Materiales aislantes y dieléctricos - Variedades, propiedades y funciones

Introducción a los materiales aislantes y dieléctricos

Definición de materiales aislantes y dieléctricos

A materiales aislantes eléctricos se puede perfilar como el tejido que no permite que la electricidad presente pase a través de ella.

Para fines eléctricos a clase explícita de materiales aislantes se utiliza para separar eléctricamente o elementos conductores del kit entre sí e de los elementos "no" y "no" de equipos y redes.

Material dieléctrico A dieléctrico es un eléctrico materiales aislantes que puede ser polarizado por un área eléctrica utilizada (notación Eunidad voltios por metro - V/m). Cuando un dieléctrico se coloca en un área eléctrica, tarifas eléctricas no te muevas a través de la tela como lo haces en un conductorpero sólo apenas se desvían de sus posiciones comunes de equilibrio para infligir polarización dieléctricaque se puede ver en la Determinación 1.

Determina 1 - Polarización dieléctrica

A causa de polarización dieléctrica, impuestos de construcción son se trasladó al sector e tasas de destrucción cambiar al otro ladoque crea un área eléctrica interna que reduce o área total a través del dieléctrico en sí mismo.

Distinción entre suministros aislantes, aislados y dieléctricos

De las afirmaciones anteriores se desprende que todos los dieléctricos son aislantes, pero no todos los aislantes serán dieléctricos.

En frases bastante sencillas,

Aislante o materiales aislantes:

son aquellas sustancias que no permiten el movimiento de los electrones a través de ellas como consecuencia de que los electrones libres son muy bajos y tienen un dieléctrico fijo bajo (Permitancia Relativa = ε_r). Es similar a la resistencia de un resistor.

Ejemplos: Aisladores de porcelana utilizados en el interior de postes y torres de transmisión y distribución, goma, vidrio, plástico, etc.

Suministros dieléctricos o dieléctricas:

son estas sustancias similares a los aislantes, sin embargo permitirán el movimiento de electrones por medio de ellos cuando se someten a una zona eléctrica exterior, ya que suelen estar polarizados. Además, se puede perfilar como la flexibilidad al coste de reventa (energía) por implicar dicha polarización en un condensador. Además, tienen el dieléctrico fijado en exceso (permitividad relativa = ε_r).

Ejemplos: Un ejemplo estándar de dieléctrico son los materiales eléctricamente aislantes entre las placas metálicas de un condensador(equivalente a mica, papel laminado) Diferentes ejemplos aire, cerámica y así sucesivamente.

Aprende además: Cables submarinos - Desarrollo, trazados, tendido y empalmes

Tipos de suministros dieléctricos

Material dieléctrico se utilizan ampliamente en equipos y redes eléctricas, siendo las más típicas las categorías que se muestran en el Escritorio 1,

Escritorio 1 - Material dieléctrico generalizado

Software de suministros dieléctricos

Un software importante para materiales inorgánicos se encuentra en equipos de subestaciones de media y alta tensión y en trazados de sobrecarga como aisladores o como casquillos en transformadores y aparamenta de alta tensión.

Láminas de plástico se han utilizado como películas en una amplia gama de propósitos, porque el aislamiento intercalado en los condensadores y el aislamiento de ranuras en máquinas eléctricas rotativas.

Uso general para mangas aislantes versátiles es la seguridad de los cables y elementos frente a los resultados deletéreos de las lesiones mecánicas y térmicas, y descubrirá el software en las máquinas eléctricas, los transformadores, los equipos de calefacción doméstica y del hogar, los accesorios blandos, las conexiones de los cables (empalmes y terminaciones) y los interruptores.

Resinas y barnices se utilizan en la impregnación y el revestimiento {de equipos eléctricos} (transformadores de tipo secopor ejemplo) como forma de aumentar su resistencia a las circunstancias de trabajo, aumentar sus características eléctricas y prolongar su vida útil.

Elastómeros y termoplásticos se utilizan habitualmente en el aislamiento de los cables de alimentación, gestión y comunicaciones.

En la actualidad, el director hace uso de dieléctricos líquidosprincipalmente haceites de ydrocarbono de base mineralreóstatos, son un medio de aislamiento y refrigeración para transformadores, reactores de orilla y reactores en derivación, condensadores y reóstatos.

