянным порошком и др.).

    Эмаль, стеклоэмали – окрашенные в различные цвета окислами металлов легкоплавкие стекла, наплавляемые одним или несколькими тонкими слоями на металл (рис. 30, 7.31, 7.32). Основными компонентами почти всех эмалей являются двуокись кремния SiO2, борный ангидрид B2O3, окись алюминия Al2O3, окись титана TiO2, окислы щелочных и щёлочноземельных металлов, свинца, цинка, некоторые фториды и др. Силикатная эмаль изготавливается из сравнительно дешёвых и доступных материалов. Силикатноэмалевые покрытия защищают металл от коррозии, они устойчивы против кислот и щелочей при температуре до 300°С. Благодаря твёрдости и прочности эмалевые покрытия обладают длительным сроком службы.

    Рис. 30 Трубы с эмалированным покрытием

    Рис. 31 Внутренняя поверхность химического реактора с эмалевым покрытием

    Рис. 32 Стальной сборный резервуар с эмалированным покрытием

    изоляционные материалы

    В этой статье пойдет речь о таком важном элементе электрического кабеля, как изоляция. В общих чертах будет освещена тема о характеристиках и свойствах изоляционных материалов, сфере применения электроизоляторов.

    Электрическая изоляция

    Представляет собой слой материала, не способного проводить электричество, или, другими словами, диэлектрика. Покрытая таким материалом металлическая токопроводящая жила надежно защищена от контакта с другим проводником, а также не способна нанести повреждения человеку, производящему работы с ней.

    Как изоляционные материалы выступают следующие диэлектрики: стекло, керамика, различные виды полимеров, слюда. Одной из разновидностей изоляции является воздушная. Конструкция ее примечательна тем, что жилы проводников расположены в пространстве таким образом, что между ними находится прослойка воздуха, которая ограничивает их контакт.

    Исторически первые образцы изоляции выполнялись из навитой на медные провода бумаги, которая была пропитана парафином, или резины. На сегодняшний день резина используется для проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях больших температурных перепадов.

    Срок службы изоляции сильно зависит от температуры рабочей среды. Достаточно превышения в несколько градусов для снижения срока эксплуатации материала изоляции примерно в два раза.

    Характеристики электроизоляторов

    Ко всем без исключения электроизоляторам предъявляются общие требования.

    Электрическая прочность

    Главная задача диэлектрика – обеспечить требуемый уровень значения величины электрической прочности на пробой. Данная величина находится в прямой зависимости от того, насколько толстая фарфоровая стенка изолятора. Нарушение прочности происходит при пробое твердого диэлектрика или в результате разряда по поверхности изолятора. Прочность характеризуется напряжением промышленной частоты, которое способен выдержать изолятор при сухой и мокрой поверхности, а также импульсным напряжением при испытании. Эту величину проверяют специальным прибором – мегаомметром.

    Удельное сопротивление

    Изоляционный материал пропускает небольшую часть электрического тока. Эта величина является несоизмеримо малой, в сравнении с теми токами, которые протекают постоянно по жилам. Электрический ток может идти через два пути: сквозь сам изоляционный материал или по его поверхности. Удельным сопротивлением называется величина сопротивления единицы объема материала. Она равна отношению произведений величин сопротивлений тока, идущего по изолятору и сквозь него, к их же сумме.

    В качестве единицы измерения данной величины взято значение сопротивления изоляционного материала, выполненного в форме куба с гранью 1 см, где направление тока совпадает с вектором направления двух наружных противоположных граней. Величина удельного сопротивления зависит от агрегатного состояния материала и других важных величин.

    Диэлектрическая проницаемость

    После помещения изолятора в электромагнитное поле происходит изменение направления в пространстве частиц с плюсовыми зарядами: они выстраиваются по силовым линиям электромагнитного поля. Электронные оболочки меняют свою ориентацию в противоположную сторону. Молекулы поляризуются. При поляризации диэлектриков происходит образование собственного поля у молекул, которое действует в сторону, противоположную направлению общего поля. Эта способность определяется диэлектрической проницаемостью.

