تصنف المواد من حيث قابليتها للتوصيل الكهربائي الي ثلاث أنواع وهم مواد عازله ومواد موصلة ومواد شبه موصلة ،وسنتعرف في هذا المقال علي أنواع المواد العازلة للكهرباء
المواد العازلة للكهرباء
المواد العازلة هي المواد التي تكون قابليتها على التوصيل الكهربائي ضئيلة جدا أو تكاد تكون معدومة ،بمعني ان المادة العازلة هي مادة لا تسمح للتيار الكهربائي بالمرور عبرها وتتميز هذه المواد بكبر قيمة مقاومتها الكهربائية ،ولذلك يتم استخدمها في عزل الاسلاك الكهربائية او عزل الأجزاء الحاملة للتيار الكهربائي عن بعضها البعض في الآلات الكهربائية ,من أشهر المواد العازلة للكهرباء: الخشب، والبلاستيك، والمطاط، والهواء..الخ.
المواد العازلة للكهرباء هي المواد التي لا يسهل نسبيا انفصال إلكتروناتها عن أغلفتها الخارجية . وهي اللافلزات مثل الزجاج والميكا والخزف والورق واللدائن. ولا تكاد توجد من الناحية العملية إلكترونات حرة باللافلزات، الأمر الذى يترتب عليه عدم سريان تيار كهربائي فيها
أنواع المواد العازلة للكهرباء
 |
| أنواع المواد العازلة للكهرباء |
في الحقيقة عند الحديث عن أنواع المواد العازلة في وقتنا الحاضر نجد انه تم اكتشاف وإنتاج العديد من المواد العازلة بأعداد كبيرة يصعب جمعها وحصرها في موضوع واحد ، ومن المواد العازلة ما يلي:/
- مواد عازله طبيعية عضويه
- مواد عازله طبيعية غير عضويه
- مواد عازله من الخزف والزجاج
- مواد عازله من الورق و النسيج والزيت
- اللدانن
- المواد العازلة الغازية
- المواد العازلة السائلة
- المواد العازلة الصلبة
المواد العازلة الغازية
و تشمل على جميع الغازات بما في ذلك الهواء المحتوى على عده غازات وهي تستخدم كمواد عازله في كثير من المجالات (كماده عازله في المكثفات وقواطع الدائرة للضغط المنخفض)كذلك يحيط الهواء جميع الأجهزة الكهربائية ويحدد كمادة عازله.
كذلك من المواد العازلة الأخرى غير الهواء مثل النيتروجين الذي يستخدم في العزل الكهربائي وغاز سادس فلوريد الكبريت ذات مقاومه عزل مرتفعة لأنه ليساعد على الاحتراق بالرغم من انه غالي الثمن ويستخدم في قواطع الدائرة المغلقة للضغط الفائق
المواد العازلة السائلة
تشتمل هذه المواد على الزيوت المعدنية السائلة والمواد السائلة الصناعية مثل الورنيش وسوائل سلكونيه وتستخدم في عزل وتبريد محولات الكهربائية للجهد المنخفض والمرتفع حيث يوضع القلب والملفات في وعاء مملوء بالزيت المعدني بعناية فائقة حيث يتم تبريد القلب والملفات بواسطة تيارات الحمل في الزيت التي تشع الحرارة إلى الجو الخارجي ولزيادة سطح التبريد قد يكون سطح الأناء متعرجا أو يزود الإناء الخارجي بمواسير لزيادة سرعة تبريد الزيت ٠ وتستخدم هذه الطريقة أيضا في المحولات المتوسطة القدرة .
وأيضا تستخدم العوازل السائلة في تبريد قواطع الدائرة الكهربائية وفي بعض أنواع المكثفات وتحدد الطاقة الحركية لجزيئات بخاصية تدعى اللزوجة حيث تتغير بتغير درجه الحرارة حيث تستخدم الزيوت المعدنية المنخفضة اللزوجة في تبريد وعزل ملفات المحولات الكهربائية بسبب الطاقة الحركة التي تتمتع بها جزيئات هذا العازل عند وجودها بدرجات حرارة بين(70-80)مما يجعلها قابله للتحرك والدوران في أنابيب التبريد. أما الورنيش فيستخدم في عزل ملفات المحركات والمحولات والمولدات وزيادة تماسكها
بعضها ببعض بعد لفها.
