Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0581
Číslo materiálu
VY_32_INOVACE_ELT-1.EI-13-IZOLACNI MATERIALY
Název školy
Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno
Autor
Ing. Jiří Zinek
Tematická oblast
Elektrotechnologie
Ročník
1. ročník
Datum tvorby
28. srpna 2012
Anotace
Izolační materiály rozdělení. Elektrické požadavky na izolační materiály
Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora
Izolační materiály rozdělení Izolační materiály jsou elektricky nevodivé látky.
Používají se v elektrotechnice k oddělení vodivých částí a k ochraně před dotykem s částí zařízení pod napětím. Provozní izolace vodičů chrání proti zkratu a ochranná izolace chrání před nebezpečným dotykem.
Izolační materiály rozdělení obr.1
Použití izolačních materiálů Možnosti použití jednotlivých izolačních materiálů závisí na jejich elektrických, mechanických a tepelných vlastnostech. Volba vhodného izolačního materiálu také závisí na jejich
odolnosti proti povětrnostním vlivům a vlivům okolí. Dále volba izolačního materiálu závisí na jeho opracovatelnosti do požadovaného tvaru.
Pro rozdělení izolačních materiálů podle odolnosti proti tepelným vlivům se izolační materiály dělí do devíti tříd (podle ČSN 33 0250).
Elektrické požadavky na izolační materiály Přehled vlastností izolačních materiálů
Mezi elektrické vlastnosti izolačních materiálů patří: Měrný průchozí odpor ρp Měrný průchozí odpor ρp je definován jako odpor mezi dvěma protějšími hranami krychle o hraně 1 cm. Jeho hodnota se měří na vzorcích izolačního materiálu.
Měrný průchozí odpor izolantů ρp v Ω. cm (1 Ω. cm =0,1 Ω.m) obr.2
Elektrické požadavky na izolační materiály Přehled vlastností izolačních materiálů
Mezi elektrické vlastnosti izolačních materiálů patří: Povrchový odpor Rp Povrchový odpor Rp charakterizuje izolační vlastnosti povrchové vrstva izolantu a udává se v Ω. Povrchový odpor snižují vnější vlivy (např. prach, vlhkost ,
nepříznivá je situace za mlhy na izolátorech venkovního vedení nebo na izolátorech venkovních transformátorů).
Elektrické požadavky na izolační materiály Přehled vlastností izolačních materiálů Elektrická průrazná pevnost Ep v k V/mm Elektrická průrazná pevnost Ep izolantu je hodnota maximální intenzity elektrického pole při které ještě nedojde k průrazu, tj. průchodu elektrického proudu izolačním materiálem. Ověřuje se zkouškou na vzorku materiálu o tloušťce 1 mm.
Průrazná pevnost Ep v kV/mm některých izolantů obr.3
Elektrické požadavky na izolační materiály Přehled vlastností izolačních materiálů Mezi elektrické vlastnosti izolačních materiálů patří: Odolnost proti elektrickému oblouku Odolnost proti elektrickému oblouku je dána odolností izolačního materiálu proti tepelným účinkům elektrického
oblouku. Nemělo by dojít k roztavení nebo vzplanutí izolačního materiálu.
Elektrické požadavky na izolační materiály Přehled vlastností izolačních materiálů
Mezi elektrické vlastnosti izolačních materiálů patří: Odolnost proti povrchovým (plazivým) proudům Odolnost proti povrchovým (plazivým) proudům je odolnost proti vytváření povrchových vodivých cestiček (svodů) např. vypálením nečistot při povrchovém zkratu na izolačním
materiálu způsobeném např. bleskem. Odolný proti plazivým proudům je glazovaný porcelánový izolátor.
Elektrické požadavky na izolační materiály Přehled vlastností izolačních materiálů Mezi elektrické vlastnosti izolačních materiálů patří: Poměrná permitivita εr (poměrná dielektrická konstanta) Poměrná permitivita εr (poměrná dielektrická konstanta) izolantu udává kolikrát se zvětší kapacita původně
vzduchového kondenzátoru nahradíme-li původní dielektrikum vzduch daným izolačním materiálem.
Poměrná permitivita εr (poměrná dielektrická konstanta) Při použití izolačního materiálu jako izolant je vhodná nízká hodnota εr ( u PVC je εr = 3,4 až 4). U kondenzátoru při použití izolačního materiálu jako dielektrikum potřebujeme velkou hodnotu εr .
Hodnoty poměrné permitivity εr některých izolantů obr.4
Elektrické požadavky na izolační materiály Přehled vlastností izolačních materiálů Mezi elektrické vlastnosti izolačních materiálů patří: Ztrátový činitel tg δ Ztrátový činitel tg δ je udáván pro určitý kmitočet f a je určen
podle vzorce tg δ = 1/ (2π. f . Rv . C). Při průchodu polarizačního vf proudu dielektrikem dochází k ohřevu izolace vf kabelu.
Ztrátový činitel tg δ Izolace vf kabelu by měla mít malou hodnotu εr a velkou hodnotu jakosti Q, kde Q = 1/ tg δ = 2π. f . Rv . C. např. PVC Q = 50 až 70 polyetylen Q = 2500 při kmitočtu f = 50 HZ až 1 MHz.
Použitá literatura: TKOTZ, K., P. BASTIEN, H. BUMILLER, M. BURGMAIER, W. EICHLER, F. HUBER, N. JAUFMANN, J. MANDERLE, O. SPIELVOGEL, U. WINTER a K. ZIEGLER. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vydání. Praha: Europa-Sobotáles, 2010. technické vědy: TS 05, DT 621.3/075.3. ISBN 8086706-13-3. včetně obr.1-4
