El aislamiento es una medida de seguridad que utiliza materiales no conductores para aislar o encerrar conductores activos para protegerlos contra descargas eléctricas. Un buen aislamiento es el medio más básico y confiable para garantizar el funcionamiento seguro de equipos y líneas eléctricas y prevenir accidentes por descargas eléctricas.
El aislamiento generalmente se clasifica en tres categorías: aislamiento de gas, aislamiento de líquidos y aislamiento sólido. En aplicaciones prácticas, el aislamiento sólido sigue siendo el tipo de material aislante más utilizado y fiable. Bajo la influencia de una fuerte electricidad, los materiales aislantes pueden deteriorarse y perder sus propiedades aislantes. Entre los tres tipos de materiales aislantes, los materiales aislantes gaseosos, después de su descomposición, pueden recuperar sus propiedades de aislamiento eléctrico inherentes una vez que se elimina el factor externo (campo eléctrico fuerte); sin embargo, los materiales aislantes sólidos, una vez descompuestos, pierden de forma irreversible y completa sus propiedades de aislamiento eléctrico.
Por lo tanto, la selección del aislamiento para líneas y equipos eléctricos debe coincidir con el nivel de voltaje y adaptarse al entorno y las condiciones operativas para garantizar el funcionamiento seguro del aislamiento. Además, los gases corrosivos, los vapores, la humedad, el polvo conductor y las operaciones mecánicas pueden reducir o incluso destruir el rendimiento de aislamiento de los materiales aislantes. Además, los efectos a largo plazo de factores ambientales como la luz solar, el viento y la lluvia también pueden hacer que los materiales aislantes envejezcan y pierdan gradualmente sus propiedades aislantes. En resumen, los principales indicadores que afectan el rendimiento de los materiales aislantes son:
(1) Resistencia y resistividad del aislamiento: la resistencia es el recíproco de la conductancia y la resistividad es la resistencia por unidad de volumen. Cuanto menor sea la conductividad de un material, mayor será su resistencia; los dos están inversamente relacionados. Para materiales aislantes, siempre es deseable tener la resistividad más alta posible.
(2) Permitividad relativa y tangente de pérdida dieléctrica: los materiales aislantes tienen dos aplicaciones: aislamiento mutuo entre componentes de una red eléctrica y como dieléctrico (almacenamiento de energía) de un condensador. El primero requiere una permitividad relativa baja, mientras que el segundo requiere una permitividad relativa alta. Ambos requieren una tangente de baja pérdida dieléctrica, especialmente para materiales aislantes utilizados en aplicaciones de alta frecuencia y alto voltaje. Para minimizar la pérdida dieléctrica, se requieren materiales aislantes con una tangente de pérdida dieléctrica baja. (3) Voltaje de ruptura y rigidez dieléctrica: la ruptura ocurre cuando un material aislante se rompe bajo un campo eléctrico fuerte, perdiendo sus propiedades aislantes y volviéndose conductor. El voltaje al que se produce la ruptura se llama voltaje de ruptura (rigidez dieléctrica). La rigidez dieléctrica es la relación entre el voltaje al que se produce la ruptura en condiciones específicas y la distancia entre los dos electrodos sujetos al voltaje aplicado; es el voltaje de ruptura por unidad de espesor. Generalmente, para materiales aislantes, son mejores valores más altos de voltaje de ruptura y rigidez dieléctrica.
(4) Resistencia a la tracción: Esta es la tensión de tracción máxima que una muestra puede soportar en una prueba de tracción. Es la prueba más utilizada y representativa para las propiedades mecánicas de materiales aislantes.
(5) Resistencia a las llamas: se refiere a la capacidad de un material aislante para resistir la combustión cuando está en contacto con una llama o para evitar una mayor combustión cuando se retira de la llama. Con el uso cada vez mayor de materiales aislantes, los requisitos para su resistencia al fuego son cada vez más importantes. La gente utiliza diversos medios para mejorar y mejorar la resistencia a las llamas de los materiales aislantes. Una mayor resistencia a las llamas significa mayor seguridad.
(6) Resistencia al arco: Bajo condiciones de prueba específicas, la capacidad de un material aislante para resistir la acción de un arco eléctrico a lo largo de su superficie. Durante la prueba, se utiliza una pequeña corriente con alto voltaje CA. El arco generado entre los dos electrodos por el alto voltaje se utiliza para determinar la resistencia del arco del material aislante midiendo el tiempo necesario para que se forme una capa conductora en la superficie del material aislante. Cuanto mayor sea el valor del tiempo, mejor será la resistencia del arco.
(7) Sellado: Proporciona un buen sellado y aislamiento contra aceite y agua. Las cuatro constantes fundamentales que afectan a los dieléctricos son: Constante dieléctrica: se refiere a la transmisión, almacenamiento o registro de electricidad en forma de polarización eléctrica. Conductividad: se refiere a la corriente de fuga del dieléctrico bajo la acción de un campo eléctrico. Pérdida dieléctrica: es la pérdida de energía eléctrica del dieléctrico bajo la acción de un campo eléctrico. Rigidez dieléctrica: se refiere al daño potencial al dieléctrico bajo un campo eléctrico fuerte.
