Električni izolator je materijal u kojem nema slobodnih nosilaca električnog naboja, pa zbog toga vrlo slabo vodi električnu struju. Sinonim za pojam izolator je i dielektrik koji se u elektrotehnici obično koristi za izolatore u kondenzatorima, a često se susreće i u fizici.
[uredi] Vrste izolatora
U različitim oblicima, izolatori su u širokoj uporabi u tehnici, od porculanskih visokonaponskih izolatora za visokonaponske vodove, preko izolacijskih materijala kojima se presvlače električni kablovi, do raznih umjetnih materijala za kućišta električnih uređaja i alata, tijela elektroinstalacijskog materijala, izolacije rastavljača u rasklopnim uređajima jake struje, ploča za izradu štampanih pločica za elektroniku, izolirajućih folija za izradu kondenzatora i dr.
Među poznatim izolatorima najbolji je suhi vazduh[citat potreban]. Nakon njega parafin, pa staklo, porculan, mika, tvrda guma, PVC i njemu srodni plastični materijali, svila, suhi papir i neke tekućine, (naročito specijalno ulje za transformatore). Neki od tih materijala današnja elektrotehnika ne primjenjuje jer nisu praktični, ali su bili u upotrebi prije pojave današnjih modernih izolacijskih materijala.
[uredi] Svojstva izolatora
Bakarn kabl izolovan plastičnim materijalom
Za svojstva i područja namjene izolatora važno je nekoliko karakterističnih parametra:
- specifični otpor, znak ρ, izražen u Ωmm2/m. To je otpor kojeg prolasku struje pruža žica presjeka 1 mm2, dužine 1 m. Dobre izolatore odlikuje visok specifični otpor.
- probojna čvrstoća izražena u kV/mm predstavlja napon kod kojeg nastupa proboj izolatora debljine 1 mm.
- dopuštena maksimalna temperatura je temperatura kod koje izolator još zadržava dovoljna mehanička i električna svojstva (osobito specifični otpor i probojnu čvrstoću) koja garantiraju siguran pogon. Prekoračenje te temperature može uzrokovati mekšanje, pa i topljenje izolatora, zapaljenje, pougljenjivanje i dr., nakon čega slijedi proboj izolacije.
[uredi] Svojstva najčešćih izolatora
Tablica daje navedene parametre za najčešće vrste izolacijskih materijala:
| materijal |
bakelit |
meka guma |
tvrda guma |
PVC elast. |
PVC tvrdi |
porculan |
staklo |
šelak |
tinjac |
ljepenka |
transform. ulje |
| specifični otpor (Ωmm2/m) |
1010 |
? |
1016 |
1011 |
1014 |
1010 |
107 |
1014 |
1014 |
108 |
1010 |
| probojna čvrstoća (kV/mm) |
20 |
10..30 |
10..30 |
? |
50 |
50 |
30..38 |
12..20 |
20..60 |
10..30 |
8..12 |
| dopuštena temperatura (°C) |
55..100 |
-30..60 |
-40..80 |
65 |
60..70 |
? |
? |
75 |
? |
130 |
85 |
Na kraju, slobodni nositelji električnog naboja prisutni su i u poluprodnicima. Vrlo čisti poluprovodnici su na niskim temperaturama izolatori, međutim dodavanjem primjesa postaju vodljivi. Pravi izolatori se od njih razlikuju mnogo većim zabranjenim pojasom između vodljivog i valentnog pojasa, ali uz dovoljno veliko električno polje i oni postaju vodljivi. To znači da ne postoji idealni izolator, već za svaki materijal postoji karakteristična probojna čvrstoća. Kod krutih izolatora proboj obično uzrokuje fizičke i hemijske promjene koje trajno pogoršavaju njegova svojstva.
[uredi] Pogledati i
