ثبت نام | ورود به سیستم
جستجوي كاملتر


مواد عایقی

اولين سيستم هاي عايقي به كارگرفته شده در صنعت و تجهيرات برق بر پايه مواد عايقي طبيعي بوده­اند كه بعدها با توسعه مواد مصنوعي، پيشرفت هاي قابل توجهي در سيستم هاي عايقي حاصل شد.

 

مواد عايق طبيعي 

الياف طبيعي از سلولز، ابريشم، كتان، پنبه و آزبست اولين مواد عايق طبيعي به شمار مي روند كه هم براي عايق هاديها و هم به صورت گروهي به عنوان عايق هاي محافظ و نگهدارنده به كار مي رفتند. با تركيب رزين هاي طبيعي استخراج شده از زمين، درختان، حشرات و نفت خام مواد عايقي طبيعي ديگري از جمله قير، لاك، صمغ و روغن به وجود آمدند. مواد طبيعي جامد از جمله شن، ميكا، آزبست، كوارتز و ساير مواد معدني نيز به صورت پودر به عنوان پركننده در مواد عايقي به كار گرفته شدند.

 

مواد عايق مصنوعي

بكارگيري مواد عايق مصنوعي توسط دكتر بايكلند در سال 1908 با معرفي رزين هاي فنل فرمالئيد آغاز شد. سپس رزين هاي آلكيدي، آنيلين و وارنيش ها و نخ هاي كتان آغشته به آن به عنوان عايق هاي جديد ارائه شدند. از جمله مواد عايق مصنوعي ديگر پلي ونيل كلرايد، فرمالدئيد اوره، اكريليك، پلي استرن و نايلون، ملامين فرمالدئيد مي باشند كه تا سال 1940 معرفي و بكارگرفته شدند. ار آن پس مواد عايقي و رزين هاي مصنوعي متعدد ديگري ارائه شدند كه مي توان به پلي اورتان، پلي پروپيلن، پلي كربنات، پلي استر و پلي اتيلن و گروه ديگري از اليافها و نوارها از گلیکول پلی اتیلن ترفتالات (PET) اشاره نمود.

 

طبقه بندي عايق هاي الكتريكي

عوامل حرارتي، الكتريكي و مكانيكي، سه مورد اصلي در تقسيم بندي و طبقه بندي مواد عايق هاي الكتريكي محسوب مي شوند كه از جمله آنها مي توان به محدوده قابليت حرارتي، سطح ولتاژ كار، استحكام در برابر خم شدگي و پارگي، نوع سطح، قابليت پذيرش مواد آغشته كننده، مقاومت در برابر سايش و خراشيدگي و سطح ولتاژ ماده عايقي اشاره نمود. طبقه بندي مواد عايق هاي الكتريكي بر اساس هر يك از شاخص هاي ياد شده كاري دشوار و پيچيده مي باشد. لذا شاخص محدوده مجاز حرارتي و تحمل حرارتي عايق به عنوان مهمترين عامل در ميزان بازدهي و طول عمر تجهيزات به عنوان شاخص اصلي طيقه بندي مواد عايقي مورد توجه قرار گرفته است.

 

كلاسه بندي حرارتي عايق هاي الكتريكي

حرارت ايجاد شده در اثر تلفات انرژي در تجهيزات الكتريكي، افزايش دماي اجزاء فعال در تجهيزات را به همراه دارد. سيستم هاي عايقي به عنوان اجزاء غير فعال در تجهيزات الكتريكي مي بايست در هر شرايط كاري، دماي پيش بيني شده و همچنين تنش هاي حرارتي ايجاد شده را تحمل نمايند. به اين ترتيب قابليت تحمل حرارتي يكي از مهمترين شاخصه هاي عايق هاي الكتريكي محسوب مي شود.

در ابتدا اطلاعات تجربي تنها عامل تعيين كننده تحمل حرارتي عايق هاي الكتريكي بودند تا اينكه در سال 1913 در يك مقاله با عنوان "حرارت و عايق هاي الكتريكي" توسط استينمتر و لامه، طبقه بندي عايق هاي موجود در سه كلاس حرارتي مطرح شد.  

هم اكنون بر طبق استانداردهاي بین المللی مواد عایقی بر اساس حداكثر دماي مجاز به هفت کلاس حرارتي Y، A، E،  B، F، H و C تقسیم بندي شده اند. محدوده مجاز حرارتي و مواد كلاسه شده به شرح ذيل مي باشند:

 

كلاس حرارتي

دماي مجاز 

(درجه سانتيگراد)

مواد عايقي

Y

90

کاغذ خشک، پنبه یا ابریشم، ترکیب اوره و فرمالدئید، کائوچوي طبیعی محکم و مواد مختلف ترموپلاستیک که نقاط نرم شدگی مشخصی دارند

A

105

کاغذ، پنبه یا ابریشم آغشته به روغن یا اندود شده با روغن جلا، یا ورقهاي لایه لایه اي که با خشک کردن طبیعی روغن ها و صمغ ها یا فنل فرمالدئید روي هم قرار داده شده اند، الياف سلولزي که به نمک اتري تبدیل شده اند، پلی آمیدها و روغنهاي آلی مختلف

E

120

فنل فرمالدئید و ملامین فرمالدئید که قالب بندي شده و به صورت لایه لایه همراه با مواد سلولزي روي هم قرار داده می شوند، ترکیب پلی وینیل، پلی اورتان، صمغها و روغنهاي اپوکسی، تري استات سلولز، تري فتال پلی اتیلن، روغن تبدیل شده به الکید

B

130

مواد نرم و انحنا پذیر معدني (از قبیل میکا، ترکیبات و الیاف سنگ معدن یا شیشه)، که با صمغ هاي آلی مناسب: قیر مخصوص لاك، الکید، اپوکسی، فنل یا ملامین فرمالدئید آمیخته شده و استحکام یافته اند.

F

155

مشابه کلاس B اما صمغ هاي ارائه شده براي این کلاس عبارتند از: الکید، اپوکسی، سیلیکون-الکید

H

180

مشابه کلاس B اما با صمغ هاي سیلیکون، کائوچوي سیلیکون.

C

180≥

میکا، سنگ معدن، سرامیک، شیشه (به تنهایی یا با چسبها يا صمغ هاي سیلیکون معدنی)، پلی آمیدها و پلی تترافلور و اتیلن

 

 

 
مراجع:

1-  Electrical insulation for Rotating Machines
Design, Evaluation, Aging, Testing, and Repair
Mohamed E. El-Havary  
2- طراحي ماشين هاي الكتريكي
Essam S. Hamdi
ترجمه دكتر ابوالفضل واحدي و مهندس سعيد دهرويه
3- ماشين هاي الكتريكي (تئوري، عملكرد و كاربردها)
پرفسور بيم بهارا
ترجمه دكتر لساني و دكتر سلطاني