Vinnige feite
- Hoë temperature kan ʼn invloed hê op isoleerders.
- As ’n isoleerder se temperatuur geleidelik verhoog word, sal daar gewoonlik geen stroom deurvloei voordat die temperatuur bo 100 ˚C styg nie. Die gebruik van isoleerders by normale temperature is dus nie ’n probleem nie. Normale temperatuur beteken hier dat die temperatuur nie so hoog moet word dat die normale manier waarop toerusting werk, beïnvloed word nie.4
- Op dieselfde manier kan elektriese spanning ’n invloed op isoleerders hê. Die spanning op ’n isoleerder kan geleidelik verhoog word sonder dat ‘n stroom daardeur vloei. Wanneer die spanning té hoog word, kan die isoleerder deurslaan en die stroom begin gelei. Dit is waar die term deurslagspanning vandaan kom.
- Om vas te stel wat die maksimum spanning is wat die isoleerder kan weerstaan – voordat dit geleidend word en dus die elektriese stroom begin gelei – word spanningstoetse op isoleerders gedoen.
Isoleerders
’n Isoleerder (of isolator) is materiaal wat nie elektrisiteit sal gelei nie.
Hoe vind elektriese geleiding plaas?
Elektriese geleiding vind plaas wanneer vrye elektrone binne-in materiaal beweeg. Die beweging van elektrone (elektriese lading) word stroomvloei genoem. 1
Materiaal wat as isoleerders gebruik kan word
Materiaal wat as isoleerders gebruik word, is materiaal wat min of selfs geen vrye elektrone het wat kan beweeg nie.
Daar is ’n groot verskeidenheid materiale waarvan isoleerders gemaak kan word. Die belangrikstes is porselein, asbes, mika, bakeliet, katoen, skellak, Polivinielchloried (PVC), kwarts, silikon, marmer, keramiek, glas, papier, hout, kunshars en mineraalolie. Hierdie materiale het almal ’n hoë weerstand, wat beteken dat dit nie elektrisiteit kan gelei nie.
Belangrikheid van isoleerders
By elektriese werk is dit noodsaaklik om isoleerders te gebruik. Dit word tussen of rondom geleiers van elektrisiteit geplaas om te voorkom dat die geleiers aan mekaar raak en ook om persone wat daarmee werk, te beskerm.
Elektriese weerstand
ʼn Isoleerder bied só ’n hoë weerstand teen stroomvloei dat die elektriese stroom wat wel daardeur vloei, baie klein is. Dit is só klein dat dit eintlik geen uitwerking het nie. Elektriese weerstand word in die eenheid ohm gemeet. Die weerstand van ʼn isoleerder is ongeveer 106 ohm of meer. Wanneer ’n elektriese stroom wel deur ’n isoleerder vloei, word dit lekstroom genoem. 2
Verskillende isoleerders word op verskillende plekke gebruik
Elkeen van die materiale wat gebruik word om isoleerders te maak, het eienskappe wat bepaal vir watter doel dit gebruik sal word. PVC en plastiek word byvoorbeeld by draadgeleiers en kabels gebruik omdat albei buigbaar is. Draadgeleiers en kabels moet buigbaar wees sodat dit maklik in sekere plekke kan inpas, byvoorbeeld in pype wat in mure van geboue ingebou word. Daarom moet die isoleerder wat hier gebruik word, natuurlik ook buigbaar wees.
PVC en plastiek
Die isolasiemateriaal rondom ’n geleier moet nie té dik wees nie omdat dit dan moeilik is om die geleier te hanteer. Dit moet egter steeds die geleier goed isoleer. PVC en plastiek is materiale wat albei goed kan buig, maar wat ook hoë spanning kan hanteer. Om hierdie rede word dié twee materiale gewoonlik vir elektriese draad en elektriese kabels gebruik.
