Наиболее значимые электрические характеристики полимерных материалов, определяющие их выбор для производства комплектующих электротехнического оборудования, – изолирующие, или диэлектрические. В статье рассмотрены основные электрические параметры пластиков и конкретные примеры их использования для производства изоляторов.
Полимеры могут использоваться как проводники, полупроводники или диэлектрики. Наиболее часто в качестве основы элементов электротехнического оборудования используются полимеры, обладающие изолирующими свойствами. Такие термопласты применяются для изоляции слаботочных или высоковольтных проводников в разных отраслях.
Ключевые электрические характеристики
Для производства электроизоляционных деталей материал-основа выбирается по следующим показателям:
— удельное сопротивление (способность проводить ток);
— конкретизированные показатели: удельное объемное сопротивление, удельное поверхностное сопротивление (способности противостоять проникновению тока через объем или по поверхности);
— электрическая прочность (устойчивость полимера к электрическим пробоям);
— другие показатели в зависимости от конкретной задачи: диэлектрическая проницаемость, коэффициент диэлектрических потерь, моменты диполя, т.д.
Эти показатели определяют выбор материала для производства изоляционных комплектующих для электротехнического оборудования. Их эффективность зависит от молекулярной структуры полимера, степени кристалличности, содержания специальных компонентов, присадок, модификаторов. Распространенные электроизоляционные конструкционные полимеры – текстолит, стеклопластик, полиимиды, политетрафторэтилен, полиамид. Вспомним два недавних кейса по производству электроизоляционных деталей из полиамида-6.
Представитель компании, которая разрабатывает и производит трансформаторы и моточные изделия, обратился с задачей изготовить изоляторы. Согласно техническому заданию изоляторы изготовили из полиамида-6 методом фрезерной обработки.
Другой клиент обратился с задачей изготовить полиамидные изоляторы на замену фарфоровым. Фарфор – традиционный материал для изолирующих элементов, но его эксплуатационные качества, такие как большой вес, хрупкость, высокий тангенс угла диэлектрических потерь и др., неэффективны в сравнении с ПА6. Капролоновые изолирующие детали также изготовили методом фрезерования на оборудовании с ЧПУ.
В обоих случаях использовали полиамид-6, или капролон, из-за эффективных эксплуатационных качеств для решения поставленной задачи: малого веса, прочности, высокой стойкости к износу, широкого диапазона рабочей температуры, влагостойкости, устойчивости к ультрафиолетовому излучению, отличных антифрикционных и диэлектрических свойств. За счет этих характеристик капролон часто выбирают в качестве замены антифрикционных металлических или изолирующих керамических деталей.