Электроизоляционные материалы примеры: Виды электроизоляционных материалов, все о видах электроизоляционных материалов

Виды электроизоляционных материалов, все о видах электроизоляционных материалов

Электроизоляционные материалы или диэлектрики – это материалы, которые используют для изоляции электрического тока или препятствуют его утечке между разными токопроводящими частями. Все виды электроизоляционных материалов характеризуются высоким электрическим сопротивлением.

Какие существуют виды электроизоляционных материалов

В зависимости от химического состава существуют следующие основные виды электроизоляционных материалов:

В молекулах органических диэлектриков основной составляющей является углерод, соответственно в неорганических материалах его нет. Неорганические диэлектрики, такие как слюда и керамика, обладают наибольшей нагревостойкостью.

В зависимости от способа получения диэлектрики делятся на естественные и синтетические. Синтетические используются более часто, потому что создаются с необходимыми физико-химическими свойствами, которые можно менять в зависимости от потребности.

Еще одним фактором, который делит виды электроизоляционных материалов на неполярные и полярные, является строение молекул. Материалы с электрически нейтральными атомами и молекулами, до воздействия на них электрического поля не обладают никакими подобными свойствами. К таким относится фторопласт-4 и полиэтилен. В пределах нейтральных электроизоляционных материалов выделяют ионные кристаллические диэлектрики, такие как кварц и слюда, в составе которых каждая пара ионов представляет собой электрически нейтральную частицу. Полярные диэлектрики имеют начальный электрический элемент до начала воздействия на него электричества и по сравнению с нейтральными у них повышенная проводимость и большое значение диэлектрической проницаемости. К ним относится поливинилхлорид и бакелит.

Подробнее о свойствах эбонита вы можете прочитать здесь.

Классификация видов электроизоляционных материалов по происхождению

Агрегатное состояние, в котором находится электроизоляционный материал, делит его на следующие основные виды:

Газообразные материи имеют естественное происхождение, и к ним относится:

• Азот;
• Атмосферный воздух;
• Углекислый газ;
• Гелий;
• Неон;
• Аргон;
• Криптон.

Используют такие вещества крайне редко, даже в взрывозащищенном электрооборудовании.

Жидкие электроизоляционные материалы обладают высокими электрофизическими свойствами. Они делятся на невысыхающие растительные масла, нефтяные масла и синтетические жидкие диэлектрики. Главным недостатком является то, что все нефтяные масла пожароопасные, а синтетические жидкости очень токсичные. Поэтому, как диэлектрики, их практически не используют.

Количество твердых диэлектриков — самое большое, и они наиболее часто используются по назначению. Твердые электроизоляционные материалы делятся на следующие группы:

Органические твердые диэлектрики представлены природными (шеллак, янтарь, канифоль), искусственными (этилцеллюлоза, шелк, бетоилцеллюлоза) и синтетическими (полиамиды, эпоксидные смолы) материалами. Все перечисленные твердые материалы могут использоваться для производства электроизоляционных деталей и конструкций не только в чистом виде, но и как производные. К производным материалам принадлежат слоистые пластики, пластмассы, лаки, слоистые пластики, микалекс и другие.

Важно заметить, что в производстве качественных продуктов используется одновременно несколько видов электроизоляционных материалов для достижения максимального эффекта. Единственной или классической формулы для сочетания пропорций разных материалов не существует, чтобы создать новый продукт проводят эксперименты.

классификация, применение, свойства и характеристики

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.

Содержание

• Электроизоляционные материалы и сферы их применения
• Свойства диэлектриков
• Параметры изоляции
• Классификация диэлектрических материалов
  • Классификация по агрегатному состоянию
  • Классификация по происхождению
• Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов

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.

Изоляционные материалы | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Изоляционные материалы охватывают весь спектр от объемных волокнистых материалов, таких как стекловолокно, каменная и шлаковая вата, целлюлоза и натуральные волокна, до жестких пенопластовых плит и гладкой фольги. Объемные материалы сопротивляются кондуктивному и, в меньшей степени, конвективному тепловому потоку в полости здания. Жесткие пенопластовые плиты задерживают воздух или другой газ, препятствуя тепловому потоку. Фольга с высокой отражающей способностью в лучистых барьерах и отражающих системах изоляции отражает лучистое тепло от жилых помещений, что делает их особенно полезными в прохладном климате. Также доступны другие менее распространенные материалы, такие как цементные и фенольные пены, вермикулит и перлит.

