Yalıtım, elektrik çarpmasına karşı koruma sağlamak amacıyla canlı iletkenleri izole etmek veya çevrelemek için iletken olmayan malzemeler kullanan bir güvenlik önlemidir. İyi yalıtım, elektrikli ekipmanların ve hatların güvenli çalışmasını sağlamanın ve elektrik çarpması kazalarını önlemenin en temel ve güvenilir yoludur.
Yalıtım genel olarak üç kategoriye ayrılır: gaz yalıtımı, sıvı yalıtımı ve katı yalıtım. Pratik uygulamalarda katı yalıtım, en yaygın kullanılan ve güvenilir yalıtım malzemesi türü olmaya devam etmektedir. Güçlü elektriğin etkisi altında yalıtım malzemeleri parçalanabilir ve yalıtım özelliklerini kaybedebilir. Üç tip yalıtım malzemesi arasında gazlı yalıtım malzemeleri, arızalandıktan sonra, dış faktör (güçlü elektrik alanı) ortadan kaldırıldığında doğal elektrik yalıtım özelliklerini geri kazanabilir; ancak katı yalıtım malzemeleri bir kez parçalandıklarında elektriksel yalıtım özelliklerini geri dönülemez bir şekilde ve tamamen kaybederler.
Bu nedenle, yalıtımın güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için elektrik hatları ve ekipmanları için yalıtım seçiminin voltaj seviyesiyle uyumlu olması ve çalışma ortamına ve koşullarına uyarlanması gerekir. Ayrıca aşındırıcı gazlar, buharlar, nem, iletken tozlar ve mekanik işlemlerin tümü yalıtım malzemelerinin yalıtım performansını azaltabilir, hatta yok edebilir. Üstelik güneş ışığı, rüzgar, yağmur gibi çevresel faktörlerin uzun vadeli etkileri de yalıtım malzemelerinin eskimesine ve giderek yalıtım özelliklerini kaybetmesine neden olabiliyor. Özetle yalıtım malzemelerinin performansını etkileyen ana göstergeler şunlardır:
(1) Yalıtım direnci ve özdirenç: Direnç iletkenliğin tersidir ve özdirenç birim hacim başına dirençtir. Bir malzemenin iletkenliği ne kadar düşükse direnci de o kadar yüksek olur; ikisi birbiriyle ters ilişkilidir. Yalıtım malzemeleri için her zaman mümkün olan en yüksek dirence sahip olmak arzu edilir.
(2) Bağıl geçirgenlik ve dielektrik kayıp tanjantı: Yalıtım malzemelerinin iki uygulaması vardır: bir elektrik ağının bileşenleri arasında karşılıklı yalıtım ve bir kapasitörün dielektrik (enerji depolaması) olarak. Birincisi düşük bir göreceli geçirgenlik gerektirirken, ikincisi yüksek bir göreceli geçirgenlik gerektirir. Her ikisi de, özellikle yüksek frekans ve yüksek voltaj uygulamalarında kullanılan yalıtım malzemeleri için düşük bir dielektrik kayıp tanjantı gerektirir. Dielektrik kaybını en aza indirmek için, düşük dielektrik kayıp tanjantına sahip yalıtım malzemeleri gereklidir. (3) Arıza Gerilimi ve Dielektrik Dayanımı: Arıza, bir yalıtkan malzemenin güçlü bir elektrik alanı altında parçalanması, yalıtım özelliklerini kaybetmesi ve iletken hale gelmesi durumunda meydana gelir. Arızanın meydana geldiği gerilime arıza gerilimi (dielektrik dayanım) denir. Dielektrik dayanım, belirli koşullar altında arızanın meydana geldiği voltajın, uygulanan voltaja maruz kalan iki elektrot arasındaki mesafeye oranıdır; birim kalınlık başına arıza voltajıdır. Genel olarak yalıtım malzemeleri için daha yüksek kırılma gerilimi ve dielektrik dayanım değerleri daha iyidir.
(4) Çekme Mukavemeti: Bu, bir numunenin çekme testinde dayanabileceği maksimum çekme gerilimidir. Yalıtım malzemelerinin mekanik özellikleri için en yaygın kullanılan ve temsili testtir.
(5) Alev Dayanımı: Bu, bir yalıtım malzemesinin alevle temas ettiğinde yanmaya direnme veya alevden çıkarıldığında daha fazla yanmayı önleme yeteneğini ifade eder. Yalıtım malzemelerinin kullanımının artmasıyla birlikte aleve dayanıklılık gereksinimleri de daha önemli hale geliyor. İnsanlar yalıtım malzemelerinin aleve karşı dayanıklılığını geliştirmek ve arttırmak için çeşitli yöntemler kullanırlar. Daha yüksek alev direnci daha iyi güvenlik anlamına gelir.
(6) Ark Direnci: Belirli test koşulları altında, bir yalıtkan malzemenin, yüzeyi boyunca bir elektrik arkının etkisine dayanma yeteneği. Test sırasında yüksek AC voltajlı küçük bir akım kullanılır. Yüksek voltajın iki elektrot arasında oluşturduğu ark, yalıtım malzemesinin yüzeyinde iletken bir tabakanın oluşması için gereken süreyi ölçerek yalıtım malzemesinin ark direncini belirlemek için kullanılır. Zaman değeri ne kadar büyük olursa ark direnci o kadar iyi olur.
(7) Sızdırmazlık: Yağa ve suya karşı iyi bir sızdırmazlık ve izolasyon sağlar. Dielektrikleri etkileyen dört temel sabit şunlardır: Dielektrik sabiti: elektriğin elektriksel polarizasyon tarzında iletilmesini, depolanmasını veya kaydedilmesini ifade eder. İletkenlik: Bir elektrik alanının etkisi altında dielektrikin kaçak akımını ifade eder. Dielektrik kaybı: Bir elektrik alanının etkisi altında dielektrikteki elektrik enerjisi kaybıdır. Dielektrik dayanımı: Güçlü bir elektrik alanı altında dielektrikte meydana gelebilecek potansiyel hasarı ifade eder.
