Керамика в электротехнике и энергетике

Развитие двух ведущих отраслей такими темпами, какие мы наблюдем в последнее время, было бы невозможно, если в свое время специалисты не обратили внимание на уникальные качества керамики. Этот материал в различных по составу и характеристикам вариантах стал одной из основ надежности и долговечности электрических сетей и оборудования.

Изоляторы

Электрические изоляторы, для производства которых сырьем служит техническая керамика – наиболее наглядный пример, демонстрирующий возможности материала противостоять внешним факторам. Изделия предназначены для крепления токонесущих линий к опорам и монтажа внутри помещений. Важнейшими характеристиками для них являются:

пробивное напряжение – величина, при которой возникает пробой тела изолятора;
сухоразрядное напряжение – минимальное значение для искрового поверхностного разряда;
мокроразрядное напряжение – напряжение способное вызвать поверхностный разряд в условиях сильного дождя, не менее 5 мм/мин.

В качестве основного материала для керамических изоляторов применяются специальные типы фарфора. Конструктивно они делятся по способу фиксации на несущей опоре, креплению к ним проводника и назначению. Линейная группа представлена стержневыми, штыревыми и подвесными тарельчатыми конструкциями, они используются при монтаже воздушных электролиний.

Стационарные изоляторы – опорные или проходные — предназначены для обустройства линий в помещениях электростанций или трансформаторных подстанций. В функции первых входит крепеж шин к заземленным элементам подстанций, вторые применяются, когда есть необходимость проводки линии через стену.

При высоких рабочих температурах надежность изоляции деталей электротехники могут обеспечить керамические втулки. Их применение актуально для ограничения подвижности нагревательных элементов, изоляции выводов силовых кабелей, они могут выполнять функции футеровки, усиливая огнестойкость рабочих компонентов устройств.

Элементы электрооборудования

Термостойкость и диэлектрические свойства керамики дают возможность применять ее для производства различных деталей электротехнического оборудования. Нагревательные элементы, выполненные с использованием этого материала, отличаются большим сроком службы и инертностью по отношению к большинству агрессивных веществ. Подобные изделия, в частности, применяют в инфракрасных обогревателях промышленного назначения. А керамические трубки в конструкции паяльника позволили создать термоинструмент с большой скоростью нагрева рабочей части.

Из специального многокомпонентного состава изготавливают защитные устройства – варисторы. Свойство рассеивать большое количество энергии позволяет варистору во время скачка напряжения, даже при воздействии грозового разряда, защитить проводку, бытовые приборы и полупроводниковые системы от перенапряжения.

Нельзя не упомянуть значение керамики для такой перспективной области, как производство материалов со свойствами высокотемпературной сверхпроводимости. В 2003 году был создан керамический сверхпроводник, который проявил свои качества при температуре -107°C, что считается очень высоким показателем для данного явления.

Весь номер