    Важно! Диэлектрическая проницаемость характеризует степень поляризации диэлектрика. Она оказывает влияние на емкость таких элементов, как конденсаторы. При их изготовлении следует применять изоляцию с большой величиной диэлектрической проницаемости. Измерение величины производят в фарадах на метр погонный (Ф/м). Единица измерения получила свое название в честь великого английского ученого Майкла Фарадея, внесшего весомый вклад в науку в области электромагнетизма.

    Угол диэлектрических потерь

    Диэлектрические потери – энергия электрического поля, рассеивающаяся в изоляционном материале за определенную единицу времени. Энергия никуда не исчезает, а переходит из одного состояния в другое (тепло). Чем выше величина потерь, тем больше риск теплового разрушения диэлектрика. Эта характеристика электроизолирующего материала измеряется тангенсом угла диэлектрических потерь. Зависимость тангенса угла от значения диэлектрических потерь линейная.

    Сферы применения электроизоляторов

    Чтобы выяснить, где применяются электроизоляторы, достаточно просто вспомнить, где распространена электропроводка. Это могут быть как бытовые системы электроснабжения и электроосвещения, так и промышленные. В электрических силовых кабелях, прокладываемых снаружи и под землей, содержится несколько слоев такой изоляции. В приборостроении отдельные элементы конструкции приборов также приходится изолировать от напряжения. Это могут быть как небольшие элементы разных плат, так и целые узлы. Такая изоляция позволяет сохранить эксплуатационные характеристики материалов, расположенных вблизи токоведущих жил.

    Жидкие диэлектрики

    К такому виду диэлектриков относят различные виды масел, лаков, паст и смол. Большое распространение получили продукты переработки нефти – минеральные масла. Такие изоляторы используются в трансформаторных подстанциях небольшой мощности, масляных выключателях, кабелях и конденсаторах. Жидкая изоляция для проводов применяется при подготовке к работе кабелей и конденсаторов.

    Заметка. В качестве альтернативы жидкой изоляции можно применить спрей для проводов. Дистиллированная вода также является диэлектриком.

    Технические характеристики жидких диэлектриков напрямую зависят от их чистоты. Чем больше загрязнены масло, вода и другие подобные диэлектрические жидкости, тем более худшими характеристиками они обладают. Очистка таких жидкостей производится при помощи дистилляции или ионообменной сорбции.

    Твердые диэлектрики

    Это самая распространённая и популярная группа электроизолирующих материалов. К таким изоляторам относят:

    • Стекла из неорганических веществ.
    • Установочная и конденсаторная керамика.
    • Мусковит, флогопит.
    • Асбест.
    • Пленки из неорганических материалов.

    Кроме этого, твердые изоляторы делятся на полярные, неполярные и сегнетоэлектрические. Критерием разделения выступает степень поляризации. К основным свойствам твердых изоляторов также можно отнести их химическую стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. Первое качество характеризует способность материала противостоять агрессивным химическим средам, типа кислот и щелочей. Трекингостойкость – это способность противостоять воздействию электрической дуги. Дендритостойкость характеризует устойчивость к появлению дендритов. Дендрит – продукт осадка частиц в электролите, получаемый при воздействии электрического тока высоких плотностей.

    Помимо всего этого, провода также защищают от электромагнитных помех. В качестве такой защиты используют фольгу, спиральную обмотку, оплетку жил.

    Газообразные диэлектрики

    Данные виды изоляции можно разделить на две большие группы: материалы естественного происхождения и искусственные. Вдыхаемый человеком обыкновенный воздух является естественным изоляционным материалом, к искусственным относят различные газы. Воздух не подходит для использования в герметично закрытых корпусах оборудования из-за большого процента содержания кислорода в нем. Актуальным для таких установок будет электротехнический газ. Газообразные электроизоляционные материалы имеют значение диэлектрической проницаемости, равное 1. Преимуществами этой группы диэлектриков являются небольшая величина диэлектрических потерь и степень пробоя.