بعضها ببعض بعد لفها.
قد يهمك أيضا هل الزيت موصل للكهرباء
ملحوظة:
لا يحدث توصيل كهربائي في الماء النقي كيميائيا ، أما عند إذابة ملح الطعام في الماء فإن أيونات الصوديوم والكلور تتحرر، وتوصل التيار ، فيضئ المصباح المتوهج.
المواد العازلة الصلبة
وهي متنوعة وكثيرة وتدخل في كافه الأجهزة والمكائن والمعدات والكابلات ولكن في بعض الأحيان تتعرض للتلف بسبب سوء الاستخدام أو بسبب الأعطال الكهربائية و الميكانيكية وعند تعرضها للتلف لا يمكن استخدامها ثانيه يجب تبديلها
ومن هذه المواد:
المايكا: وهي على شكل ألواح كبيره ممكن تجزئتها إلى ألواح صغيره وتصلح في صناعه المكثفات الكهربائية وتستخدم في ألواح التوزيع الرئيسية والفرعية للمحطات الكهربائية وفي صناعه ألواح الأجهزة الالكترونية.
ومن هذه المواد:
المايكا: وهي على شكل ألواح كبيره ممكن تجزئتها إلى ألواح صغيره وتصلح في صناعه المكثفات الكهربائية وتستخدم في ألواح التوزيع الرئيسية والفرعية للمحطات الكهربائية وفي صناعه ألواح الأجهزة الالكترونية.
الاسبستوس: وهي ماده عازله تتحمل درجات حرارة عالية وتستخدم في السخانات الكهربائية وهي ماده ليفية تدخل في إنتاج نسيج العازل.
المطاط: ومنه ما هو الطبيعي ومنه ما يتم تصنيعه ومن انفع ما يستخدم في درجه حرارة (30- 60) فقط ولا يتأثر استخدامه بتغير درجات الحرارة. ويستخدم في عزل الموصلات والكابلات لمختلف الجهود وعلى اختلاف أنواعها.
مميزات الخزف
- يتحمل التقلبات الجوية المختلفة
- لا يمتص الرطوبة لعدم وجود مسام
- لا يتأثر بلماء أو المواد الكيماوية.
- لا تتراكم عليه الأتربة لأن سطحه أملس.
الزجاج: ويمتار الرجاج بالشفافية التي تساعد على صناعة أنواع نقية لا يوجد بها شوائب وفقاعات هوائية كما يمتاز الزجاج بالسطح الأملس الذي يساعد على انزلاق الماء في حالة سقط الأمطار ولكن يلاحظ أن الزجاج معرضا أكثر من الصيني ( الخزف)
رخص ثمنه إلا انه لا يتحمل ميكانيكيا ولذلك فإن استخدامه محدود فى الضغوط المختلفة.
الورق: يستخدم في عزل ملفات المحولات الكهربائية بعضها البعض وعن الجسم أيضا ومنها الورق المضغوط والورق المقوى والتي تدخل في عزل الملفات العضو الدائر والساكن للمكائن الكهربائية
الأنسجة العازلة: وهي كثيرة ومتنوعة وغالبا تكون على هيئه شرائط من القطن و الخيوط أو من الحرير الصناعي وهي تستخدم لربط الملفات لزيادة تماسكها عند ورنشتها.
اللدائن: وهي نوعين أما لدائن حرارية أو لدائن صلدة حراريا تستخدم في المفاتيح والمعدات المستخدمة في التأسيسات ولصناعه الأغلفة والاطارات الكهربائية.
معامل الأمان للعازل
يعرف معامل الأمان للعازل: بأنه النسبة بين جهد الانهيار الكهربي المباشر إلى جهد التشغيل ويتراوح بين 10:-5 وتختلف قوة العزل تبعا للحالة الجوية .فعند سقوط الأمطار يكون العازل في حالة رطبة وتقل المسافة التي تمر خلالها الشرارة ويمكن أن يحدث الانهيار في هذه الحالة عن طريق الشرارة التي تزحف فوق سطح العازل - أما في حالة الجفاف فإن مسار الشرارة يكون كبير ويمكن أن يحدث الانهيار عن طريق حدوث شرارة داخل جسم العازل وتسمى هذه الحلة بالانهيار المباشر.