Rezistența dielectrică a unui material, măsurată în kilovolți pe milimetru (kV/mm), ne indică cât de intensă poate fi câmpul electric pe care un izolator o poate suporta înainte de a se deteriora complet. Pentru circuitele care funcționează la tensiuni joase, sub 1 kV, materialele cu proprietăți dielectrice ridicate sunt cele mai potrivite. Ceramicele oferă, de obicei, valori între 12 și 20 kV/mm, în timp ce plasticul armat cu sticlă are valori de aproximativ 10–15 kV/mm. Aceste materiale creează un bun strat de protecție împotriva curenților electrici, chiar și în cazul unor creșteri bruscă a tensiunii care pot atinge aproximativ 150 % din valorile normale, conform standardelor precum IEC 60664-1. Umiditatea reprezintă totuși o problemă reală. Umezeala poate reduce eficiența acestor izolatori cu 15–30 %, în special în cazul materialelor care prezintă pori microscopici. De aceea, inginerii specifică adesea compozite cu suprafață etanșată pentru o performanță fiabilă pe termen lung. Când izolația cedează din cauza unei rezistențe insuficiente, apare fenomenul periculos de urmărire (tracking). Acesta creează trasee carbonizate pe suprafața materialului, care nu dispar niciodată, distrugând treptat calitățile protectoare ale izolației în timp.
Rigiditatea mecanică a componentelor joacă un rol esențial în prevenirea uzurii treptate provocate de stresul termic și de vibrații, care sunt factori importanți în apariția defectelor izolatorilor. Când materialele sunt supuse ciclurilor termice cu variații de temperatură care depășesc 50 de grade Celsius, acestea se dilată și se contractă în mod repetat, generând microfisuri care degradează treptat proprietățile lor electrice. Materialele compozite rigide, cum ar fi rășinile epoxidice umplute cu minerale, care au un coeficient de dilatare termică sub 30 părți pe milion pe grad Celsius, tind să rămână dimensional stabile și să împiedice propagarea acestor fisuri. Rezistența la vibrații este la fel de importantă, în special pentru echipamentele testate conform standardelor precum IEC 60068-2-6. Mediile industriale se confruntă adesea cu vibrații între 5 și 200 de hertz, dar designurile rigide pot suporta accelerații până la 10 G fără a se îndoi sau deforma, menținând distanțele de cădere sigure și integritatea structurală generală. Componentele realizate în acest mod au, de obicei, o durată de funcționare care depășește cu mult 100.000 de cicluri operaționale, chiar și în condiții dificile, cum ar fi cele din centrele de comandă a motoarelor din instalațiile de producție.
| Proprietate | Risc de defectare fără rigiditate | Performanța materialului rigid |
|---|---|---|
| Ciclare termică (Δ80 °C) | Formarea microfisurilor (– 70 % rată de defectare) | <0,1 % modificare dimensională |
| Vibrație (15 G-force) | Fisuri rezonante (– 50 % durată de viață) | rezistență la oboseală de 10 ori mai mare |
| Solicitare combinată | Delaminare și urmărire | Menține integritatea dielectrică |
Distanța de creepage se referă la cea mai scurtă cale de traversare a suprafeței unui izolator pe care ar putea călători electricitatea. Această măsurare are o mare importanță atunci când încercați să preveniți problemele de urmărire a suprafeței în locuri care devin umede sau murdare. Când sarea din zonele de coastă se amestecă cu praful şi substanţele chimice, aceste substanţe formează pe suprafeţe straturi conductive. În condiții foarte umede, acest lucru poate crește curenții de scurgere destul de semnificativ, uneori până la 60%. De aceea liniile directoare ale industriei stabilesc anumite distanţe minime pentru creepage. Pentru mediile normale, vedem recomandări de obicei în jur de 20 până la 25 mm pe kilovolt. Dar dacă zona are probleme de poluare, aceste numere cresc la 31-40 mm/kV. Producătorii proiectează adesea componente cu suprafețe ondulate sau ondulate pentru a prelungi această cale și pentru a împiedica contaminanții să creeze poduri. Unele materiale, cum ar fi cauciucul de silicon, au proprietăți care resping de fapt umiditatea, ceea ce le face alegeri deosebit de bune pentru echipamentele cu tensiune joasă utilizate în aer liber sau în medii industriale în care expunerea la elemente dure este inevitabilă.
Termenii «distanță de izolare» și «distanță de urmărire» descriu două măsuri de siguranță diferite, dar corelate, în sistemele electrice. Distanța de izolare se referă la distanța minimă prin aer dintre părțile conductoare, în timp ce distanța de urmărire este distanța cea mai scurtă de-a lungul suprafeței unui material izolator. Aceste distanțe sunt importante deoarece distanța de izolare împiedică formarea de scântei care ar putea să sară peste interstiții în cazul creșterilor brusc ale tensiunii, iar distanța de urmărire previne trecerea curentului de-a lungul suprafețelor contaminate, cum ar fi cele acoperite cu praf sau umiditate. Luați, de exemplu, un sistem care funcționează la 600 de volți: dacă distanța de izolare nu este suficientă, apar imediat descărcări periculoase. În schimb, lipsa unei distanțe de urmărire adecvate duce, pe termen lung, la ceva și mai grav — traseele de carbon se acumulează treptat până când creează o cale conductoare. Cele mai multe standarde industriale prevăd o distanță de izolare de aproximativ 5–8 milimetri și o distanță de urmărire de circa 15 milimetri pentru fiecare kilovolt. Experiența practică arată că respectarea corectă a ambelor măsurători reduce incidentele de scurtcircuit cu aproximativ trei sferturi în medii umede. Această abordare de protecție dublă face cu adevărat diferența atunci când vine vorba de menținerea fiabilității izolării de joasă tensiune în condiții reale de exploatare.
