Isolatie is een veiligheidsmaatregel waarbij niet-geleidende materialen worden gebruikt om stroomvoerende geleiders te isoleren of te omsluiten ter bescherming tegen elektrische schokken. Goede isolatie is de meest fundamentele en betrouwbare manier om de veilige werking van elektrische apparatuur en leidingen te garanderen en ongevallen met elektrische schokken te voorkomen.
Isolatie wordt over het algemeen ingedeeld in drie categorieën: gasisolatie, vloeistofisolatie en vaste isolatie. In praktische toepassingen blijft massieve isolatie het meest gebruikte en betrouwbare type isolatiemateriaal. Onder invloed van sterke elektriciteit kunnen isolatiematerialen kapot gaan en hun isolerende eigenschappen verliezen. Van de drie soorten isolatiematerialen kunnen gasvormige isolatiematerialen, na defect, hun inherente elektrische isolatie-eigenschappen herstellen zodra de externe factor (sterk elektrisch veld) is verwijderd; Vaste isolatiematerialen verliezen echter, eenmaal afgebroken, onomkeerbaar en volledig hun elektrische isolatie-eigenschappen.
Daarom moet de keuze van de isolatie voor elektrische leidingen en apparatuur worden afgestemd op het spanningsniveau en worden aangepast aan de werkomgeving en omstandigheden om de veilige werking van de isolatie te garanderen. Bovendien kunnen corrosieve gassen, dampen, vocht, geleidend stof en mechanische handelingen allemaal de isolatieprestaties van isolatiematerialen verminderen of zelfs vernietigen. Bovendien kunnen de langetermijneffecten van omgevingsfactoren zoals zonlicht, wind en regen er ook voor zorgen dat isolatiematerialen verouderen en geleidelijk hun isolerende eigenschappen verliezen. Samenvattend zijn de belangrijkste indicatoren die de prestaties van isolatiematerialen beïnvloeden:
(1) Isolatieweerstand en weerstand: weerstand is het omgekeerde van geleiding, en weerstand is de weerstand per volume-eenheid. Hoe lager de geleidbaarheid van een materiaal, hoe hoger de weerstand; de twee zijn omgekeerd evenredig. Voor isolatiematerialen is het altijd wenselijk om een zo hoog mogelijke soortelijke weerstand te hebben.
(2) Relatieve permittiviteit en diëlektrische verliestangens: Isolatiematerialen hebben twee toepassingen: onderlinge isolatie tussen componenten van een elektrisch netwerk en als diëlektricum (energieopslag) van een condensator. De eerste vereist een lage relatieve permittiviteit, terwijl de laatste een hoge relatieve permittiviteit vereist. Beide vereisen een tangens met laag diëlektrisch verlies, vooral voor isolatiematerialen die worden gebruikt in hoogfrequente en hoogspanningstoepassingen. Om diëlektrisch verlies te minimaliseren zijn isolatiematerialen met een lage diëlektrische verliestangens vereist. (3) Doorslagspanning en diëlektrische sterkte: Doorslag treedt op wanneer een isolatiemateriaal afbreekt onder een sterk elektrisch veld, zijn isolerende eigenschappen verliest en geleidend wordt. De spanning waarbij doorslag optreedt, wordt de doorslagspanning (diëlektrische sterkte) genoemd. Diëlektrische sterkte is de verhouding van de spanning waarbij doorslag optreedt onder gespecificeerde omstandigheden en de afstand tussen de twee elektroden die worden onderworpen aan de aangelegde spanning; het is de doorslagspanning per dikte-eenheid. Over het algemeen zijn voor isolatiematerialen hogere doorslagspannings- en diëlektrische sterktewaarden beter.
(4) Treksterkte: Dit is de maximale trekspanning die een monster kan weerstaan tijdens een trekproef. Het is de meest gebruikte en representatieve test voor de mechanische eigenschappen van isolatiematerialen.
(5) Vlamweerstand: Dit verwijst naar het vermogen van een isolatiemateriaal om verbranding te weerstaan wanneer het in contact komt met een vlam of om verdere verbranding te voorkomen wanneer het uit de vlam wordt verwijderd. Met de toenemende toepassing van isolatiematerialen worden de eisen aan hun vlambestendigheid steeds belangrijker. Mensen gebruiken verschillende middelen om de vlamwerendheid van isolatiematerialen te verbeteren en te vergroten. Een hogere vlambestendigheid betekent een betere veiligheid.
(6) Boogweerstand: onder gespecificeerde testomstandigheden, het vermogen van een isolatiemateriaal om de werking van een elektrische boog langs het oppervlak te weerstaan. Tijdens de test wordt een kleine stroom met hoge wisselspanning gebruikt. De door de hoge spanning tussen de twee elektroden gegenereerde boog wordt gebruikt om de boogweerstand van het isolatiemateriaal te bepalen door de tijd te meten die nodig is voordat zich een geleidende laag op het oppervlak van het isolatiemateriaal vormt. Hoe groter de tijdswaarde, hoe beter de boogweerstand.
(7) Afdichting: het zorgt voor een goede afdichting en isolatie tegen olie en water. De vier fundamentele constanten die van invloed zijn op diëlektrica zijn: Diëlektrische constante: verwijst naar de transmissie, opslag of registratie van elektriciteit op een elektrische polarisatiewijze. Geleidbaarheid: verwijst naar de lekstroom van het diëlektricum onder invloed van een elektrisch veld. Diëlektrisch verlies: is het verlies van elektrische energie van het diëlektricum onder invloed van een elektrisch veld. Diëlektrische sterkte: verwijst naar de potentiële schade aan het diëlektricum onder een sterk elektrisch veld.
