Isolierung ist eine Sicherheitsmaßnahme, bei der nichtleitende Materialien verwendet werden, um stromführende Leiter zu isolieren oder zu umschließen, um sie vor Stromschlägen zu schützen. Eine gute Isolierung ist das grundlegendste und zuverlässigste Mittel, um den sicheren Betrieb elektrischer Geräte und Leitungen zu gewährleisten und Unfälle durch Stromschläge zu verhindern.
Isolierungen werden im Allgemeinen in drei Kategorien eingeteilt: Gasisolierung, Flüssigkeitsisolierung und Feststoffisolierung. In der Praxis bleibt die Feststoffisolierung das am weitesten verbreitete und zuverlässigste Isolationsmaterial. Unter dem Einfluss starker Elektrizität können Isoliermaterialien zerfallen und ihre isolierenden Eigenschaften verlieren. Unter den drei Arten von Isoliermaterialien können gasförmige Isoliermaterialien nach einem Durchschlag ihre inhärenten elektrischen Isoliereigenschaften wiedererlangen, sobald der äußere Faktor (starkes elektrisches Feld) entfernt wird; Allerdings verlieren feste Isolierstoffe nach dem Zerfall ihre elektrischen Isoliereigenschaften irreversibel und vollständig.
Daher muss die Auswahl der Isolierung für elektrische Leitungen und Geräte auf das Spannungsniveau abgestimmt und an die Betriebsumgebung und -bedingungen angepasst werden, um die sichere Funktion der Isolierung zu gewährleisten. Darüber hinaus können korrosive Gase, Dämpfe, Feuchtigkeit, leitfähiger Staub und mechanische Vorgänge die Isolationsleistung von Isoliermaterialien verringern oder sogar zerstören. Darüber hinaus kann die langfristige Einwirkung von Umwelteinflüssen wie Sonnenlicht, Wind und Regen dazu führen, dass Dämmstoffe altern und nach und nach ihre Dämmeigenschaften verlieren. Zusammenfassend sind die wichtigsten Indikatoren, die die Leistung von Dämmstoffen beeinflussen, folgende:
(1) Isolationswiderstand und spezifischer Widerstand: Der Widerstand ist der Kehrwert der Leitfähigkeit, und der spezifische Widerstand ist der Widerstand pro Volumeneinheit. Je geringer die Leitfähigkeit eines Materials ist, desto höher ist sein Widerstand. die beiden stehen im umgekehrten Zusammenhang. Bei Isoliermaterialien ist es immer wünschenswert, einen möglichst hohen spezifischen Widerstand zu haben.
(2) Relative Permittivität und dielektrischer Verlustfaktor: Isoliermaterialien haben zwei Anwendungen: gegenseitige Isolierung zwischen Komponenten eines elektrischen Netzwerks und als Dielektrikum (Energiespeicher) eines Kondensators. Ersteres erfordert eine niedrige relative Permittivität, während letzteres eine hohe relative Permittivität erfordert. Beide erfordern einen niedrigen dielektrischen Verlustfaktor, insbesondere für Isoliermaterialien, die in Hochfrequenz- und Hochspannungsanwendungen verwendet werden. Um dielektrische Verluste zu minimieren, sind Isoliermaterialien mit einem niedrigen dielektrischen Verlustfaktor erforderlich. (3) Durchschlagsspannung und Durchschlagsfestigkeit: Ein Durchschlag tritt auf, wenn ein Isoliermaterial unter einem starken elektrischen Feld zusammenbricht, seine Isoliereigenschaften verliert und leitfähig wird. Die Spannung, bei der der Durchschlag auftritt, wird Durchschlagspannung (Durchschlagsfestigkeit) genannt. Die Spannungsfestigkeit ist das Verhältnis der Spannung, bei der unter bestimmten Bedingungen ein Durchschlag auftritt, zum Abstand zwischen den beiden Elektroden, die der angelegten Spannung ausgesetzt sind. es ist die Durchbruchspannung pro Dickeneinheit. Im Allgemeinen sind bei Isoliermaterialien höhere Durchschlagsspannungs- und Spannungsfestigkeitswerte besser.
(4) Zugfestigkeit: Dies ist die maximale Zugspannung, der eine Probe in einem Zugversuch standhalten kann. Es ist der am weitesten verbreitete und repräsentativste Test für die mechanischen Eigenschaften von Isoliermaterialien.
(5) Flammenbeständigkeit: Dies bezieht sich auf die Fähigkeit eines Isoliermaterials, einer Verbrennung zu widerstehen, wenn es mit einer Flamme in Kontakt kommt, oder eine weitere Verbrennung zu verhindern, wenn es von der Flamme entfernt wird. Mit zunehmendem Einsatz von Dämmstoffen werden auch die Anforderungen an deren Flammwidrigkeit immer wichtiger. Um die Flammwidrigkeit von Dämmstoffen zu verbessern und zu erhöhen, nutzen Menschen verschiedene Mittel. Höhere Flammwidrigkeit bedeutet mehr Sicherheit.
(6) Lichtbogenbeständigkeit: Unter bestimmten Testbedingungen die Fähigkeit eines Isoliermaterials, der Wirkung eines Lichtbogens entlang seiner Oberfläche zu widerstehen. Bei der Prüfung wird ein kleiner Strom mit hoher Wechselspannung verwendet. Der durch die Hochspannung zwischen den beiden Elektroden erzeugte Lichtbogen wird zur Bestimmung des Lichtbogenwiderstands des Isoliermaterials verwendet, indem die Zeit gemessen wird, die benötigt wird, bis sich auf der Oberfläche des Isoliermaterials eine leitfähige Schicht bildet. Je größer der Zeitwert, desto besser ist die Lichtbogenbeständigkeit.
(7) Abdichtung: Bietet eine gute Abdichtung und Isolierung gegen Öl und Wasser. Die vier Grundkonstanten, die sich auf Dielektrika auswirken, sind: Dielektrizitätskonstante: bezieht sich auf die Übertragung, Speicherung oder Aufzeichnung von Elektrizität in Form einer elektrischen Polarisation. Leitfähigkeit: bezieht sich auf den Leckstrom des Dielektrikums unter Einwirkung eines elektrischen Feldes. Dielektrischer Verlust: ist der Verlust elektrischer Energie des Dielektrikums unter Einwirkung eines elektrischen Feldes. Durchschlagsfestigkeit: bezieht sich auf die mögliche Beschädigung des Dielektrikums unter einem starken elektrischen Feld.