    Неорганические диэлектрики

    К такому типу изоляции относятся преимущественно вещества, химическая формула которых не содержит органических элементов. К наиболее распространенным электроизоляционным материалам подобного рода относится следующий ряд: стекло и его разновидности, слюда, керамические материалы, такие, как стеатит, радиофарфор, термоконд. Производные стекла используются для изготовления различных стеклянных трубок, баллонов. Фарфоровая изоляция часто используется для создания конденсаторов, резисторов.

    Классификация по нагревостойкости

    Ниже в статье приведены данные по классам нагревостойкости диэлектриков, взятые из ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции», п.2 2.1, таблица №1:

    • Y – материалы из не погруженных в жидкий диэлектрик бумаги, картона, целлюлозы, шелка, различных волокнистых материалов. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 90°С.
    • A – относятся материалы предыдущего класса, а также из искусственного шелка, которые пропитаны масляными и другими лаками. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 105°С.
    • E – это синтетические и органические пленки, смолы, компаунды. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 120°С.
    • B – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые были изготовлены с применением органических связующих материалов обычной нагревостойкости. Температура, которую способен выдержать такой материал, – 130°С.
    • F – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые пропитаны смолами и лаками соответствующей нагревостойкости. Изолятор выдерживает нагрев до 155°С.
    • H – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые применяются с кремнийорганическими связующими и пропитками. Ткань характеризуется высокой температурной устойчивостью – до 180°С.
    • C – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые используются безо всяких связующих веществ органического происхождения. Самые устойчивые к температурному воздействию среди изоляционных материалов – до 180°С.

    Электроизоляционные лакированные ткани

    Этот вид диэлектрика характеризуется тем, что изготавливается на основе ткани, пропитанной лаком. Нанесение изолятора на ткань происходит при помощи кисточки. Такой лак образует пленку, обладающую требуемыми диэлектрическими свойствами.

    Ткань, применяемая в такой изоляции, преимущественно хлопчатобумажная. Также встречаются материалы на шелковой, капроновой и стеклянной основе. Стекловолокнистая ткань характеризуется повышенной устойчивостью к высоким температурам. Основной сферой применения таких тканей будут являться электрические машины и аппараты, где важна гибкость изоляционного материала.

    Заметка. Наиболее часто использующимся электриками изолятором подобного вида является обычная ПВХ лента или, по-простому, изолента.

    В этой статье были кратко рассмотрены типы изоляции, свойства и условия применения данного материала. Статья будет полезна как опытным электротехникам, так и впервые пробующим свои силы домашним мастерам. Она поможет подобрать требуемую изоляцию проводников и кабелей, согласно конкретным условиям рабочего процесса.

    Видео

    Классификация изоляционных материалов: свойства, применение, виды, цена, характеристика

    В современном строительном деле все чаще используются различные виды изоляционных материалов. Выделим их основные типы:

    Классификация изоляционных материалов.

    • тепловая изоляция;
    • звуковая и шумовая изоляция;
    • гидроизоляция;
    • ветровая изоляция;
    • воздушная и паровая изоляция.

    Тепловая изоляция

    Материалы, предназначенные для тепловой изоляции, широко используются в области строительных работ, в особенности при постройке жилищных комплексов, домов и промышленных зданий. Теплоизоляцию нередко применяют для утепления производственного оснащения, она используется в качестве утеплителя кабины автомобилей.

    Теплоизоляционные изделия имеют крайне низкий уровень пропуска теплоэнергии. Поэтому они способны не только поддерживать единый уровень температуры в помещении, но и не пропускать холод и жару внутрь него. Это позволяет понизить материальные затраты на электроэнергию и стройматериалы, поскольку с их применением отпадает необходимость расходовать большое количество денег на утолщение стен и крыши.

    Изделия для утепления имеют коэффициент тепловой проводимости, не превышающий 0,2 Вт/(м×К), небольшой вес и высокую степень прочности, которая достигает 0,06-2,6 Мн/м2.

    Теплоизоляторы делятся на 3 типа:

    • жесткие (плитка, пеноблок);
    • порошковые;
    • волоконные.

    По разновидности сырья, используемого для изготовления, утеплители разделяются на органические, неорганические и смешанные.

