絶縁は、非導電性材料を使用して通電中の導体を隔離または囲い込み、感電から保護する安全対策です。良好な絶縁は、電気機器や電線の安全な動作を確保し、感電事故を防ぐための最も基本的で信頼できる手段です。
絶縁は一般に、気体絶縁、液体絶縁、固体絶縁の 3 つのカテゴリに分類されます。実際の用途では、固体断熱材が依然として最も広く使用されており、信頼性の高いタイプの断熱材です。強い電気の影響を受けると絶縁物が破壊され、絶縁性が失われることがあります。 3 種類の絶縁材料のうち、ガス状絶縁材料は破壊後、外部要因 (強電界) が除去されると本来の電気絶縁特性を回復します。ただし、固体絶縁材料は一度分解すると、電気絶縁特性を不可逆的かつ完全に失います。
したがって、電線および機器の絶縁の選択は、絶縁の安全な機能を確保するために、電圧レベルと一致し、動作環境および条件に適応させる必要があります。さらに、腐食性ガス、蒸気、湿気、導電性粉塵、および機械的操作はすべて、絶縁材料の絶縁性能を低下させたり、破壊したりする可能性があります。さらに、太陽光や風雨などの環境要因の長期的な影響によって、断熱材が劣化し、断熱特性が徐々に失われる可能性もあります。要約すると、断熱材の性能に影響を与える主な指標は次のとおりです。
(1) 絶縁抵抗と比抵抗：抵抗はコンダクタンスの逆数、比抵抗は単位体積あたりの抵抗です。材料の導電率が低いほど、その抵抗は高くなります。この 2 つは逆の関係にあります。絶縁材料の場合、可能な限り高い抵抗率を持つことが常に望ましいです。
(2) 比誘電率と誘電正接: 絶縁材料には、電気ネットワークのコンポーネント間の相互絶縁とコンデンサの誘電体 (エネルギー貯蔵) としての 2 つの用途があります。前者は低い比誘電率を必要とし、後者は高い比誘電率を必要とします。どちらも、特に高周波および高電圧用途で使用される絶縁材料には、低い誘電正接が必要です。誘電損失を最小限に抑えるには、誘電正接の低い絶縁材料が必要です。 (3) 破壊電圧と絶縁耐力: 破壊は、絶縁材料が強い電界の下で破壊し、その絶縁特性を失い、導電性になるときに発生します。破壊が起こる電圧を破壊電圧（絶縁耐力）といいます。絶縁耐力は、指定された条件下で破壊が発生する電圧と、印加電圧がかかった 2 つの電極間の距離との比です。それは単位厚さあたりの破壊電圧です。一般に、絶縁材料の場合、耐電圧と絶縁耐力の値が高いほど優れています。
(4) 引張強さ: 引張試験において試験片が耐えられる最大引張応力です。これは、絶縁材料の機械的特性について最も広く使用されている代表的な試験です。
(5) 難燃性: これは、炎と接触したときに燃焼に抵抗する、または炎から離れたときにさらなる燃焼を防ぐ断熱材の能力を指します。断熱材の用途が増えるにつれて、その難燃性の要件がより重要になってきています。断熱材の難燃性を改善および強化するために、人々はさまざまな手段を講じています。難燃性が高いほど安全性が高くなります。
(6) アーク抵抗: 指定された試験条件下で、絶縁材料がその表面に沿った電気アークの作用に耐える能力。テスト中は、小さな電流と高い AC 電圧が使用されます。高電圧によって2つの電極間に発生するアークを使用して、絶縁材料の表面に導電層が形成されるのに必要な時間を測定することにより、絶縁材料のアーク抵抗を測定します。時間の値が大きいほど、耐アーク性が高くなります。
(7) シール性: 油や水に対して優れたシール性と絶縁性を備えています。誘電体に影響を与える 4 つの基本定数は次のとおりです。 誘電率: 電気分極による電気の伝達、蓄積、または記録を指します。導電率: 電界の作用下での誘電体の漏れ電流を指します。誘電損失: 電界の作用下での誘電体の電気エネルギーの損失です。絶縁耐力: 強い電界下での誘電体への潜在的な損傷を指します。
