ชุดปะการังฉนวน: องค์ประกอบที่ไม่สำคัญ แต่สำคัญในความปลอดภัยทางไฟฟ้า?

ชุดฉนวนกันความร้อน มักถูกมองข้าม แต่ส่วนประกอบสำคัญในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ชิ้นส่วนพลาสติกหรือยางที่เรียบง่ายเหล่านี้ดูเหมือนจะมีความรับผิดชอบอย่างหนักในการสร้างความมั่นใจในการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของระบบไฟฟ้าทั้งหมด ชุดปะเก็นฉนวนกันความร้อนที่สมบูรณ์มักจะมีปะเก็นฉนวนที่มีขนาดแตกต่างกันความหนาและรูปร่างที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการของฉนวนกันความร้อนจากเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนที่มีแรงดันต่ำไปจนถึงอุปกรณ์อุตสาหกรรมแรงดันสูง ปะเก็นเหล่านี้ส่วนใหญ่ทำจากพลาสติกวิศวกรรมพิเศษหรือวัสดุคอมโพสิตเช่น polytetrafluoroethylene (PTFE), polyimide, ยางซิลิโคนหรือ MICA ซึ่งแต่ละตัวมีคุณสมบัติอิเล็กทริกที่เป็นเอกลักษณ์ความต้านทานอุณหภูมิและความแข็งแรงเชิงกลเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกันและความต้องการไฟฟ้า ฟังก์ชั่นหลักของปะเก็นฉนวนไม่ได้ จำกัด อยู่ที่การให้ฉนวนไฟฟ้า แต่ยังรวมถึงการสนับสนุนเชิงกลการแยกความร้อนการป้องกันการกัดกร่อนและการบัฟเฟอร์การสั่นสะเทือน

ความสำคัญของชุดปะการังฉนวนในความปลอดภัยทางไฟฟ้าไม่สามารถเน้นได้มากเกินไป ปะเก็นฉนวนกันความร้อนที่ดีสามารถแยกตัวนำที่มีศักยภาพต่างกันและหลีกเลี่ยงความล้มเหลวทางไฟฟ้าที่เกิดจากการสัมผัสโดยไม่ตั้งใจ ในการใช้งานจริงความล้มเหลวของปะเก็นฉนวนมักจะเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุทางไฟฟ้าจำนวนมาก นอกเหนือจากฟังก์ชั่นฉนวนพื้นฐานปะเก็นเหล่านี้ยังสามารถกระจายความเครียดเชิงกลของขั้วต่อได้อย่างสม่ำเสมอป้องกันการเสียรูปของวัสดุหรือความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้งที่สูงเกินไปและแยกชิ้นส่วนโลหะที่แตกต่างกันเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการเชื่อมต่อเนื่องจากการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นอุณหภูมิสูงหรือความชื้นสูงปะเก็นฉนวนเกรดมืออาชีพสามารถรักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงและจะไม่ลดผลกระทบของฉนวนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าในระยะยาว

ตั้งแต่กล่องกระจายบ้านไปจนถึงสถานีย่อยอุตสาหกรรมปะเก็นฉนวนมีอยู่ทุกหนทุกแห่งซึ่งใช้ในการแยกส่วนสำคัญเช่นบัสบาร์และรองรับฉนวน ชุดปะเก็นฉนวนที่สมบูรณ์สามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดของฉนวนกันความร้อนที่หลากหลายตั้งแต่แรงดันไฟฟ้าต่ำ 400V ถึงแรงดันไฟฟ้าสูง 35kV เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของระบบพลังงาน ในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนประกอบพลังงานบนแผงวงจรพิมพ์มักจะต้องใช้ปะเก็นฉนวนเพื่อให้ระยะห่างจากการคืบคลานที่จำเป็นและการแยกไฟฟ้าในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงข้อกำหนดการกระจายความร้อน ไดรฟ์เซอร์โวอินเวอร์เตอร์และส่วนประกอบสำคัญอื่น ๆ ในอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมจะต้องใช้ปะเก็นฉนวนที่มีประสิทธิภาพเฉพาะระหว่างโมดูลพลังงานและอ่างล้างมือเพื่อความปลอดภัย ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานพาหนะพลังงานใหม่การประยุกต์ใช้ปะเก็นฉนวนในชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าและระบบไดรฟ์ไฟฟ้ากำลังกลายเป็นที่กว้างขวางมากขึ้นเรื่อย ๆ พวกเขาจะต้องไม่เพียง แต่เป็นไปตามข้อกำหนดของฉนวนกันความร้อนแรงดันสูงเท่านั้น แต่ยังมีประสิทธิภาพการจัดการความร้อนที่ดี อาจกล่าวได้ว่าปะเก็นฉนวนสามารถมองเห็นได้เกือบทุกที่ที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อไฟฟ้า

มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกชุดปะเก็นฉนวนที่เหมาะสมซึ่งต้องการให้วิศวกรมีความรู้และประสบการณ์ระดับมืออาชีพ การเลือกวัสดุคือการพิจารณาเบื้องต้นและสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกันต้องการวัสดุฉนวนที่มีลักษณะแตกต่างกัน ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงวัสดุโพลีอิมด์หรือไมกาเป็นตัวเลือกที่เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจากสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 300 ° C ได้โดยไม่ล้มเหลว ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนทางเคมี PTFE โดดเด่นสำหรับความต้านทานทางเคมีที่ดี สำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงเชิงกลสูงปะเก็นอีพอกซีเรซินเสริมใยแก้วนั้นเหมาะสมกว่า และสำหรับการใช้งานอเนกประสงค์ทั่วไปยางซิลิโคนหรือปะเก็นไนลอนสามารถตอบสนองความต้องการได้