    Первый вид изготавливается путем обработки стружек древесных материалов с пониженными свойствами влагостойкости и огнестойкости. Их применяют в случаях, когда температура окружения не превышает 145°С.

    Второй вид материала — это, как правило, минеральная вата и плитка на ее основе. Теплоизолятор встречается в форме таких облегченных материалов, как газобетон, стекловолокно и пеностекло.

    Неорганический теплоизолятор изготавливается из асбестового волокна и вязких минеральных примесей, в основе которых содержится асбестоцемент. Он зачастую применяется для изоляции производственного оборудования, которое функционирует при высоких температурах, достигающих 800-900°С (нагревательные котлы, печи).

    Схема тепловой изоляции трубопроводов.

    Вещество обладает высокой стойкостью к огню, поэтому его принято добавлять в смесь стройматериалов, предназначенных для использования в качестве огнеупорного экрана (кирпичи, шлакоблоки и т.д.)

    В некоторых случаях применяются неорганические теплоизоляторы, изготовленные в виде волоконного изделия. В сравнении с вышеуказанным веществом, они обладают более низкой степенью теплопроводности, но этот показатель все равно значительно превышает огнеупорность других видов теплоизоляции (почти в 2,5 раза).

    Третий вид изоляции представляет собой помесь вязкого минерального вещества и отходов, получаемых при переработке бревен. Утеплитель данной разновидности отличается повышенной стойкостью к огню, если сравнивать его с первым видом теплоизоляции.

    Вернуться к оглавлению

    Звуковая и шумовая изоляция

    Звуковые изоляторы применяются в строениях, где необходимо понизить уровень звука, который проникает в помещение с уличной стороны.

    Они хоть и не обеспечивают 100% звуковой барьер, но помогают поглотить существенную часть шума.

    Существует 2 разновидности изоляционных материалов, препятствующих проникновению звука: звукопоглощающие и звукоизолирующие прокладочные.

    Схема звукоизоляции потолка.

    Первая разновидность используется в виде декоративной обшивки в промышленных строениях и электрооборудовании, которое нуждается в понижении степени производимого им шума (устройства воздухообмена, пылесосы, кондиционеры и т.д.). Материалы для поглощения звука применяются для оптимизации акустических характеристик в определенных помещениях (студии звукозаписи, концертные площадки и радиостанции).

    Данный тип материала имеет пористую структуру, это позволяет легко пропускать звуки и шумы. Проникающий звук поглощается путем амортизации внутри изолятора.

    Звукопоглощающие материалы разделяются на 3 типа:

    В основе смягченных материалов лежит минеральная вата и стеклянное волокно с пониженным уровнем синтетического вещества. К этой категории можно отнести матовые покрытия и увесистые рулоны, масса которых достигает 70 кг/м3. В основном они используются вместе с перфорированным экраном (ПВХ, асбестовые смеси, алюминий) или с полиэтиленовой пленкой в качестве покрытия. Поглощение звука при использовании данного материала может достигать коэффициента от 0,7 до 0,9, это примерно 250-1000 Гц.

    Классификация звукопоглощающих материалов.

    Полутвердые материалы представляют собой плиты из минеральной ваты или стеклянного волокна весом от 75 до 125 кг/м3 и объемом 50×50×2 см. Наличие синтетического вещества составляет 10-15% от всего веса. Бывают также и плиты из деревянного волокна весом от 180 до 300 кг/м3. Они покрываются специальной краской или пористым полиэтиленом. Звукопоглощающий коэффициент полутвердых материалов равняется 0,6-0,8. К этой же категории относятся пластиковые плиты с пористой структурой (пенополистирол, пенопласт и т.д.).

    Жесткие материалы представляются в виде гранулированной минераловаты и коллоидного вещества объемом 30×30×2 см. Плиты покрываются специальной краской и могут иметь различную структуру (с микротрещинами, рифленая, бороздчатая). Вес материала варьируется от 300 до 400 кг/м3, а коэффициент поглощения звука достигает показателя 0,7.