Узнайте о следующих изоляционных материалах:

• Стекловолокно
• Минеральная вата
• Целлюлоза
• Натуральные волокна
• Полистирол
• Полиизоцианурат
• Полиуретан
• Перлит
• Цементная пена
• Фенольная пена
• Изоляционные покрытия

Стекловолокно

Стекловолокно состоит из очень тонких стеклянных волокон и является одним из самых распространенных изоляционных материалов. Он обычно используется во многих различных формах изоляции: одеяло (маты и рулоны), насыпной материал, а также доступен в виде жестких плит и изоляции для воздуховодов.

В настоящее время производители производят изоляционные материалы из стекловолокна средней и высокой плотности, которые имеют несколько более высокие значения R , чем стандартные войлочные материалы. Более плотные изделия предназначены для изоляции помещений с ограниченным пространством полостей, например, потолков собора.

Войлок из стекловолокна высокой плотности для каркасной стены размером 2 на 4 дюйма (51 на 102 миллиметра [мм]) имеет значение R-15 по сравнению с R-11 для типов «низкой плотности». Войлок средней плотности предлагает R-13 для той же толщины. Войлок высокой плотности для каркасной стены размером 2 на 6 дюймов (51 на 152 мм) предлагает R-21, а войлок высокой плотности для пространства 8,5 дюймов (216 мм) дает значение R-30. Также доступны пластины R-38 для 12-дюймовых (304-мм) пространств.

Изоляция из стекловолокна изготавливается из расплавленного стекла, которое формуется или выдувается в волокна. Большинство производителей используют от 40% до 60% переработанного стекла. Насыпная изоляция должна наноситься с помощью изоляционно-выдувной машины либо в приложениях с открытым дутьем (например, чердачные помещения), либо в приложениях с закрытыми полостями (например, внутри существующих стен или крытых чердачных полов). Узнайте больше о где изолировать.

Одним из вариантов насыпной изоляции из стекловолокна является Blow-In-Blanket System® (BIBS). BIBS выдувается всухую, и испытания показали, что стены, изолированные с помощью системы BIBS, заполняются значительно лучше, чем те, которые изолированы с использованием других форм изоляции из стекловолокна, таких как войлок, благодаря эффективному покрытию, полученному с помощью этого метода нанесения.

Новая система BIBS HP представляет собой экономичную гибридную систему, в которой BIBS сочетается с распыляемой полиуретановой пеной.

Изоляционные материалы из минеральной ваты

Термин «минеральная вата» обычно относится к двум типам изоляционного материала:

• Минеральная вата, искусственный материал, состоящий из природных минералов, таких как базальт или диабаз.
• Шлаковая вата, искусственный материал из доменного шлака (отходы, образующиеся на поверхности расплавленного металла).

Минеральная вата содержит в среднем 75% постиндустриального вторичного сырья. Для придания ему огнестойкости не требуются дополнительные химические вещества, и он обычно доступен в виде одеяла (батонов и рулонов) и насыпного утеплителя.

Целлюлозный изоляционный материал

Целлюлозная изоляция изготавливается из переработанной бумажной продукции, в основном газетной бумаги, и имеет очень высокое содержание переработанного материала, обычно от 82% до 85%. Бумагу сначала измельчают на мелкие кусочки, а затем превращают в волокна, создавая продукт, который плотно упаковывается в полости здания.

Производители добавляют минеральный борат, иногда смешанный с менее дорогим сульфатом аммония, чтобы обеспечить устойчивость к огню и насекомым. Целлюлозная изоляция, установленная с надлежащей плотностью, не может осесть в полости здания.

