절연체
이 문서의 내용은 출처가 분명하지 않습니다. (2010년 10월) |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9f/CintaAislanteElectricaRojaUnion.jpg/250px-CintaAislanteElectricaRojaUnion.jpg)
절연체 (絕緣體, 영어: insulator)는 전기나 열을 전달하기 어려운 성질을 가지는 물질의 총칭이다. 전기를 통하기 쉬운 도체 (전기 전도체)에 비교해서 부도체(不導體)라고도 한다. 그리고 절연체는 유전체의 성질을 갖는다.
절연체와 유전체는 실제 물질은 같지만 그 의미를 약간 다르게 사용한다. 절연 애자와 같이 절연체는 전기를 잘 통하지 않는 목적으로 많이 사용되었으나 최근에는 절연체(유전체)가 가지는 능동적인 특성을 이용하여 다양한 응용에 널리 사용되고 있다. 그래서 최근에는 절연체보다는 유전체라는 용어가 더 많이 사용된다.
역사
[편집]절연체를 이용한 최초의 전기 시스템은 전보선이다.
대량으로 사용된 최초의 유리형 절연체는 실이 꿰어있지 않은 핀홀을 포함하였다.
정의
[편집]밴드 이론에서 절연체는 반도체와 동일하게 원자가띠와 전도띠의 사이에 띠틈이 존재하는 상태나 그 상태를 나타내는 물질을 말한다. 반도체보다 띠틈이 큰것이 절연체이지만 이 차이는 명확하지 않는 경우가 있다. 통상적으로, 띠틈이 2 전자볼트 이상이면 절연체로, 미만이면 반도체로 구분한다.
절연체는 공유결합성이나 이온결합성이 큰물질에 많이 있다. 다만 예외적으로 석묵은 층내결합이 큰 공유결합이어도 준금속이다.
절연체 종류
[편집]핀 절연체
[편집]전신 또는 핀 (약 3cm 직경의 나무 또는 금속못) 등의 물리적 지지체로 전선을 분리하는 장치이다. 비전도성 재료로 보통 도자기 또는 유리로 만드는 단층 형태이며 가장 초기에 개발 된 오버 헤드 절연체로 분류된다.[1] 최대 33KV의 전력 네트워크에서 사용되며. 단일 또는 다중 핀 절연체를 하나의 물리적 지지대에 사용할 수 있지만 사용되는 절연체의 수는 전압에 따라 다르다. 또한 만약 절연체가 젖으면 외부 표면이 전도되어 절연체의 효과가 떨어진다. 그러므로 단열재는 우산 모양으로 설계되어 단열재의 하부를 비로부터 보호한다.[2] 절연체의 내부를 건조한 상태로 유지하기 위해 절연체 주위에 융기 부분이 있다.
걸쇠 절연체
[편집]초기에는 걸쇠 절연체가 변형 절연체로 사용되었고, 오늘날은 저전압 분배 라인에 사용된다. 절연체는 수평 또는 수직 위치에서 사용되며 볼트로 폴에 직접 고정하거나 크로스 암에 고정할 수 있다. 비교적으로 과도한 전류가 흐를 때 파손 가능성이 적고 다른 전선들을 부드럽게 고정해 준다.
스트레인 절연체
[편집]변형절연체 중 하나로, 막 다른 곳이 있거나 전송선에 날카로운 모서리가 있을 때, 선은 변형되는 큰 인장 하중을 견뎌야할 때 사용된다. 그러므로 스트레인 절연체는 필요한 전기 절연 특성뿐만 아니라 상당한 기계적 강도를 가진다.
내열등급
[편집]내열등급은 일본 산업 규격에서 절연체를 내열 온도별로 분류한 것이다. "내열등급 Y", "내열등급 200"이라고 호칭한다.
내열등급 | 최고 허용온도 | 주요재료 | 접착, 충전재료 |
---|---|---|---|
Y | 90°C | 솜, 종이, 폴리에틸렌, 폴리염화 비닐, 천연고무 | 없음 |
A | 105°C | 절연유, 천연 니스 | |
E | 120°C | 폴리에스텔, 에폭시수지, 멜라민수지, 페놀수지, 폴리우레탄 같은 합성수지 | 없음 |
B | 130°C | 운모, 석면, 유리섬유 | 일반 접착제 |
F | 155°C | 실리콘 알키드수지 | |
H | 180°C | 실리콘수지 | |
200 | 200°C | 생운모, 석면, 자기 | 없음 |
220 | 220°C | ||
250 | 250°C |
예전부터 180 °C를 넘는 열을 견디는 절연체는 모두 "C종류"라고 여겨지고 있었다. 현재의 JISC4003에서 세분화된 상표의 250 °C를 넘는 것은 25 °C간격으로 내열등급이 마련되어 있다.
각주
[편집]- ↑ “Types of Electrical Insulator | Overhead Insulator | Electrical4u”. 《www.electrical4u.com》. 2017년 1월 19일에 확인함.
- ↑ “Artificial rain test of outdoor long rod insulators (PDF Download Available)”. 《ResearchGate》 (영어). 2017년 1월 19일에 확인함.