    Вторая разновидность используется в качестве обеспечения шумоизоляции между этажами, жилыми помещениями в многоэтажных постройках, а также в качестве вибрационной изоляции в кузове автомобилей и промышленном оборудовании. Звукоизолирующий прокладочный материал имеет невысокий показатель динамического модуля упругости, обычно он не превышает порога 1,2 Мн/м2 при давлении в 20 Мн/ м2.

    Высокопрочная пористая структура обеспечивает повышенную степень звуковой изоляции за счет снижения непрерывных громких шумов.

    Звукоизолирующие прокладочные материалы разделяют на 2 типа:

    • изоляционные материалы на основе органических и минеральных волокон;
    • изоляционные материалы на основе мягких газонаполненных полимеров.

    Вернуться к оглавлению

    Гидроизоляционные материалы

    Классификация гидроизоляции по группам.

    Влагостойкие материалы чаще всего применяются для защиты построек от неблагоприятного воздействия атмосферных осадков, природного влияния и различных химикатов, разъедающих структуру стройматериалов.

    Влагоизоляционные структуры подразделяются на множество видов и подтипов, которые принято определять по целям применения:

    • направленные на фильтрацию;
    • обеспечивающие герметизацию;
    • предотвращающие коррозию;

    по разновидностям стройматериалов:

    • асфальтные смеси, краски, лакировочные растворы, эмульсии, асфальты низкой и высокой температуры;
    • смеси на минеральной основе (цемент, сыпучие растворы);
    • смеси на основе пластика в малярных работах (покраска, отделка, оклеивание, шпаклевка, лакировка, стяжка);
    • раствор на основе металла (латунные, медные, свинцовые, алюминиевые материалы).

    Помимо вышеперечисленных разновидностей, влагостойкие изоляционные материалы разделяются на 2 категории: поверхностные и проникающие. К первой категории относятся клейкие и покрывающие полимерные смеси, ко второй — на основе минерального сырья.

    Схема пароизоляции кровли.

    Основным минусом поверхностных гидроизоляционных материалов является высокая вероятность отслоения от поверхности, на которую они были нанесены. Это приводит к дальнейшей потере защитных свойств. Вместе с тем для работы с поверхностными смесями необходимо выполнять тщательную обработку наружности и следовать правилам нанесения материала.

    Самым оптимальным вариантом является гидроизоляция с проникающим воздействием. В ее составе содержатся такие минеральные добавки, как кварцевый песок, цемент и природные химикаты. Они обеспечивают качественную и долговечную защиту поверхности от наружного воздействия.

    Влагостойкость покрытия достигается путем проникновения гидроизоляционного материала в микротрещины, поры и свободные участки поверхности с дальнейшим укреплением их структуры. Такой эффект получается благодаря вступлению в реакцию природных химикатов, цемента и влаги. Проникающий материал сливается со структурой обрабатываемой поверхности при контакте с водой. Этот процесс позволяет обеспечить поверхности долговечность, не препятствуя ее паровой проницаемости.

    Вернуться к оглавлению

    Ветровая, воздушная и паровая изоляция

    Ветровая изоляция применяется для предотвращения образования конденсата на крыше постройки.

    Паровая изоляция призвана повысить теплоизоляционные характеристики материала, защитив стены от проникновения пара и горячего дыма в их структуру.

    Существует воздушная изоляция универсального типа, которая препятствует проникновению конденсата и влаги, образующихся из пара.

    Читайте также: У плотнение щебня
    Чем утеплить пеноблок
    Виды песка — читайте здесь.

    Виды, свойства и область применения электроизоляционных материалов

    Любое электрическое оборудование, включая генераторы, силовые установки и распределительные устройства, состоит из токоведущих частей. Для надежной и безопасной эксплуатации последние должны быть защищены друг от друга и от воздействия окружающих компонентов. В этих целях используются электроизоляционные материалы.

    Важно, чтобы обмотка на якоре была отделена от его сердечника, виток возбуждения – от аналогичной детали, полюсов и каркаса агрегата. Материалы, которые применяются для изоляции чего-либо от воздействия электрического тока, называются диэлектриками. Стоит отметить, что такие изделия бывают двух типов – одни абсолютно не пропускают ток, другие – хоть и делают это, но в мизерных количествах.