Целлюлозная изоляция используется как в новых, так и в существующих домах, в виде насыпного заполнения на открытых чердачных установках и плотного заполнения полостей зданий, таких как стены и сводчатые потолки. В существующих конструкциях установщики удаляют полосу внешнего сайдинга, обычно высотой примерно по пояс; просверлите ряд трехдюймовых отверстий, по одному в каждом отсеке для стоек, через обшивку стены; вставьте специальную наполнительную трубку в верхнюю часть полости стены; и взорвать изоляцию в полость здания, как правило, до плотности от 1,5 до 3,5 фунтов на кубический фут. Когда установка завершена, отверстия закрывают заглушками, а сайдинг заменяют и при необходимости подкрашивают, чтобы он соответствовал стене.

В новом строительстве целлюлоза может быть либо напылена во влажном состоянии, либо установлена ​​в сухом виде за сеткой. При влажном распылении небольшое количество влаги добавляется к кончику распылительного сопла, активируя натуральные крахмалы в продукте и заставляя его прилипать к полости. Влажно-напыляемая целлюлоза обычно готова для облицовки стен в течение 24 часов после укладки. Целлюлоза также может быть высушена ветром в сетку, скрепленную скобами над полостями здания.

Целлюлозный изоляционный материал

Некоторые натуральные волокна, включая хлопок, овечью шерсть, солому и коноплю, используются в качестве изоляционных материалов.

Хлопок

Изоляция из хлопка состоит на 85 % из переработанного хлопка и на 15 % из пластиковых волокон, обработанных боратом — тем же антипиреном и репеллентом от насекомых/грызунов, что и целлюлозная изоляция. В одном продукте используются переработанные отходы производства синих джинсов. Благодаря содержанию переработанных материалов для производства этого продукта требуется минимальное количество энергии. Утеплитель из хлопка доступен в виде войлока.

Овечья шерсть

Для использования в качестве изоляции овечья шерсть также обрабатывается боратом для защиты от вредителей, огня и плесени. Войлок из овечьей шерсти для стены с каркасом из шипов размером 2 на 4 дюйма и 2 на 6 дюймов имеет значение R-13 и R-19 соответственно.

Солома

Строительство из тюков соломы, популярное 150 лет назад на Великих равнинах США, вновь привлекло к себе внимание.

Процесс сплавления соломы в доски без клея был разработан в 1930 с. Панели обычно имеют толщину от 2 до 4 дюймов (от 5 до 102 мм) и облицованы плотной крафт-бумагой с каждой стороны. Из плит также получаются эффективные звукопоглощающие панели для внутренних перегородок. Некоторые производители разработали структурные изолированные панели из многослойных панелей из прессованной соломы.

Конопля

Изоляция из конопли относительно неизвестна и редко используется в Соединенных Штатах. Его значение R аналогично другим типам волокнистой изоляции.

Полистирольные изоляционные материалы

Полистирол — бесцветный, прозрачный термопласт — обычно используется для изготовления изоляции из пенопласта или картона, изоляции из бетонных блоков и типа насыпной изоляции, состоящей из маленьких шариков полистирола.

Формованный пенополистирол (MEPS), обычно используемый для изоляции пенопластовых плит, также доступен в виде небольших шариков пенопласта. Эти шарики можно использовать в качестве изоляции для заливки бетонных блоков или других полых стеновых полостей, но они очень легкие, очень легко принимают статический электрический заряд и, как известно, трудно контролировать.

Другими изоляционными материалами из полистирола, аналогичными MEPS, являются пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS). EPS и XPS оба сделаны из полистирола, но EPS состоит из маленьких пластиковых шариков, которые сплавляются вместе, а XPS начинается как расплавленный материал, который выдавливается из формы в листы. XPS чаще всего используется в качестве пенопластовой изоляции. Вспененный полистирол обычно производится в виде блоков, которые можно легко разрезать, чтобы получить изоляцию из плит. И EPS, и XPS часто используются в качестве изоляции для конструкционных изоляционных панелей (SIP) и изоляционных бетонных форм (ICF). Со временем значение R для изоляции XPS может снизиться, поскольку часть газа с низкой проводимостью выходит и заменяется воздухом — явление, известное как тепловой дрейф или старение.

Термическое сопротивление или R-коэффициент пенополистирольной плиты зависит от ее плотности. Полистирольная насыпная изоляция или изоляция из шариков обычно имеет более низкое значение R по сравнению с пенопластом.