A continuación, las propiedades vitales de los líquidos dieléctricos energía eléctrica, viscosidad, estabilidad química y punto de inflamación.

Dos gases que ya se utilizan ampliamente para el aislamiento son nitrógeno e hexafluoruro de azufre (SF6) Nitrógeno se utiliza como medio aislante en algunos transformadores sellados y Trazos aislados de combustible (GIL), mientras que SF6 se utiliza en los interruptores de sobre y media tensión y en los disyuntores por sus propiedades aislantes y su capacidad para extinguir el arco eléctrico y, además, en Transformadores con aislamiento de combustible (GIT) como medio de aislamiento y refrigeración.

Sin embargo, debido a circunstancias ambientalesen instalaciones de media tensión (disyuntores, contactores y condensadores) vacío tiene hoy un uso preferente.

Propiedades y Conductancia de los Suministros Dieléctricos

Una propiedad importante de materiales dieléctricos son:

• Resistividad cuantitativa o resistencia particular.
• Permitancia (notación: ε; unidad faradio por metro - V/m), se delinea porque la fuerza dieléctrica a una zona eléctrica en un medio específico.
• Relativo permitividad, o dieléctrico fijo (notación ε_r - adimensional), que se delinea porque la proporción de la densidad del flujo eléctrico producido dentro de los materiales a la producida en un vacío para la misma área de energía eléctricao la relación entre el permitividad dieléctrica y el permitividad del vacío (notación ε₀ - ≈ 85×10^-12 F/m) ε/ε₀ .
• Resistencia dieléctricaque es el capacidad para hacer frente al estrés eléctrico con una avería. Se suele citar en kV/mm (valores típicos puede ir desde de 5 a 100 kV/mm).
• Pérdida dieléctricao problema de disipación eléctricaque se perfila como la relación entre la pérdida de capacidad de un material dieléctrico y toda la energía que se transmite por medio de él. Viene dada por la tangente del ángulo de pérdida y suele conocerse como "tan δ". En un espléndido aislante el regalo que pasa a través de él es completamente capacitivo (I_C), por mucho que los aislantes reales no necesitan el 100% de purezaesto significa que el presente, a través de aislante como adicionalmente un parte resistiva (I_R), y decimos que el aislante tiene pérdidas que puede ser representado por tan δser δ el ángulo comprobado en la Determinación 2.

Determina 2 -

Determina 2 - Ángulo de pérdidas y corrientes de un aislante

Además, aprende: Resistencias y tipos de resistencias | Fijas, variables, lineales y no lineales

Otra faceta vital de todos los materiales dieléctricos es el la mayoría de las temperaturas en el que pueden realizar satisfactoriamente.

En términos típicos, materiales dieléctricos se deterioran muy pronto a temperaturas más altas y el deterioro puede alcanzar un grado en el que el aislamiento deja de funcionar.

Este atributo se llama envejecimientoy para cada material se ha normalizado la asignación de una temperatura más allá de la cual no es sensato operar.

El envejecimiento de un dieléctrico no sólo se basa en la propiedades corporales y químicas de tejido y estrés térmico a lo que está al descubierto, pero además, en el presencia y diploma de afecto de tensiones mecánicas, eléctricas y ambientales.

Material dieléctrico también puede deteriorarse (envejecimiento prematuro) cuando se somete a calor extremo y sobretensión y también podría ser contaminados por diferentes suministrosequivalente a partículas de cobre, agua y combustibleinfligiendo fallo dieléctrico.

La definición de la vida útil puede incluso diferir según el tipo y el uso del kit; esto debe tenerse en cuenta al seleccionar los materiales dieléctricos para un software específico.

Sobre el escritor: Manuel Bolotinha

-Licenciado en Ingeniería Eléctrica - Técnicas de Energía y Potencia (1974 - Instituto Superior Técnico/Colegio de Lisboa)
- Diploma de Grado en Ingeniería de Sistemas Eléctricos e Informáticos (2017 - Facultad de Ciencia y Tecnología/Nueva Facultad de Lisboa)
- Guía superior en subestaciones y técnicas energéticas; profesor competente

También puedes aprender