    При создании подобных материалов применяют органические и неорганические элементы вкупе с различными добавками, необходимыми при пропитке и склеивании. В последнее время широкую популярность набирает жидкая изоляция для проводов, часто используемая в выключателях и трансформаторах (например, трансформаторное масло). Не реже в электротехническом оборудовании применяют газообразные диэлектрики, вплоть до обычного воздуха.

    Электроизоляционные материалы и сферы их применения

    К основным областям применения электроизоляционных материалов можно отнести различные промышленные ветви, радиотехнику, приборостроение и монтаж электрических сетей. Диэлектрики – это основные элементы, от которых зависит безопасность и стабильность работы любого электроприбора. На качество и функциональность изоляции влияют различные параметры.

    Таким образом, главная причина применения электроизоляции – соблюдение правил безопасности. В соответствии с ними строго запрещено эксплуатировать оборудование с частично или полностью отсутствующей изоляцией, поврежденной оболочкой, поскольку даже малые токи могут нанести вред человеческому организму.

    Свойства диэлектриков

    Для того чтобы гарантировать выполнение важных функций, электроизоляционные изделия должны обладать необходимыми свойствами. Основное отличие диэлектрика от проводника – намного большее удельное сопротивление (100-1100 Ом*см). С другой стороны, их электрическая проводимость в 14-15 раз ниже токоведущих жил. Связано это с природным происхождением изоляционных материалов, в составе которых намного меньше свободных отрицательных электронов и положительно заряженных ионов, влияющих на токопроводимость.

    Важно! Несмотря на последнее высказывание, при нагревании любого диэлектрика количество ионов и электронов существенно возрастает, из-за чего повышается электрическая проводимость и возникает риск пробоя током.

    Все свойства диэлектриков можно разделить на две основные группы – активные и пассивные, при этом вторая является наиболее важной. К пассивным относится диэлектрическая проницаемость: чем меньше ее значение, тем более надежным и качественным является изолятор, поскольку он не оказывает негативного влияния на электрическую схему и не добавляет паразитные емкости. С другой стороны, если изделие эксплуатируется в роли диэлектрического конденсатора, то проницаемость должна быть максимально высокой (паразитные емкости в данном случае важны).

    Параметры изоляции

    К числу основных относятся:

    • электропрочность;
    • удельное электрическое сопротивление;
    • относительная проницаемость;
    • угол диэлектрических потерь.

    Оценивая качество и эффективность диэлектриков, и сравнивая их свойства, нужно выявить зависимость перечисленных параметров от значений тока и напряжения. По сравнению с проводниками электроизоляционные компоненты имеют повышенную электрическую прочность. Учитывая сказанное выше, не менее важным является то, насколько хорошо изоляторы сохраняют свои полезные свойства и удельные величины при нагревании, увеличении напряжения и других воздействиях.

    Классификация диэлектрических материалов

    Выбор того или иного изоляционного материала зависит от мощности тока, протекающего по проводникам оборудования. Существует несколько критериев для классификации диэлектриков, но наиболее важными являются два – агрегатное состояние и происхождение. Для изоляции шнуров бытовых электроприборов используют твердые изоляторы, трансформаторов и прочего высокомощного оборудования – жидкие и газообразные.

    Классификация по агрегатному состоянию

    По агрегатному состоянию выделяют три типа диэлектрических материалов – твердые, жидкие и газообразные.

    Твердые диэлектрики

    Электроизоляционные материалы данного типа считаются наиболее распространенными и популярными, используются практически во всех сферах, где присутствует оборудование с токоведущими частями. Их качество зависит от некоторых химических свойств, при этом диэлектрическая проницаемость может быть совершенно разной – 10-50 000 (безразмерная величина).

    Твердые изоляторы бывают полярными, неполярными и сегнетоэлектрическими. Главное отличие трех разновидностей – принцип поляризации. Основными свойствами данных материалов являются химическая стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. От химической стойкости зависят возможности диэлектрика противостоять воздействию агрессивной среды – кислотам, щелочам, активным жидкостям. Трекингостойкость влияет на защиту от электрической дуги, дендритостойкость – от появления дендритов.