Полиизоциануратные изоляционные материалы

Полиизоцианурат или полиизо представляет собой термореактивный пластиковый пенопласт с закрытыми порами, который содержит в своих ячейках газ с низкой электропроводностью, не содержащий гидрохлорфторуглеродов.

Изоляция из полиизоцианурата доступна в виде жидкой, напыляемой пены и жесткой пенопластовой плиты. Из него также можно изготовить ламинированные изоляционные панели с различными видами облицовки. Полиизоциануратная изоляция, вспененная на месте, обычно дешевле, чем установка пенопластовых плит, и может работать лучше, потому что жидкая пена принимает форму на всех поверхностях.

Со временем R-значение полиизоциануратной изоляции может упасть, поскольку часть газа с низкой проводимостью выходит и заменяется воздухом — явление, известное как тепловой дрейф или старение. Экспериментальные данные показывают, что наибольший тепловой дрейф происходит в течение первых двух лет после изготовления изоляционного материала.

Фольга и пластиковые покрытия на жестких панелях из вспененного полиизоцианурата могут помочь замедлить процесс старения. Светоотражающая фольга, если она установлена ​​правильно и обращена к открытому пространству, также может выступать в качестве излучающего барьера. В зависимости от размера и ориентации воздушного пространства это может добавить еще один R-2 к общему тепловому сопротивлению.

Некоторые производители используют полиизоцианурат в качестве изоляционного материала в конструкционных изолированных панелях (SIP). Для изготовления SIP можно использовать пенопласт или жидкий пенопласт. Жидкая пена может быть введена между двумя деревянными обшивками под значительным давлением, и при затвердевании пена создает прочную связь между пеной и обшивкой. Стеновые панели из полиизоцианурата обычно имеют толщину 3,5 дюйма (89 мм). Потолочные панели имеют толщину до 7,5 дюймов (190 мм). Эти панели, хотя и более дорогие, более устойчивы к огню и диффузии водяного пара, чем пенополистирол. Они также изолируют на 30-40% лучше для данной толщины.

Полиуретановые изоляционные материалы

Полиуретан представляет собой изоляционный материал из термореактивной пены, в ячейках которого содержится газ с низкой электропроводностью. Изоляция из пенополиуретана доступна в формулах с закрытыми и открытыми порами. В пене с закрытыми порами ячейки с высокой плотностью закрыты и заполнены газом, который помогает пене расширяться, чтобы заполнить пространство вокруг нее. Ячейки пены с открытыми порами не такие плотные и заполнены воздухом, что придает утеплителю губчатую текстуру и более низкое значение R.

Как и пенополистирол, значение R теплоизоляции из полиуретана с закрытыми порами может со временем снижаться, поскольку часть газа с низкой проводимостью уходит и замещается воздухом в результате явления, известного как тепловой дрейф или старение. Большая часть теплового дрейфа происходит в течение первых двух лет после изготовления изоляционного материала, после чего значение R остается неизменным, если только пенопласт не поврежден.

Фольга и пластиковые покрытия на панелях из жесткого пенополиуретана могут помочь замедлить тепловой дрейф. Светоотражающая фольга, если она установлена ​​правильно и обращена к открытому пространству, также может выступать в качестве излучающего барьера. В зависимости от размера и ориентации воздушного пространства это может добавить еще один R-2 к общему тепловому сопротивлению.

Полиуретановая изоляция доступна в виде напыляемой жидкой пены и жесткой пенопластовой плиты. Из него также можно изготовить ламинированные изоляционные панели с различными видами облицовки.

Нанесение полиуретановой изоляции распылением или вспениванием на месте обычно дешевле, чем установка плит из пенопласта, и эти применения обычно более эффективны, поскольку жидкая пена принимает форму на всех поверхностях. Вся изоляция из пенополиуретана с закрытыми порами, производимая сегодня, производится с использованием газа, отличного от HCFC (гидрохлорфторуглерода), в качестве пенообразователя.

Пенополиуретаны низкой плотности с открытыми порами используют воздух в качестве вспенивателя и имеют значение R, которое не меняется с течением времени. Эти пены похожи на обычные пенополиуретаны, но более эластичны. В некоторых сортах с низкой плотностью в качестве пенообразователя используется углекислый газ (CO2).

