Definition und Klassifizierung von Isoliermaterialien

Isoliermaterialien, auch als Dielektrika bezeichnet, sind Stoffe, die unter zulässigen Spannungen keinen Strom leiten oder nur eine minimale Leitfähigkeit aufweisen, typischerweise mit einer Resistivität größer als 10^10 Ω·m. Die Hauptfunktion von Isoliermaterialien besteht darin, Leiter mit unterschiedlichem elektrischem Potential innerhalb von elektrischen Geräten voneinander zu isolieren, den Stromfluss entlang vorgesehener Wege sicherzustellen und die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Daher sind Isoliermaterialien in der Elektrotechnik unverzichtbar.

Isoliermaterialien können in gasförmige, flüssige und feste Typen unterteilt werden. Zu den gängigen gasförmigen Isoliermaterialien zählen Luft, Stickstoff, Schwefelhexafluorid und isolierende PC-Folien. Flüssige Isoliermaterialien bestehen hauptsächlich aus mineralischen Isolierölen und synthetischen Isolierölen (z. B. Silikonöl, Dodecylbenzol, Polybuten, Propylbiphenyl, Diarylethan usw.). Feste Isoliermaterialien sind wiederum in organische und anorganische Typen unterteilt. Organische feste Isoliermaterialien umfassen Isolierlacke, Klebstoffe, Papiere, Faserprodukte, Kunststoffe, Gummimaterialien, lackierte Gewebe und Rohre, imprägnierte Faserprodukte, Elektrofolien, Verbundprodukte, Klebebänder und laminierte Produkte für elektrische Anwendungen. Anorganische feste Isoliermaterialien beinhalten Glimmer, Glas, Keramik und deren Derivate. Im Vergleich spielen feste Isoliermaterialien in der Industrie die wichtigsten Rollen.

Basierend auf der thermischen Beständigkeit werden Isoliermaterialien in die folgenden Klassen eingeteilt: 90 °C (Y), 105 °C (A), 120 °C (E), 130 °C (B), 155 °C (F), 180 °C (H), 200 °C (N), 220 °C (R) und 250 °C.

Je nach Anforderungen und Betriebsbedingungen müssen Isoliermaterialien elektrische, thermische und mechanische Eigenschaften aufweisen. Sie übernehmen Funktionen wie mechanische Stützung und Fixierung in elektrischen Geräten sowie Lichtbogenlöschung, Wärmeabfuhr, Energiespeicherung, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Schimmelschutz, Optimierung des elektrischen Feldes und Leiterprotection.

Isoliermaterialien finden breite Anwendung in der Stromerzeugungsausrüstung, Übertragungs- und Verteilungssystemen, Antriebslokomotiven, Motoren, Elektrogeräten, Elektronik, Haushaltsgeräten, Telekommunikation, erneuerbaren Energien (Wind-, Solar- und Atomenergie), Luft- und Raumfahrt sowie in der Militärindustrie.

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