    Керамические изоляторы эксплуатируют как линейные и проходные диэлектрики в составе подстанций. Для защиты бытовых электрических приборов могут применяться текстолиты, полимеры и бумажные изделия, промышленного оборудования – лаки, картон и различные компаунды.

    Сочетая несколько разных материалов, производителям диэлектриков удается получить особые свойства изделия. Благодаря этому повышается устойчивость к нагреву, воздействию влаги, экстремально низких температур и даже радиации.

    Наличие нагревостойкости говорит о том, что изолятор способен выдерживать высокие температуры, но в каждом отдельном случае максимальная планка будет разной (она может достигать и 200, и 700 град. Цельсия). К числу таковых относятся стеклотекстолитовые, органосиликатные и некоторые полимерные материалы. Фторопластовые диэлектрики устойчивы к воздействию влаги, могут эксплуатироваться в тропиках. Вообще фторопласт не только гидрофобен, но еще и негигроскопичен.

    Если в состав электротехнического оборудования включены атомные элементы, то важно использовать изоляцию, устойчивую к радиоактивному фону. На помощь приходят неорганические пленки, часть полимеров, стеклотекстолиты и различные слюдинитовые изделия.

    К морозостойким диэлектрикам относятся компоненты, сохраняющие свои удельные свойства при температуре до -90 град. Цельсия. Наконец, в электроприборах, эксплуатируемых в космосе, применяются изоляционные материалы с повышенной вакуумной плотностью (например, керамика).

    Жидкие диэлектрики

    Диэлектрики в подобном агрегатном состоянии зачастую эксплуатируются в промышленном электрооборудовании. Наиболее ярким примером являются трансформаторы, для безопасной работы которых требуется специальное масло. К числу жидких диэлектриков можно отнести сжиженный газ, парафиновое или вазелиновое масло, спреи, дистиллированную воду, которая была очищена от солей и других примесей.

    Жидкие электроизоляционные материалы описываются следующими технико-эксплуатационными характеристиками:

    • диэлектрическая проницаемость;
    • электропрочность;
    • электропроводность.

    Величина физических параметров жидких диэлектриков зависит от степени их чистоты (загрязнения). Наличие твердых примесей в воде или масле приводит к существенному повышению электрической проводимости, что связано с увеличением числа свободных электронов и ионов. Жидкости очищаются разными методами, начиная от дистилляции и заканчивая ионным обменом. После выполнения данного процесса повышается электропрочность материала и снижается его электропроводность.

    Жидкие электроизоляторы можно разделить на три основные группы:

    1. Из нефти изготавливают трансформаторное, конденсаторное и кабельное масла.
    2. Синтетические жидкости активно применяются в промышленном приборостроении. К их числу можно отнести соединения на основе фтор- и кремнийорганики. Кремнийорганические материалы способны выдерживать сильные морозы, они относятся к числу гигроскопичных, поэтому могут применяться в малых трансформаторах. С другой стороны, стоимость таких соединений намного выше, чем у нефтяных масел.
    3. Растительные жидкости крайне редко используются при изготовлении электроизоляции. Речь идет о касторовом, льняном, конопляном и других маслах. Все перечисленные вещества считаются слабополярными диэлектриками, поэтому могут применяться только для пропитки бумажных конденсаторов или для образования пленки в электроизоляционных лаках и красках.

    Газообразные диэлектрики

    Самыми популярными газообразными диэлектриками считаются электротехнический газ, азот, водород и воздух. Все они могут быть разделены на две категории – естественные и искусственные. К первым относится воздух, который часто эксплуатируют в качестве диэлектрика для защиты токоведущих частей линий электрической передачи и машин.

    Наряду с преимуществами, есть у воздуха недостатки, из-за чего он не подходит для эксплуатации в герметичном оборудовании. Поскольку в его состав входит большое содержание кислорода, то данный газ является окислителем, поэтому в неоднородном поле существенно снижается электрическая прочность.

