Aïllant elèctric

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Un cable coaxial amb dues seccions conductores (1) i (3) separades per dos materials aïllants (2) i (4).

Un aïllant elèctric és un material o un objecte que no conté electrons lliures que puguin permetre el flux del corrent elèctric. Això significa que quan s'aplica una diferència de potencial al llarg d'un aïllant elèctric no es produeix cap flux de càrrega ni de corrent. Un objecte o peça de material aïllant destinada a suportar o a separar els conductors elèctrics sense que hi hagi pas de corrent entre ells rep el nom d'aïllador.

El terme aïllant elèctric té el mateix significat que el terme dielèctric.

D'acord amb la teoria moderna de la matèria (comprovada per resultats experimentals), els àtoms de la matèria estan constituïts per un nucli carregat positivament, al voltant del qual giren a gran velocitat càrregues elèctriques negatives. Aquestes càrregues negatives, els electrons, són indivisibles i idèntiques per a tota la matèria.

La diferència dels diferents materials és que els aïllants són materials que presenten gran resistència a que les càrregues que el formen es desplacin. Per contra, els conductors tenen càrregues lliures i que poden moure's a gran velocitat, això és degut al fet que els electrons poden passar lliurement d'un àtom a un altre quan s'aplica una diferència de potencial (d.d.p.). Alguns materials, principalment els metalls, tenen un gran nombre d'electrons lliures que poden moures a través del material. Aquests materials tenen la facilitat de transmetre càrrega d'un objecte a un altre (materials conductors). Els millors conductors són: la plata, el coure i l'alumini.


Materials d'Aïllants elèctrics[modifica | modifica el codi]

Cinta aïllant adhesiva.

Els aïllants poden servir a les màquines elèctriques per protegir el circuit elèctric del circuit magnètic, tapant les ranures o bé entre diverses bobines.

Els cables elèctrics d'interior porten un aïllant plàstic que pot ser de colors diversos: Negre (Fase), Marró (Fase), Gris (Fase), Blau (Neutra) i el verd i groc junts (sempre per la presa de terra); El vermell i altres colors d'aïllants poden ser usats per identificar que són de maniobra.

Disseny[modifica | modifica el codi]

Casquet de ceràmica d'alt voltatge durant la fabricació, abans de desmuntar-glazing.The elèctrica d'un aïllant, a causa d'una tensió excessiva pot ocórrer en una de dues maneres:

tensió de perforació és el voltatge a través de l'aïllament (quan s'instal·la en la seva forma normal) el que provoca una crisi i la conducció a través de l'interior de l'aïllador. La calor generada per l'arc de la punció en general danys irreparables en el aïllador. Flashover tensió és la tensió que fa que l'aire al voltant o al llarg de la superfície del aïllant per trencar i dur a terme, fent un arc "flashover" al llarg de la part exterior de l'aïllant. En general són dissenyats per suportar això sense danys. La majoria dels aïlladors d'alta tensió estan dissenyats amb una tensió de ionització més baixa que la tensió de la punció, de manera que es descarrega disruptiva abans de la punció, per evitar danys.

La brutícia de l'aigua, la contaminació, la sal, i en particular en la superfície d'un aïllant d'alt voltatge poden crear una trajectòria conductora a través d'ella, provocant corrents de fuga i salts d'espurnes. El voltatge de la descàrrega disruptiva pot ser superior al 50% més baix quan l'aïllant està mullat. aïlladors d'alta tensió per a ús en exteriors tenen la forma d'aprofitar al màxim la longitud de la trajectòria de la sortida al llarg de la superfície d'un extrem a l'altre, anomenat la longitud de fuga, per reduir al mínim aquests corrents de fuga. [3] Per a dur a terme aquesta superfície és modelada en una sèrie d'ondulacions o formes concèntriques disc. Aquests solen incloure una o més naus, a la baixa enfront de les superfícies en forma de copa que actuen com a paraigües per garantir que la part de la ruta de fuga de la superfície sota la "tassa" es manté seca en clima humit. Les distàncies mínimes de fuga són 20 a 25 mm / kV, però ha de ser major en zones d'alta contaminació en l'aire o la sal del mar.


Escuchar Leer fonéticamenteDiccionario - Ver diccionario detallado

La llei d'Ohm[modifica | modifica el codi]

Llei d'Ohm: V = I x R El voltatge fa que l'electricitat flueixi al llarg dels filferros de coure, mentre que l'aïllament que cobreix aquests filferros exerceixen una resistència al pas de corrent, que és molt menor al llarg del filferro. En aplicar la Llei d'Ohm al filferro, contra menys resistència del filferro tindrem més corrent amb el mateix voltatge. És important tenir present que cap aïllament és perfecte (la seva resistència no és infinita), de manera que certa quantitat d'electricitat flueix al llarg de l'aïllament a través de la terra. Aquest corrent pot ser de milionèsimes d'amperes, però s'ha de mesurar amb un bon instrument de prova d'aïllament, com el megòmetre, popularment conegut com Megger.

En resum, un bon aïllament és el que no es deteriora en augmentar el voltatge i per tant, el corrent, obtenint-se una resistència alta, la qual s'ha de mantenir en el temps. Això es visualitza en realitzar mesures periòdiques i estudiant la tendència que provoca que un aïllament es deteriori.

Existeixen diferents tipus de sol·licitacions:

Sobretensions en règim permanent, o sobretensions permanents o a les seves proximitats. Es caracteritzen pel seu front escarpat de duració compressa entre microsegons i mil·lisegons:

Front lent. Front de 20 microsegons a 500 microsegons, cua de fins als 20 milisegons

Front ràpid. Front de 0`1 microsegons a 20 microsegons, cua de fins als 300 microsegons.

Front molt ràpid. Front menor (que hagi contacte elèctric) Els materiales utilizats més freqüentement són els plàstics i les ceràmiques

El comportament dels aïllants és degut a la barrera de potencial que s'estableix entre les bandes de valència i conducció, que dificulta l'existència d'electrons lliures capaços de conduir l'electricitat a través del material (per més detalls consultar semiconductors).

Un material aïllant de l'electricitat té una resistència teòricament infinita. Alguns materials, com l'aire o l'aigua són aïllants sota certes condicions però no per a unes altres. L'aire, per exemple, aïllant a temperatura ambienti i sota condicions de freqüència del senyal i potència relativament baixes, pot convertir-se en conductor.

Materials conductors: metalls, ferro, mercuri, or, plata, coure, platí, plom, etc.

Materials aïllants: plàstic, fusta, ceràmiques, etc.

Altres articles relacionats[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Electric insulator