Изоляция (электротехника)

Изоля́ция в электротехнике — элемент конструкции оборудования, препятствующий прохождению через него электрического тока, например, для защиты человека.

Для изоляции используются материалы с диэлектрическими свойствами: стекло, керамика, многочисленные полимеры, слюда. Также существует воздушная изоляция, в которой роль изолятора выполняет воздух, а конструктивные элементы фиксируют пространственную конфигурацию изолируемых проводников так, чтобы обеспечивать необходимые воздушные промежутки.

Исторически первые образцы изолированных медных проводов имели изоляцию из навитой бумаги, пропитанной парафином, резины. Сейчас резиновая изоляция применяется редко и в основном для проводов, работающих в расширенном температурном диапазоне (пластмассы становятся хрупкими на холоде). Для изоляции гибких проводов при повышенных температурах используется фторопласт, для экстремально высоких - провод заключается в бусы из керамики. Для изоляции высоких напряжений используется резина без сажевого наполнителя (белая), так как сажа (углерод) проводит ток и может стать причиной электрического пробоя. Изолятором может служить и вакуум в специальных радиотехнических кабелях для мощных радиостанций. Использование жидкого изолятора — специального трансформаторного масла — позволяет существенно уменьшить габариты высоковольтных трансформаторов на подстанциях, так как для такого масла напряжение пробоя выше чем для воздуха.

Габариты изоляционной конструкции определяются рабочим напряжением установки и длительной прочностью изоляции при заданном сроке службы.

Зависимость срока службы изоляции от температуры

Опыт эксплуатации свидетельствует, что для каждого изоляционного материала существует определённая температура, превышение которой всего лишь на несколько градусов приводит к существенному сокращению срока службы изоляции. Для некоторых изоляционных материалов экспериментально установлен степенной закон старения. Согласно ему, при повышении температуры изоляции на некоторое число градусов $\Delta \theta$ срок службы сокращается вдвое по сравнению со сроком службы при исходной температуре: $D_{\theta }=D_{M}2^{\frac {\theta _{M}-\theta }{\Delta \theta }}$ , где $D_{\theta }$ - срок службы при повышенной температуре $\theta$ , $D_{M}$ - срок службы при абсолютной температуре $\theta _{M}$ , определяемый опытным путем^[1].