Пены низкой плотности распыляются в открытые полости стен и быстро расширяются, закрывая и заполняя полости. Также доступна медленно расширяющаяся пена, предназначенная для полостей в существующих домах. Жидкая пена расширяется очень медленно, что снижает вероятность повреждения стены из-за чрезмерного расширения. Пена проницаема для водяного пара, остается эластичной и устойчива к впитыванию влаги. Он может обеспечить хорошую герметизацию воздуха, огнестойкий и не поддерживает пламя.

Также доступны жидкие полиуретановые пенообразователи на основе сои. Эти продукты можно наносить с помощью того же оборудования, которое используется для продуктов из пенополиуретана на нефтяной основе.

Некоторые производители используют полиуретан в качестве изоляционного материала в структурно-изолированных панелях (SIP). Для изготовления SIP можно использовать пенопласт или жидкий пенопласт. Жидкая пена может быть введена между двумя деревянными обшивками под значительным давлением, и при затвердевании пена создает прочную связь между пеной и обшивкой. Стеновые панели из полиуретана обычно имеют толщину 3,5 дюйма (89мм) толщиной. Потолочные панели имеют толщину до 7,5 дюймов (190 мм). Эти панели, хотя и более дорогие, более устойчивы к огню и диффузии водяного пара, чем пенополистирол. Они также изолируют на 30-40% лучше для данной толщины.

Перлитовые изоляционные материалы

Перлитовые изоляционные материалы обычно используются в качестве изоляции чердаков в домах, построенных до 1950 года.

Перлит состоит из очень маленьких легких гранул, которые получают путем нагревания каменных гранул до тех пор, пока они не лопнут. Это создает тип рыхлой изоляции из гранул, которые можно засыпать на место или смешать с цементом для создания легкого, менее теплопроводного бетона.

Изоляционный материал из цементной пены

Цементный изоляционный материал представляет собой пену на основе цемента, используемую в качестве напыляемой или вспениваемой изоляции. Один из видов напыляемой пены на основе цемента, известный как aircrete®, содержит силикат магния и имеет исходную консистенцию, подобную крему для бритья. Air krete® закачивается в закрытые полости. Цементная пена стоит примерно столько же, сколько пенополиуретан, она нетоксична и негорюча и изготавливается из минералов (например, оксида магния), извлеченных из морской воды.

Изоляционный материал из фенольной пены

Фенольная (фенолформальдегидная) пена несколько лет назад была довольно популярна в качестве жесткого пенопластового утеплителя. В настоящее время он имеет ограниченную доступность в качестве изоляции для плит, а также доступен в виде вспененной изоляции.

Фенольная пенопластовая изоляция использует воздух в качестве пенообразователя. Одним из основных недостатков фенольной пены является то, что после отверждения она может дать усадку до 2%, что делает ее менее популярной сегодня.

Изоляционные покрытия

Облицовка крепится к изоляционным материалам в процессе производства. Облицовка защищает поверхность изоляции, скрепляет изоляцию и облегчает крепление к элементам здания. Некоторые типы облицовки могут также выступать в качестве воздушного барьера, барьера для излучения и/или барьера для пара, а некоторые даже обеспечивают огнестойкость.

Обычные облицовочные материалы включают крафт-бумагу, белую виниловую пленку и алюминиевую фольгу. Все эти материалы действуют как паро- и воздухонепроницаемый барьер, если стыки между плитами утеплителя проклеены и герметизированы. Алюминиевая фольга также может выступать в качестве барьера для излучения. Ваш климат, а также место и способ установки изоляции в вашем доме будут определять, какой тип облицовки и/или барьера, если таковой имеется, вам понадобится.

Некоторые материалы, используемые в качестве изоляционных покрытий, могут быть установлены отдельно для обеспечения воздушной, пароизоляционной и/или теплоизоляционной защиты.

• Узнать больше
• Ссылки

Связано с энергосбережением

Изоляция

Изоляция экономит деньги домовладельцев и повышает комфорт.