    Азот – отличный вариант для изоляции силовых трансформаторов и высоковольтных линий электропередач. Помимо хороших изоляционных свойств, водород способен принудительно охлаждать оборудование, поэтому зачастую применяется в высокомощных электромашинах. Для герметизированных установок подойдет электротехнический газ, при использовании которого снижается взрывоопасность любых агрегатов. Электротехнический газ часто эксплуатируется в высоковольтных выключателях, что обусловлено способностью к гашению электрической дуги.

    Классификация по происхождению

    По происхождению диэлектрики делятся на органические и неорганические.

    Органические диэлектрики

    Органические электроизоляционные изделия можно разделить на естественные и синтетические. Все материалы, относящиеся к первой категории, в последнее время практически не эксплуатируются, что связано с увеличением производственных мощностей синтетических диэлектриков, стоимость которых намного ниже.

    Естественными диэлектриками являются растительные масла, парафин, целлюлоза и каучук. К синтетическим материалам можно отнести пластмассы и эластомеры разных типов, применяемые в бытовых приборах и другой электротехники.

    Неорганические диэлектрики

    Электроизоляционные материалы неорганического типа бывают естественные и искусственными. Из компонентов природного происхождения можно выделить слюду с большой устойчивостью к воздействию химически активных веществ и высоких температур. Не менее популярными являются мусковит и флогопит.

    Искусственные диэлектрики – стекло в чистом или разбавленном видах, фарфор и керамика. Материалам данной категории зачастую придают особые свойства, добавляя в их состав различные компоненты. Если изолятор проходной, то нужно применять полевошпатовую керамику с большим тангенсом диэлектрических потерь.

    Волокнистые электроизоляционные материалы

    Волокнистые диэлектрики эксплуатируются для защиты различного оборудования. К числу таковых относятся каучук, целлюлоза, различные ткани, нейлоновые и капроновые изделия, полистирол и полиамид.

    Органические волокнистые диэлектрики имеют высокую гигроскопичность, поэтому практически никогда не используются без специальной пропитки. В последние годы вместо органических изоляторов применяют синтетические волокнистые изделия с ярко выраженной нагревостойкостью.

    В качестве примера можно выделить стеклянные волокна и асбест: первые пропитываются лаками и смолами, улучшающими гидрофобность, вторые характеризуются минимальной прочностью, поэтому в их состав добавляют хлопчатобумажные элементы. Речь идет о материалах, которые не плавятся при нагреве.

    Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов

    Класс нагревостойкости диэлектриков указывается буквой латинского алфавита. Перечислим основные из них:

    • Y – максимальная температура 90 град. Цельсия. К данной категории относятся различные волокнистые изделия из хлопка, натуральных тканей и целлюлоза. Они не пропитываются и не дополняются жидкими электроизоляторами.
    • A – 105 град. Цельсия. Все материалы, перечисленные выше, и синтетический шелк, пропитываемые жидкими диэлектриками (погружаемые в них).
    • E – 120 град. Цельсия. Синтетические изделия, включая волокна, пленки и компаунды.
    • B – 130 град. Цельсия. Слюдинитовые диэлектрики, асбест и стекловолокно вкупе с органическим связующим и пропиткой.
    • F – 155 град. Цельсия. Слюдинитовые материалы, в качестве связующего звена которых выступают синтетические компоненты.
    • H – 180 град. Цельсия. Слюдинитовые диэлектрики с кремнийорганическими соединениями, выступающими в качестве связующего.
    • C – более 180 град. Цельсия. Все перечисленные выше изделия, в которых не используется связующее или применяются неорганические адгезивы.

    Выбор электроизоляционных материалов зависит не только от мощностей оборудования, но и от условий его эксплуатации. Например, для высоковольтных линий электропередач должны использоваться диэлектрики с повышенной морозостойкостью и защитой от воздействия ультрафиолетовых лучей.

    Таким образом, информация выше может использоваться только в качестве ознакомительных целей, а окончательное решение должен принимать профессиональный, квалифицированный специалист.

    Читайте также:  Вентиляция бассейна
  • Ссылка на основную публикацию