عایق الکتریکی در سیستم‌های الکتریکی استفاده می‌شود. انواع عایق الکتریکی شامل دو دسته هستند:
✅عایق مواد رسانا (هادی): مواد رسانا می‌توانند جریان برق را به خوبی هدایت کنند. در مقابل مواد عایق قابلیت هدایت جریان الکتریسیته را ندارد. به همین دلیل روی مواد رسانا پوششی از مواد عایق قرار می‌دهند تا ضمن بالا رفتن امنیت آن، کاربر به راحتی با آن کار کند و در تماس با سایر تجهیزات رسانا جریان منتقل نشود. مانند انواع سیم و کابل که دارای پوششی از عایق پی وی سی هستند.
✅مواد عایق: مواد عایق اجازه عبور جریان را نمی‌دهند اما در عمل مقدار کمی از جریان را عبور می‌دهند. لذا جریان عبور کننده از عایق شامل جریان شار حازنی، جریان پلاریزاسیون و جریان نشتی سطحی و نشتی داخلی است.
🔶عایق الکتریکی از نظر شکل ظاهری به سه صورت تقسیم می‌شوند:
✅جامد: نمونه ای بارز از این عایق‌ها عایق پی وی سی است.
✅مایع: از نمونه عایق‌های مایع می‌توان به روغن موجود در ترانس اشاره نمود.
✅گاز: از عایق‌های گاز می‌توان به گاز SF6 اشاره نمود.
عایق الکتریکی
عایق الکتریکی چیست
در سیستم‌های الکتریکی عایق به ماده‌ای گفته می‌شود که از انتقال حرارت و جریان الکتریکی از یک محیط به محیط دیگر جلوگیری می‌کند. عایق‌ها معمولا بین دو ماده قرار می‌گیرند یا به عنوان پوشش روی مواد کشیده می‌شود. عایق‌ها دارای ویژگی‌هایی مانند:
میزان تحمل فشار
میزان تحمل دما
ابعاد و اندازه
کیفیت هستند.
عایق‌ها انواع مختلف دارند و بسته به کاربرد انتخاب می‌شود. عایق در واقع مهم‌ترین عامل برای جدا کردن مواد رسانا و نیمه رسانا است. مقاومت الکتریکی مواد عایق بیش تر از مواد رسانا و نیمه رسانا است. سیم و کابل‌های الکتریکی برق دارای پوششی هستند که به عنوان عایق عمل می‌کند. این سیم‌ها عایق دار نامیده می‌شوند. برای کف زمین هم عایق‌هایی در نظر گرفته می‌شوند. این عایق‌ها به عنوان کف پوش خوانده می‌شوند و می‌توانند زمین را نسبت به جریان الکتریکی عایق نمایند.
با کمک عایق‌های الکتریکی امنیت محیط افزایش می‌یابد و کاربران می‌توانند در محیط‌های کار با برق با امنیت بیشتر کار کنند. همچنین عایق‌ها امنیت سیستم‌ها و تجهیزات الکترونیکی را افزایش می‌دهند. از تماس و ایجاد اتصال میان دو رسانا جلوگیری می‌کنند. یک نمونه بارز و بسیار مهم اتصال کوتاه است. در صورتی که عایق دو سیم و کابل از بین برود و یا پاره شود، هادی آن دو به یکدیگر متصل می‌شوند و باعث رخ دادن پدیده اتصال کوتاه یا به اصطلاح جرقه می‌شود. اتصال کوتاه عامل آتش سوزی نیز خواهد بود.
کاربرد انواع عایق الکتریکی
نوار کپتون
نوا کپتون از جمله عایق‌هایی است که در تهیه و ساختقطعات الکتریکی به کار می‌رود. وظیفه پوشش و ایمن سازی موقتی را بر عهده دارد. این عایق دارای پایداری دما است و از مقاومت الکتریکی فوق العاده ای برخوردار است. عایق مناسبی برای قطعات الکترونیکی حساس و شکننده است. مثاومت حرارتی آن به 500 درجه سانتی گراد می‌رسد. در یک سمت نوار کپتون از چسب سیلیکوتی استفاده می‌شود. این چسب باعث افزایش مقامت نوار کپتون تا 600 درجه سانتی گراد می‌شود. از این نوار برای پوشش موقت در مقابل گرد و غبار استفاده می‌شود. این نوار دارای ظریب اطکاک کمی‌است و برای عملیات روانکاری گزینه خوبی است. نوار کپتون از پلی ایمید تشکیل شده است.