Узнать больше

Типы изоляции

Потребители могут выбирать из многих типов изоляции, которые экономят деньги и улучшают комфорт.

Узнать больше

Где утеплить дом

Изоляция всей оболочки вашего дома экономит деньги и повышает комфорт.

Узнать больше

Изоляция для строительства нового дома

Строительство нового энергоэффективного дома требует тщательного выбора места размещения и установки изоляционных материалов.

Узнать больше

Добавление изоляции к существующему дому

Утепление вашего дома — это разумная инвестиция, которая, скорее всего, быстро окупится благодаря сокращению счетов за коммунальные услуги.

Узнать больше

Контроль влажности

Контроль влажности может сделать ваш дом более энергоэффективным, менее затратным на отопление и охлаждение и более комфортным.

Узнать больше

Пароизоляционные материалы или замедлители пара

В большинстве климатических условий США замедлители диффузии пара могут помочь предотвратить проблемы с влажностью, повысить энергоэффективность и улучшить комфорт в домах.

Узнать больше

Сияющие преграды

Радиационные барьеры эффективны для снижения летнего притока тепла в прохладном климате.

Узнать больше

Изоляция и герметизация продуктов и услуг

Найдите информацию о продукции и найдите профессиональные услуги по изоляции и воздушной герметизации.

Узнать больше

• Информация о напыляемой полиуретановой пене
• Часто задаваемые вопросы по отражающей изоляции
• Информация о полиизоциануратной изоляции
• Информация об изоляции из стекловолокна и минеральной ваты
• Информация о целлюлозной изоляции
• Find Certified High-Per formance Insulation Professionals
• Калькулятор энергосбережения дома — рекомендации и окупаемость для энергосберегающих модернизаций
• Часто задаваемые вопросы об изоляции
• Найдите подрядчика по изоляции в вашем районе

Электрический изолятор — материалы, использование, применение и типы

Случалось ли когда-нибудь, чтобы такие предметы, как стекло, воздух и дерево, могли играть жизненно важную роль в электрических целях? Это может стать для вас большим сюрпризом, но стекло, пластик, бумага, картон, дерево и даже сухой воздух являются обычными материалами для электроизоляции. Давайте начнем с определения электрического изолятора, прежде чем обсуждать свойства изоляторов и их использование.

Что такое электрический изолятор?

Технически вам необходимо понять концепцию электрического проводника, чтобы освоить тему электрического изолятора и применение изолятора. Материалы электрического проводника позволяют протекать электрическому току или зарядам в одном или нескольких направлениях. Другими словами, проводниками электрических материалов могут быть металлы, такие как медь, и неметаллические материалы, такие как графит, поскольку они имеют свободные электроны. Например, если вы хотите зарядить свой мобильный телефон, вы включаете его в розетку. Электроны, присутствующие в электрическом проводнике, позволяют вашему телефону быть полностью заряженным.

Напротив, электроизоляционные материалы не допускают свободного протекания электрических токов или зарядов. Электроизоляционные материалы дают очень мало свободы для дрейфа электронов от атома к атому. Таким образом, электрические изоляторы являются плохим проводником электричества. Вы можете получить лучшее понимание с помощью примера электрического проводника. Вы, должно быть, заметили, что внешнее покрытие вилки зарядного устройства вашего телефона сделано из пластика, чтобы электрические заряды не передавались на кожу человека. Ниже приведен список примеров электрических изоляторов.

• Пенополистирол

• Пластик

• Воск

• Резина

• Сухой воздух

• Стекло

• Керамика

• Резина

• Тефлон

• Слюда

• Кварц

• Фарфор

• Асфальт

Использование изоляторов

Вы, должно быть, задаетесь вопросом, почему электрические изоляторы важны для нас, если электрические заряды не могут проходить через них? Как правило, электрические изоляторы очень полезны дома, в офисах, на улицах и т. д. Они используются в электроприборах и оборудовании. К сожалению, кожа человека является одним из лучших проводников электрических зарядов. Кроме того, наличие электроизоляционных материалов предотвращает и защищает электрические устройства от генерации высокого напряжения. Существует бесчисленное множество применений изоляторов. Они перечислены ниже.

• Предотвращает попадание высокого напряжения в электрическую цепь.

