Aplicación del aislamiento en el campo de la ingeniería
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Los materiales aislantes son sustancias no metálicas. Su resistencia específica o resistividad es muy alta. También se denominan dieléctricos. Evitan la fuga de corriente de un conductor a otro.
La rigidez dieléctrica del aire es de 30kV/cm. Esto significa que cuando se aplican 30 kV a través de 1cm de distancia de aire, éste ya no puede impedir el flujo de corriente y comienza a conducir la electricidad, ya que se produce la ruptura del aislamiento del aire.
Cuando se aplica una tensión a través de un material dieléctrico, éste tiene la capacidad de almacenar cargas. Si se aplica una tensión V a través de un material aislante o dieléctrico, la carga almacenada por él Q es proporcional a la tensión aplicada.
Una de las propiedades más importantes del material aislante es la resistencia mecánica. La mayoría de los materiales aislantes tienen que soportar diversas cargas. Los factores que afectan a la resistencia mecánica son
Debido a la generación de calor en el conductor, la temperatura puede aumentar, lo que puede afectar negativamente al material aislante. A la hora de seleccionar los materiales aislantes, hay que asegurarse de que puedan soportar altas temperaturas.
Aplicaciones de los materiales aislantes en las máquinas rotativas
Aplicaciones en los disyuntores : Un disyuntor es un interruptor que interrumpe automáticamente el circuito cuando se sobrepasa una corriente o tensión crítica. Las corrientes de corriente alterna son mucho más fáciles de interrumpir que las corrientes de corriente continua. Aplicaciones de los materiales aislantes …
Aplicaciones en bujes de alta tensión : En tensiones nominales superiores a 52 kV, se utiliza generalmente el principio del buje condensador o graduado de capacitancia. El material aislante para este tipo de aplicaciones en bujes de alta tensión es el papel tratado. Existen tres tipos de papel, a saber, el papel con resina (RBP), el papel con aceite …
Aplicaciones de los cables en las obras de ingeniería : En los últimos años el caucho natural ha sido completamente sustituido por los cauchos sintéticos y los plásticos como aislamiento de los cables. Las propiedades físicas requeridas para el aislamiento de cables dependen del tipo de Aplicaciones de los Cables en Obras de Ingeniería. Debe tener un buen alargamiento y tensión …
Aplicaciones de los transformadores de potencia : Los transformadores son los primeros en encontrarse con rayos y otras sobretensiones. El aislamiento del transformador tiene que soportar tensiones de impulso muy elevadas, muchas veces superiores a las tensiones de funcionamiento de la frecuencia de alimentación. El aislamiento de los transformadores de potencia se divide a grandes rasgos en: aislamiento del conductor o de giro a giro, aislamiento de bobina a bobina, aislamiento de bobina a tierra de baja tensión, aislamiento de alta tensión …
Propiedades y aplicaciones de los materiales aislantes
Definición: El material que no permite el paso de la electricidad a través de ellos se conoce como material aislante eléctrico. La carga del material aislante no se mueve libremente, o en otras palabras, proporciona un camino de alta resistencia a la corriente eléctrica a través del cual es casi imposible que la corriente eléctrica pase a través de él. Se utiliza en la línea de transmisión aérea entre la torre y el conductor para evitar el flujo de corriente eléctrica desde el conductor a tierra.
El aislante eléctrico se fabrica con vidrio templado o con porcelana de alta calidad procesada en húmedo. La porcelana suele estar esmaltada en color marrón en toda la superficie expuesta, pero a veces también se utilizan aisladores esmaltados en color crema.
En la construcción del aislador de línea se ha empleado vidrio pretensado o templado. La capa superficial del aislante de vidrio templado se encuentra en un estado de alta compresión debido a que puede resistir la alta tensión mecánica y térmica. El material aislante se endurece calentando el material por encima de su temperatura de deformación, y se enfría del aire en su superficie.
Propiedades de los materiales aislantes sólidos
En las aplicaciones eléctricas se utiliza una categoría particular de materiales aislantes para separar eléctricamente las partes conductoras de los equipos entre sí y de los componentes conectados a tierra y “sin tensión” de los equipos y redes.
Materiales dieléctricos. Un dieléctrico es un material aislante eléctrico que puede ser polarizado por un campo eléctrico aplicado (notación: E; unidad: voltios por metro – V/m). Cuando un dieléctrico se coloca en un campo eléctrico, las cargas eléctricas no fluyen a través del material como lo hacen en un conductor, sino que sólo se desplazan ligeramente de sus posiciones medias de equilibrio causando la polarización dieléctrica, de la que se puede ver un ejemplo en la Figura 1.
Debido a la polarización dieléctrica, las cargas positivas se desplazan hacia el campo y las cargas negativas se desplazan en la dirección opuesta, lo que crea un campo eléctrico interno que reduce el campo global dentro del propio dieléctrico.
Los dieléctricos son aquellas sustancias que no permiten el flujo de electrones a través de ellos debido a que hay muy pocos electrones libres en ellos y tienen una constante dieléctrica baja (permitividad relativa = εr). Es lo mismo que la resistencia de un resistor.
