Электрические изоляторы – сравнение материалов и назначение

Ни одна промышленная сфера, связанная с транспортировкой или использованием электроэнергии, не обходится без изоляционных материалов. От их характеристик и долговечности зависят возможности энергетических линий и электротехнических устройств. Параметры изоляторов напрямую связаны с составом, из которого они изготовлены – полимеры, техническая керамика или стекло.

Полимерные изделия

Органические полимеры стали применяться в качестве основы для производства подвесных, проходных и опорных изоляторов относительно недавно. Из всего разнообразия полимеров для изготовления чаще используют – эпоксидную смолу, сополимер этилена с винилацетатом и силиконовые эластомеры. Композиции на основе силикона считаются наиболее перспективными, так как обладают высокими эксплуатационными качествами – высокой гидрофобностью, даже при сильном загрязнении, и увеличенной сопротивляемостью солнечному ультрафиолету.

Большим плюсом полимерных изделий является их небольшой вес, облегчающий монтаж, преимуществом можно назвать и устойчивость к проявлениям вандализма, а также относительно невысокую цену. Основные недостатки – старение в результате воздействия солнечной радиации, пожароопасность, высокая вероятность пробоя при разгерметизации и уязвимость для агрессивных выбросов химических и металлургических предприятий.

Применяются полимерные конструкции при сооружении воздушных линий, в том числе контактных – для железнодорожного транспорта, а также распределительных пунктов и подстанций. Их доля в энергетическом секторе не превышает 10%, применение ограничено напряжением в 220 кВ.

Стекло и керамика

Эти материалы можно отнести к традиционным, на большинстве энергетических объектов используются стеклянные и керамические изоляторы. По своим свойствам они очень похожи и отличаются целым рядом положительных качеств, проверенных временем:

• неизменность рабочих характеристик в течение всего эксплуатационного периода;
• инертность по отношению к активным химическим соединениям;
• невосприимчивость к солнечному излучению;
• отсутствие водопроницаемости;
• близкая к нулю вероятность пробоя;
• невозможность возгорания.

Изделия имеют высокие прочностные характеристики на сжатие, которые очень важны для опорных изоляторов, но применение не ограничивается только одним типом конструкций. Керамика и стекло – основа для изготовления деталей любого назначения – подвесных, проходных и опорных. Недостатки данных материалов в их значительном весе, хрупкости и цене, которая превышает цену на полимерные аналоги.

Отдельно стоит упомянуть изделия, выполненных из особо чистого оксида алюминия. Технология позволяет получать изделия способные работать в экстремальных условиях – высокая температура, вакуум или увеличенное давление, ионизирующее излучение различного типа. Высокая плотность и прочность керамических изоляторов, их стабильные, независящие от внешних условий, характеристики определяют области применения, в числе которых:

• электронагревательные устройства;
• трубки для рентгеновских аппаратов;
• изоляционные элементы электронно-оптических преобразователей (приборов ночного видения);
• изоляторы полупроводников высоковольтных устройств;
• элементы электроизоляции дугогасительных камер вакуумных выключателей.

В этих и многих других сферах, требующих от материала изоляции повышенной надежности, керамика не имеет конкурентов.

Рекомендуем к прочтению