Izolatorii de joasă tensiune sunt proiectați pentru medii operaționale precise, în vederea prevenirii defectelor electrice. Diferitele tipuri de izolatori abordează provocări unice în cadrul diverselor aplicații, asigurând o protecție fiabilă a echipamentelor prin soluții de proiectare specializate.
Izolatorii distanțieri servesc ca bariere fizice între conductoarele aflate sub tensiune și părțile legate la pământ din cadrul tablourilor de comandă și distribuție. Aceste componente lungi, realizate din ceramică sau polimer, creează intervalele de spațiu necesare pentru a preveni arcurile electrice periculoase în cazul unor creșteri neașteptate ale tensiunii. Majoritatea concepțiilor de izolatori distanțieri pot suporta temperaturi de până la aproximativ 120 de grade Celsius fără a se degrada. De asemenea, aceștia previn scurgerile neintenționate de curent și rămân stabili chiar și sub acțiunea forțelor intense generate de scurtcircuituri. Această rezistență mecanică este esențială, deoarece menține conductorii în poziția lor, în ciuda vibrațiilor sau a impulsurilor magnetice puternice care ar putea altfel să-i deplaseze din locul lor. Stabilitatea suplimentară reduce semnificativ riscul apariției unor contacte neintenționate în acele configurații aglomerate de tablouri de comandă, unde spațiul este extrem de limitat.
Izolatoarele utilizate în cutiile combinatorii pentru sisteme fotovoltaice trebuie să facă față unor provocări destul de specifice legate de aceste sisteme. Gândiți-vă, de exemplu, la expunerea constantă la radiația UV, la variațiile extreme de temperatură între zi și noapte, precum și la acumularea de umiditate în momentul formării rouei. De aceea, observăm izolatoare personalizate pentru barele colectoare, dotate cu învelișuri speciale din silicon hidrofob. Aceste învelișuri resping practic apa și împiedică depunerea prafului, ceea ce contribuie la menținerea unei bune rezistențe electrice chiar și după luni întregi petrecute în exterior. Și designul în sine este interesant: nervurile de pe suprafață creează, de fapt, o distanță de cădere aproximativ cu 40% mai mare decât cea obținută cu designurile obișnuite, netede. Acest spațiu suplimentar dintre părțile conductoare face mult mai dificilă apariția descărcărilor parțiale, fenomen care poate duce la probleme serioase în timp. Atunci când conductorii de curent continuu (DC) sunt corect încapsulați, se evită formarea acelor neplăcute căi de scurgere cauzate de rouă. Studiile de teren arată că aproximativ 23% dintre defecțiunile cutiilor combinatorii sunt datorate exact acestui tip de problemă. Și vorbind despre parametrii de performanță, aceste izolatoare specializate mențin rezistența lor de izolație bine peste 1000 megaohmi, chiar și în urma ciclurilor repetate de încălzire și răcire.
Înțelegerea modurilor de defectare la izolatoarele de joasă tensiune este esențială pentru menținerea fiabilității sistemelor electrice. Problemele frecvente includ:
Când aceste mecanisme eșuează, ele pun în pericol întreaga echipamentă situată în aval, provocând lucruri precum scurtcircuituri, arcuri electrice periculoase și chiar incendii care pun în pericol angajații și perturbă complet funcționarea. Dacă izolatorii încep să se degradeze și nimeni nu observă acest lucru, problemele tind să se răspândească în întregul sistem, ducând la oprirea neașteptată a acestuia și la reparații costisitoare în viitor. Conform rapoartelor din domeniu, aproximativ 35 % sau mai mult din problemele legate de echipamentele de comutație din fabrici sunt cauzate de defecțiuni ale izolației. De aceea, alegerea corectă a izolatorilor este de o importanță deosebită. Căutați acei izolatori care corespund tipului de mediu în care vor fi utilizați: nivelul de poluare, extreme de temperatură, intensitatea vibrațiilor etc. O alegere corectă contribuie la prelungirea duratei de funcționare a echipamentelor și asigură un aprovizionare stabilă cu energie electrică în diverse mediile industriale.
Știri Populare2026-02-02
2026-01-23
2026-01-20
2026-01-18
2026-01-16
2026-01-15
Zhejiang Greenpower Electric Co., Ltd oferă echipamente de comutație inteligente verzi de înaltă calitate pentru aplicații medii și înalte tensiuni. Expertiza noastră în cercetare și dezvoltare, precum și posibilitatea de achiziție completă, oferă soluții sigure, eficiente și economisitoare de energie, care beneficiază de încrederea clienților internaționali. Solicitați o ofertă astăzi.
