Электроизоляционные материалы подразделяются на газообразные, жидкие и твердые. В электроаппаратостроении наиболее широкое применение находят твердые электроизоляционные материалы, к которым относятся смолы, битумы, лаки, компаунды, волокнистые материалы, пластмассы и керамические материалы.
Смолы представляют собой сложные смеси высокомолекулярных соединений, имеющих аморфное строение. По происхождению смолы делят на природные (шеллак, канифоль) и искусственные. Они применяются в виде составных частей многих лаков, компаундов, пластических масс, искусственных волокнистых материалов.
Битумы — аморфные материалы, представляющие собой сложные смеси углеводородов. Различают природные ископаемые битумы, называемые также асфальтами, и искусственные, представляющие собой тяжелые продукты перегонки нефти. Битумы используются для изготовления лаков и компаундов.
Лаки находят чрезвычайно широкое применение в электроизоляционном производстве. По своему назначению они подразделяются на пропиточные, покровные и клеящие. Пропиточные лаки используются преимущественно для пропитки катушек электрических аппаратов. Некоторые из пропиточных лаков используются также для производства лакотканей, лакобумаг и т. п.
Для пропиточных работ применяют лаки, представляющие собой коллоидные растворы пленкообразующих веществ.
Покровные лаки предназначены для образования защитного макового покрытия на изоляции для предохранения ее от механических повреждений, загрязнений и воздействия химически активных веществ. При пигментировании покровных лаков получают составы, называемые эмалями. В качестве пигментов используют мелкие порошки неорганического происхождения (обычно окислы металлов), придающие пленке определенный цвет, улучшающие их механическую прочность, теплопроводность, а также увеличивающие искростойкость и дугостойкость эмалей. Клеящие лаки применяются для склеивания твердых изоляционных материалов между собой, а также для приклеивании их к металлу.
Компаунды делят на пропиточные и заливочные. Назначение первых аналогично назначению пропиточных лаков. Они представляют собой сложные смеси на базе термопластичных и термореактивных электроизоляционных веществ, не требующих применения летучих растворителей. Применение заливочных компаундов имеет целью уберечь изоляцию от увлажнения и действия химически активных веществ, улучшить условия отвода тепла.
Волокнистые изоляционные материалы — это дерево, бумага, картон, синтетические волокнистые материалы, лакоткани.
Преимущества волокнистых материалов состоят в их дешевизне, довольно большой механической прочности и гибкости, удобстве переработки. Общими их недостатками являются невысокие электрическая прочность, удельная теплопроводность, а также высокая гигроскопичность. Свойства волокнистых материалов могут быть существенно улучшены путем пропитки, поэтому эти материалы в электрической изоляции применяют в пропитанном состоянии.
Пластмассы находят широкое применение в качестве изоляционных материалов (табл. 1-7).
К пластмассам относят большой и все разрастающийся класс материалов, обладающих рядом ценных свойств, благодаря которым эти материалы находят все более широкое использование в народном хозяйстве. Применение пластмасс в низковольтном электроаппаратостроении в качестве конструкционного и изоляционного материала позволило повысить уровень технологичности конструкций, существенно уменьшить габариты и массу, себестоимость изделий и трудозатраты на их изготовление при одновременном значительном повышении эксплуатационной надежности и долговечности. Это целиком относится к современным конструкциям автоматических выключателей всех назначений, контакторам, реле, командоаппаратам и т. д. В большинстве случаев пластмассы состоят из двух основных компонентов: связующего и наполнителя. В качестве связующего материала используются высокополимерные смолы, а в качестве наполнителя, прочно сцепляющегося со связующим веществом, применяются порошкообразные или волокнистые материалы. Из слоистых пластиков (наполнителем в которых являются листовые тканевые и нетканевые материалы органического и неорганического происхождения) наиболее широко используются гетинакс и текстолит. Гетинакс (ГОСТ 2718—74) получается посредством горячего прессования бумаги, пропитанной бакелитом. Он обладает невысокими электроизоляционными свойствами и дугостойкостью. Текстолит (ГОСТ 2910—74) изготовляется из пропитанной ткани, поэтому он в несколько раз дороже гетинакса. Свойства текстолита примерно такие же, как у гетинакса. Особым видом текстолита (ГОСТ 12652—74) является стеклотекстолит, изготовленный на основе стеклянной ткани. Он обладает высокими нагревостойкостью, влагоустойчивостью, механическими и электроизоляционными свойствами.
Широко в производстве используют следующие материалы.
Термореактивные пресс-материалы, до переработки представляющие собой сложные композиции, обладают той особенностью, что при определенных условиях проходят стадию пластичности с последующим отвердением, превращаясь в монолит с необратимыми свойствами и становясь при этом неплавкими и нерастворимыми в любых средах.
Литьевые термореактивные смолы, перерабатываемые в готовые изделия без наполнителей и в открытых формах, отверждаются в термостатах при определенной температуре или путем введения в смолу при нормальной температуре специальных отвердителей.