• Помогает снизить стоимость энергии.

• Помогает сохранить окружающую среду, контролируя выброс загрязняющих веществ.

• Повышает производительность процесса.

• Защищает от поражения электрическим током.

• Обеспечивает звукоизоляцию приборов.

Применение изолятора

Поскольку материалы электрического изолятора прочно связывают электроны, они не позволяют электронам плавать от атома к атому. Таким образом, они предотвращают проведение электрических зарядов. Учитывая преимущества электрического изолятора, он имеет множество применений. Применяются:

• Монтажные платы

• Покрытие электрических проводов

• Высоковольтные приборы

• Покрытие кабелей 900 03

• Покрытие для электрических столбов на улицах

Типы электрической изоляции воздушных линий

Электрические изоляторы могут выдерживать заряды от электричества. Их можно разделить на три типа электрической изоляции в зависимости от уровня рабочего напряжения и области применения.

Штыревой электрический изолятор

Штыревой изолятор лучше всего подходит для поддержки проводников низковольтных линий. Одинарный штыревой изолятор используется для напряжения 11 кВ, а двойной — для напряжения 25 кВ. Выше 44 кВ можно использовать три или четыре штыревых изолятора. Электрический изолятор имеет фарфоровую оболочку. Таким образом, даже если внешняя поверхность электроприбора намокнет, внутренняя поверхность останется сухой, что предотвратит утечку.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Электрический изолятор подвесного типа

Подвесной электрический изолятор лучше всего подходит для работы с высоковольтными линиями электропередачи. Этот тип электрического изолятора имеет внутри фарфоровые диски, расположенные последовательно через металлические звенья, так что они имеют вид струны. Расположение изоляторов сильно зависит от погодных условий, напряжения, размера изолятора и т. д.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Электрический изолятор деформационного типа

Другое название деформационного изолятора — изолятор натяжения. Они лучше всего подходят для высокого напряжения, когда электрическая линия может изменить направление линии, а также в местах с более высоким напряжением на крутых поворотах, пересечениях рек и т. д. Это полезно для минимизации чрезмерного напряжения в линии. Деформационные электрические изоляторы обладают диэлектрическими свойствами. Дополнительные струны могут быть добавлены, когда напряжение начинает усугубляться.

Интересные факты

1. Вы были бы удивлены, узнав, что бриллиантовое колье, которое вы носите по особому случаю, является превосходным электроизоляционным материалом.

2. Зона высокого напряжения, представляющая опасность, ограждается стекловолокном или стеклом для предотвращения прохождения зарядов проводимостью.

3. Ваш электрик использует специальную отвертку с пластиковым покрытием, чтобы проверить прохождение электрических зарядов, не получая при этом удара током.

Разница между проводником и изолятором

Проводник	Изолятор
902 74 Эти вещества способствуют прохождению электрического тока	Эти вещества препятствуют прохождению электрического тока
Электрические сопротивление Проводника очень низкое	Электрическое сопротивление изоляторов высокое
Они содержат большое количество свободных электронов	Изоляторы не имеют свободных электронов
Теплопроводность выше, чем у изоляторов	Теплопроводность ниже, чем у проводников 9 0003
Электрическое поле в проводниках присутствует только на поверхности, а не внутри материала	Электрическое поле отсутствует в изоляторах
Большинство металлов являются проводниками	В основном неметаллы являются изоляторами
Примерами проводников являются медь, алюминий, железо и т. д.	90 274 ​​Примеры изоляторов: дерево, резина, пластик. и т. д.

Краткий обзор

Вот краткий обзор темы электрических изоляторов и их примеров.

90 445

Тип материала	Изолятор
Примеры	: дерево, пластик, резина и т.д.
Проводимость	Низкая проводимость изоляторов
Электрическое сопротивление	Высокое электрическое сопротивление изоляторов.
Материалы, обладающие свойством	В основном неметаллы
Электрическое поле	Отсутствует
902 74 Свободные электроны	Свободные электроны отсутствуют
Типы изоляторов В воздушных линиях	Тип штифта, тип подвески и тип деформации

Это все об электрических изоляторах, свойствах и их типах.