Materiales Aislante
Páginas: 23 (5735 palabras)
Publicado: 21 de octubre de 2012
TEMA III a
Materiales aislantes celulósicos y textiles
Conceptos generales
Bajo la denominación genérica de aislantes celulósicos se engloban todos los cuerpos leñosos, los textiles y los papeles, cuya diferencia, desde el punto de vista químico es insignificante. La forma exterior del material determina todo lo referente a sus aplicaciones mecánicas, pero su composición química esla que define sus propiedades eléctricas. El material básico de todos estos materiales aislantes es la celulosa, que es un compuesto orgánico, constituido por 48 % de carbono, 46 % de oxígeno y 6 % de hidrógeno. Se trata de un hidrato de carbono, cuya fórmula general es
(C6 H10 O5)n
similar en su composición al almidón y que, en estado puro se presenta como una masa blanca amorfa. Tiene unaresistividad de 108 a 1010 ohmios cm2/cm, a la temperatura ordinaria, y una constante dieléctrica que varía entre 3,9 y 7,5. Todos los materiales de celulosa no tratada se destruyen alrededor de los 120° C y no deben someterse a temperaturas superiores a 90° C, es decir, que se trata de materiales de clase térmica Y (temperatura máxima de funcionamiento, 90° C).
Las propiedades eléctricas delos aislantes celulósicos dependen, esencialmente, de los dos factores siguientes:
a) a) Estructura química
b) b) Contenido de humedad
Variación de la resistividad de varios materiales textiles, en función de la humedad relativa.
Para un material dado, el contenido de humedad es función de la humedad relativa de la atmósfera ya que, en todos los casos, setrata de materiales higroscópicos.
A continuación se estudian los más interesantes aislantes celulósicos y sus aplicaciones electrotécnicas.
Madera
La madera está constituida por celulosa, en una proporción de 44 %, asociada a una sustancia dura, la lignina, que actúa como tejido de sostén de la anterior. Además, las diferentes variedades de madera, contienen otras sustancias quedeterminan, en muy buena parte, sus propiedades: resinas, almidón, aceites, tanino, materias colorantes, etc.
En electrotecnia se emplean, por lo general, maderas duras, tales como el fresno, el arce, el nopal americano, el roble, la teca, etc., y para aplicación de soportes de líneas aéreas, el pino y el abeto. En estado natural, las maderas contienen demasiada humedad para poder serempleadas directamente, por lo cual, es necesario secarlas, siendo el mejor procedimiento dejarlas al aire libre durante varios meses, sometiéndolas después a una desecación en caliente. En esta ultima operación, la temperatura del horno debe aumentar muy lentamente y al principio debe mantenerse cierto grado de humedad, para que los poros de la madera permanezcan abiertos y pueda escapa por ellos lahumedad.
En lo que se refiere a sus aplicaciones electrotécnicas, el principal inconveniente de la madera esta en que es higroscópica, si no se ha sometido a ningún tratamiento previo. Las maderas no tratadas, solamente se emplean como soportes de interruptores manuales de baja tensión y para hacer barras de unión y separadores abiertos entre las cubillas de estos interruptores.
Mucho másfrecuente es el empleo en Electrotecnia de la madera sometida previamente a diversos tratamientos de los que, a continuación, se citan los más importantes:
Tratamiento superficial con parafina. Con este tratamiento no se aumenta la rigidez dieléctrica del material tratado, únicamente se evita que la madera absorba la humedad atmosférica, es decir que se trata de una impermeabilización de lamadera el proceso para aplicar este tratamiento, es el siguiente:
a) a) Secado de la madera al vacío
b) b) Cortado de la madera con las maquinas aserradoras, teniendo en cuenta la contracción y las posibles deformaciones, de forma que resulten las piezas con las dimensiones previstas.
c) c) Colocación de las piezas en la cuba de impregnación.
d) d) En la cuba de...
Materiales aislantes celulósicos y textiles
Conceptos generales
Bajo la denominación genérica de aislantes celulósicos se engloban todos los cuerpos leñosos, los textiles y los papeles, cuya diferencia, desde el punto de vista químico es insignificante. La forma exterior del material determina todo lo referente a sus aplicaciones mecánicas, pero su composición química esla que define sus propiedades eléctricas. El material básico de todos estos materiales aislantes es la celulosa, que es un compuesto orgánico, constituido por 48 % de carbono, 46 % de oxígeno y 6 % de hidrógeno. Se trata de un hidrato de carbono, cuya fórmula general es
(C6 H10 O5)n
similar en su composición al almidón y que, en estado puro se presenta como una masa blanca amorfa. Tiene unaresistividad de 108 a 1010 ohmios cm2/cm, a la temperatura ordinaria, y una constante dieléctrica que varía entre 3,9 y 7,5. Todos los materiales de celulosa no tratada se destruyen alrededor de los 120° C y no deben someterse a temperaturas superiores a 90° C, es decir, que se trata de materiales de clase térmica Y (temperatura máxima de funcionamiento, 90° C).
Las propiedades eléctricas delos aislantes celulósicos dependen, esencialmente, de los dos factores siguientes:
a) a) Estructura química
b) b) Contenido de humedad
Variación de la resistividad de varios materiales textiles, en función de la humedad relativa.
Para un material dado, el contenido de humedad es función de la humedad relativa de la atmósfera ya que, en todos los casos, setrata de materiales higroscópicos.
A continuación se estudian los más interesantes aislantes celulósicos y sus aplicaciones electrotécnicas.
Madera
La madera está constituida por celulosa, en una proporción de 44 %, asociada a una sustancia dura, la lignina, que actúa como tejido de sostén de la anterior. Además, las diferentes variedades de madera, contienen otras sustancias quedeterminan, en muy buena parte, sus propiedades: resinas, almidón, aceites, tanino, materias colorantes, etc.
En electrotecnia se emplean, por lo general, maderas duras, tales como el fresno, el arce, el nopal americano, el roble, la teca, etc., y para aplicación de soportes de líneas aéreas, el pino y el abeto. En estado natural, las maderas contienen demasiada humedad para poder serempleadas directamente, por lo cual, es necesario secarlas, siendo el mejor procedimiento dejarlas al aire libre durante varios meses, sometiéndolas después a una desecación en caliente. En esta ultima operación, la temperatura del horno debe aumentar muy lentamente y al principio debe mantenerse cierto grado de humedad, para que los poros de la madera permanezcan abiertos y pueda escapa por ellos lahumedad.
En lo que se refiere a sus aplicaciones electrotécnicas, el principal inconveniente de la madera esta en que es higroscópica, si no se ha sometido a ningún tratamiento previo. Las maderas no tratadas, solamente se emplean como soportes de interruptores manuales de baja tensión y para hacer barras de unión y separadores abiertos entre las cubillas de estos interruptores.
Mucho másfrecuente es el empleo en Electrotecnia de la madera sometida previamente a diversos tratamientos de los que, a continuación, se citan los más importantes:
Tratamiento superficial con parafina. Con este tratamiento no se aumenta la rigidez dieléctrica del material tratado, únicamente se evita que la madera absorba la humedad atmosférica, es decir que se trata de una impermeabilización de lamadera el proceso para aplicar este tratamiento, es el siguiente:
a) a) Secado de la madera al vacío
b) b) Cortado de la madera con las maquinas aserradoras, teniendo en cuenta la contracción y las posibles deformaciones, de forma que resulten las piezas con las dimensiones previstas.
c) c) Colocación de las piezas en la cuba de impregnación.
d) d) En la cuba de...
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