Porselein, glas en bakeliet
Hierdie materiale kan wind en weer goed weerstaan. Om dié rede word kabeldraers, wat in die buitelug opgerig word, daarvan gemaak. Waar elektrisiteit oor lang afstande vervoer word, word talle van hierdie isoleerders gebruik. Dié isoleerders word aan pale en torings vasgemaak sodat die kabels daaraan kan hang. 3
Keramiek, kwarts en mika
Hierdie isoleerders word by die vervaardiging van sekere elektroniese komponente gebruik. Isoleerwassers word veral van mika (glasagtige mineraal met metaalglans wat maklik in dun deursigtige blaadjies gesplyt kan word) vervaardig.
Skellak en kunshars
Hierdie materiale is niehigroskopies nie en dus grotendeels waterbestand. Mens kry dit in vaste en vloeibare vorm. Die vloeibare vorm maak dit moontlik en ook maklik om sekere laste te isoleer. By kabels wat ondergronds gelê word nadat dit gelas is, word die lasplek met skellak of kunshars toegesmeer. Daarmee word die las só goed verseël dat dit vir baie lank teen vogtigheid in die grond beskerm word. Dit keer dat die elektrisiteit uitlek, asook dat die metaalgeleiers in die kabel roes.
Temperatuur en spanning
Hoë temperature kan ʼn invloed hê op isoleerders. As ’n isoleerder se temperatuur geleidelik verhoog word, sal daar gewoonlik geen stroom deurvloei voordat die temperatuur bo 100 ˚C styg nie. Die gebruik van isoleerders by normale temperature is dus nie ’n probleem nie. Normale temperatuur beteken hier dat die temperatuur nie so hoog moet word dat die normale manier waarop toerusting werk, beïnvloed word nie. 4
Op dieselfde manier kan elektriese spanning ’n invloed op isoleerders hê. Die spanning op ’n isoleerder kan geleidelik verhoog word sonder dat ‘n stroom daardeur vloei. Wanneer die spanning té hoog word, kan die isoleerder deurslaan en die stroom begin gelei. Dit is waar die term deurslagspanning vandaan kom.
Om vas te stel wat die maksimum spanning is wat die isoleerder kan weerstaan – voordat dit geleidend word en dus die elektriese stroom begin gelei – word spanningstoetse op isoleerders gedoen.
Ander gebruike van isoleerders
Die handvatsels van dinge soos verwarmers, haardroërs, boormasjiene en ketels word van isolasiemateriaal gemaak. Hierdie handvatsels keer dat ’n mens aan die geleiers binne-in die apparaat raak. Wanneer mens met elektrisiteit in aanraking kom, sal jou liggaam opsig self as ’n geleier optree. Die stroom sal dus deur ‘n mens beweeg en ’n elektriese skok veroorsaak, en dit kan iemand se dood veroorsaak.
Woordbank
| silikon | Silikon het in die afgelope klompie jare baie gewild geword as iets wat tradisionele plastiek kan vervang. Dit word gebruik in speelgoed, koffiebekers en houers waarin kos gebêre word. In die industriële wêreld word dit gebruik as smeermiddel, gom en isolering. |
| skellak | Skellak is ’n materiaal wat deur ‘n soort insek, die lakinsek – Kerria lacca (fam. Kerriidae) – op bome in die woude in Indië en Thailand afgeskei word. Dit kan as ’n kleurmiddel, glasuur of vernis op hout aangeverf word. |
| bakeliet | Die Belgiese chemikus Leo Baekeland het in 1909 die eerste volledige sintetiese plastiek vervaardig. Hy het dit “bakeliet” genoem. Bakeliet word gebruik wanneer radio’s, telefone, lampe, snoekerballe en skaakstelle gemaak word – om maar net ’n paar voorwerpe te noem. |
| higroskopies | ’n Stof wat higroskopies is, kan water in sy omgewing absorbeer. Voorbeelde van higroskopiese materiale is sinkchloried, natriumchloried en natriumhidroksiedkristalle. Heuning, nylon en etanol is ook higroskopies. |
Lees hierdie artikels om nog meer te leer
Kyk dié video’s om meer te wete te kom
Hoekom skok voëls nie wanneer hulle hiér sit nie?
Waarom ons isoleerders nodig het
Hoe werk ‘n substasie?