نوار میکا
میکا در واقع یک ماده طبیعی است که سطح کاملا صاف و شفاف دارد. این ماده متشکل از سیلیکات، آلومینیوم، پتاسیم و منگنز و آب و آهن است. میکا یکی از بهترین و مناسب‌ترین عایق‌های الکتریکی به شمار می‌رود. تحمل دمایی آن بیش از 1200 درجه سانتی گراد است.
نوار میکا دارای قدرت دی الکتریک بالا و اتلاف الکتریکی بسیار کم است. از نوار میکا برای کابل‌های کنترل و کابل‌های ابزار دقیق و کابل‌های ثبت سیگنال استفاده می‌شود. این نوار از کیفیت بالایی برخوردار است و می‌تواند امنیت را به خوبی ایجاد کند. در شرایطی که با آتش سوزی و حرارت بالا مواجه شوید می‌تواند تا 1200 درجه مقاومت خوبی داشته باشد. به همین دلیل در مواردی مانند تاسیسات صنعتی، بیمارستان‌ها و سکوهای نفتی از این عایق استفاده می‌شود.
عایق نوار میکا دارای انعطاف پذیری بالایی است و می‌تواند در مقابل فشار و شعله آتش کاملا مقاوم باشد. در مقابل شوک الکتریکی، لرزش و اب نیز مقاومت فوق العاده ای دارد. این نوار بدون‌هالوژن و گاز سمی‌و آزبست می‌باشد. از کاربرد‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
🔹عایق کاری در کابل برق
🔹عایق کاری برای ژنراتورها
🔹قابل استفاده در ایستگاه‌های برق
🔹قابل استفاده در مراکز مخابراتی
🔹قابل استفاده در کشتی‌ها
🔹قابل استفاده در واحد‌های هوافضا
نوعی عایق الکتریکی
عوامل موثر بر عملکرد و طول عمر عایق الکتریکی
مواد عایق از نظر شکل ظاهری و ساختاری دارای تنوع بالایی هستند. به همین دلیل هر یک دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌های مختص به خود است. از جمله عوامل موثر بر عملکرد و طول عمر عایق الکتریکی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
✅استفاده درست و صحیح: هر عایق دارای ویژگی‌های خاص خود است. استفاده صحیح و درست شامل به کار گیری عایق در شرایط محیطی متناسب با ویژگی‌های عایق است. قرار دادن عایق در دما و فشار بیشتر از آستانه آن باعث خرابی و کاهش طول عمر مفید عایق می‌شود. حتی ممکن است عایق به درستی عمل نکند و موجب بروز خسارت‌هایی شود.
✅فشار‌های الکتریکی: فشار الکتریکی وارد بر عایق باید متناسب با آستانه تحمل عایق باشد.
✅آسیب‌های مکانیکی: آسیب‌های مکانیکی شامل ضربه، لرزش و کشیدگی است. تا حد امکان سعی کنید آسیب‌های مکانیکی به عایق الکتریکی بسیار کم باشد.
✅مواد شیمیایی: برخی عایق‌ها نسبت به مواد شیمیایی مقام هستند و برخی مقاوم نیستند. به همین دلیل سعی کنید مواد شیمایی هیچ گونه برخورد و تماسی با عایق‌ها نداشته باشند.
✅رطوبت: تا حد امکان عایق‌ها دور از رطوبت باشند و در جای خشک قرار بگیرند. رطوبت از جمله عواملی است که تاثر منفی بر عملکرد و طول عمر عایق الکتریکی دارد.
✅دما: دما از مهم‌ترین علل موثر بر عملکرد و طول عمر عایق الکتریکی است. عایق‌ها می‌توانند تا دمای خاصی را تحمل کنند. بنابراین اگر دما بیشتر شود عایق ذوب شده و یا مقاومت خود را از دست می‌دهد.