Berapa banyak yang Anda ketahui tentang bahan isolasi padat?
May 08, 2024
Bahan isolasi padat adalah bahan padat yang digunakan untuk mengisolasi konduktor dengan potensial berbeda. Bahan isolasi padat umumnya juga dituntut mempunyai peran pendukung. Dibandingkan dengan bahan insulasi gas dan bahan insulasi cair, bahan insulasi padat memiliki kekuatan tembus yang jauh lebih tinggi karena kepadatannya yang lebih tinggi, yang sangat penting dalam mengurangi ketebalan insulasi.
Ikhtisar Bahan isolasi padat adalah bahan padat yang digunakan untuk mengisolasi konduktor dengan potensial berbeda. Umumnya bahan isolasi padat juga dituntut mempunyai peran pendukung.
Bahan isolasi padat dapat dibagi menjadi dua kategori: anorganik dan organik.
Dibandingkan dengan bahan insulasi gas dan bahan insulasi cair, bahan insulasi padat memiliki kekuatan tembus yang jauh lebih tinggi karena kepadatannya yang lebih tinggi, yang sangat penting untuk mengurangi ketebalan insulasi. Resistansi isolasi, konstanta dielektrik, dan kehilangan dielektrik bahan isolasi padat bervariasi dalam rentang yang luas.
Misalnya, resistansi insulasi polytetrafluoroethylene bisa mencapai 1020Ω·m, yang dapat mencegah arus bocor yang berlebihan, dan konstanta dielektrik relatifnya sangat rendah (hanya 2,0), sehingga membuat kapasitansi insulasi menjadi sangat tinggi. kecil; demikian pula, keramik dielektrik tinggi memiliki konstanta dielektrik relatif yang sangat tinggi (hingga beberapa ribu). Oleh karena itu, bahan insulasi padat dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan yang berbeda.
Padatan anorganik terutama mencakup mika, mika bubuk dan produk mika, kaca, serat kaca, dan produknya, serta porselen listrik, film alumina, dll. Tahan terhadap suhu tinggi, tidak mudah menua, dan memiliki kekuatan mekanik yang cukup besar. Beberapa di antaranya, seperti porselen elektrik, berbiaya rendah dan menempati posisi tertentu dalam aplikasi. Kerugian dari bahan insulasi padat anorganik adalah kinerja pemrosesannya buruk dan tidak mudah disesuaikan dengan persyaratan pencetakan peralatan listrik untuk bahan insulasi.
Produk mika dan mika bubuk memiliki ketahanan terhadap corona jangka panjang dan merupakan komponen penting dari struktur isolasi peralatan tegangan tinggi. Mereka juga dapat digunakan dalam situasi suhu tinggi.
kaca
Pengolahan kaca lebih sederhana dibandingkan dengan keramik dan dapat digunakan untuk membuat isolator. Serat kaca dapat dibuat menjadi sutra, kain, dan pita. Ia memiliki ketahanan panas yang jauh lebih tinggi daripada serat organik dan memainkan peran penting dalam pengembangan struktur insulasi pada suhu tinggi.
Produk porselen listrik memiliki ketahanan pelepasan yang sangat baik dan kekuatan mekanik tertentu, sehingga sangat cocok untuk aplikasi transmisi dan distribusi daya tegangan tinggi. Setelah penelitian bertahun-tahun, varietas dengan kekuatan mekanik tinggi, ketahanan suhu tinggi, dan konstanta dielektrik tinggi telah dikembangkan.
Pada abad ke-19, bahan padat organik sebagian besar berasal dari alam, seperti kertas, kapas, sutra, karet, dan minyak nabati yang dapat diawetkan. Bahan-bahan ini fleksibel, dapat memenuhi persyaratan proses aplikasi, dan mudah diperoleh. Sejak abad ke-20, kemunculan bahan polimer sintetik telah mengubah tampilan bahan isolasi padat secara mendasar.
Bakelite pertama kali digunakan sebagai bahan isolasi. Belakangan, polietilen dan polistiren muncul. Karena konstanta dielektrik dan kehilangan dielektriknya yang sangat kecil, mereka memenuhi persyaratan frekuensi tinggi dan beradaptasi dengan perkembangan teknologi baru seperti radar. Resin silikon dikombinasikan dengan kain kaca alkali rendah sangat meningkatkan tingkat ketahanan panas motor dan peralatan listrik. Kawat berenamel yang terbuat dari polivinil formal sebagai bahan dasar cat telah membuka prospek luas untuk kawat berenamel, menggantikan kawat berlapis sutra dan kawat berlapis benang. Ketebalan film poliester hanya beberapa puluh mikron.
Menggunakannya untuk menggantikan kertas dan kain asli sangat meningkatkan indikator teknis dan ekonomi motor dan peralatan listrik. Penggunaan kertas serat poliaramid, film poliester, dan film polimida membuat tingkat ketahanan panas insulasi slot motor masing-masing menjadi F dan H (lihat tingkat ketahanan panas insulasi dan uji penuaan termal). Perkembangan serupa telah terjadi pada bahan elastomer, seperti karet silikon tahan panas, karet nitril tahan minyak, dan selanjutnya karet fluor, karet etilen-propilena, dll.
