यदि आप विद्युत घटकों के पास सिलिकॉन शीट का उपयोग उनकी परावैद्युत रेटिंग जाने बिना कर रहे हैं, तो आप गंभीर जोखिम उठा रहे हैं।
सिलिकॉन शीट में उच्च परावैद्युत शक्ति होती है, जो आमतौर पर 20 से 30 kV/mm तक होती है, जो उन्हें विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में आदर्श इन्सुलेटर बनाती है।
एक ग्राहक के कंट्रोल बॉक्स में शॉर्ट सर्किट होने के बाद, मैंने परावैद्युत शक्ति पर ध्यान देना शुरू किया। पता चला कि उन्होंने जो गैस्केट इस्तेमाल किया था, वह पर्याप्त रूप से इंसुलेटिंग नहीं था। उस अनुभव ने मुझे सिखाया कि विद्युतीय वातावरण में सिलिकॉन शीट के साथ काम करते समय परावैद्युत गुण कितने महत्वपूर्ण होते हैं।
सिलिकॉन शीट में परावैद्युत शक्ति क्या है?
परावैद्युत शक्ति केवल एक संख्या नहीं है - यह एक सुरक्षा गारंटी है।
परावैद्युत शक्ति वह अधिकतम वोल्टेज है जिसे कोई सामग्री विद्युत रूप से टूटे बिना झेल सकती है; सिलिकॉन शीट के लिए, यह आमतौर पर 20-30 kV/mm के बीच होती है।
परावैद्युत शक्ति किलोवोल्ट प्रति मिलीमीटर (kV/mm) में मापी जाती है। यह आपको बताती है कि विद्युत प्रवाह करने से पहले कोई पदार्थ कितने वोल्टेज का प्रतिरोध कर सकता है। सिलिकॉन में उत्कृष्ट विद्युतरोधी गुण होते हैं क्योंकि इसकी आणविक संरचना उच्च तापमान और आर्द्र वातावरण में भी स्थिर रहती है।
उदाहरण के लिए:
- एक सिलिकॉन शीट जिसकी रेटिंग है 25 केवी/मिमी और 1 मिमी मोटी तक प्रतिरोध कर सकती है 25,000 वोल्ट टूटने से पहले.
- मोटी चादरें अधिक वोल्टेज प्रतिरोध प्रदान करती हैं, लेकिन तापमान और नमी जैसे अन्य कारक अभी भी प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।
जब मैं एक एलईडी लाइटिंग सिस्टम पर काम कर रहा था, तो हमने 24 kV/mm परावैद्युत क्षमता वाले 2 मिमी सिलिकॉन पैड का इस्तेमाल किया। इससे एक ही परत में तापीय और विद्युतीय दोनों तरह का इन्सुलेशन मिलता था, जिससे जगह बचती थी और पुर्जे कम लगते थे।
विद्युत इन्सुलेशन के लिए सिलिकॉन को क्यों पसंद किया जाता है?
मैंने एक बार इन्सुलेशन के लिए पीवीसी का इस्तेमाल किया था—जब तक कि वह गर्मी में फट नहीं गया। फिर मैंने सिलिकॉन का इस्तेमाल शुरू किया और फिर कभी पीछे मुड़कर नहीं देखा।
विद्युत प्रणालियों में सिलिकॉन को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि यह व्यापक तापमान सीमाओं में इन्सुलेशन गुणों को बनाए रखता है तथा पराबैंगनी किरणों या नमी के प्रभाव में खराब नहीं होता।
अन्य पॉलिमर के विपरीत, सिलिकॉन उच्च तापमान के संपर्क में आने पर कार्बनीकरण या पिघलता नहीं है। इसलिए यह ऐसे वातावरण के लिए आदर्श है जहाँ ऊष्मा और विद्युत दोनों का उपयोग होता है, जैसे:
- बिजली वितरण बक्से
- नियंत्रण पैनल
- मोटर वाइंडिंग
- उच्च-वोल्टेज कनेक्टर
यहाँ एक त्वरित तुलना है:
| सामग्री | परावैद्युत शक्ति (kV/mm) | तापमान प्रतिरोध | FLEXIBILITY | यूवी प्रतिरोध |
|---|---|---|---|---|
| सिलिकॉन | 20–30 | –60°C से +230°C | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट |
| पीवीसी | 10–18 | –20°C से +70°C | गरीब | गरीब |
| रबर (ईपीडीएम) | 10–15 | –40°C से +120°C | अच्छा | गोरा |
जब भी सिस्टम में गर्मी, यूवी एक्सपोज़र हो, या लगातार काम करने की ज़रूरत हो, तो मैं इलेक्ट्रिकल सीलिंग के लिए सिलिकॉन शीट की सलाह देता हूँ। यह शुरू में ज़्यादा महंगी होती है—लेकिन ज़्यादा समय तक चलती है।
सिलिकॉन में परावैद्युत शक्ति कैसे मापी जाती है?
किसी भी आपूर्तिकर्ता की विशिष्टता पत्रक पर भरोसा करने से पहले मुझे यह जानना पड़ा कि इन संख्याओं का परीक्षण कैसे किया जाता है।
ASTM D149 या IEC 60243 मानकों के अनुसार, परावैद्युत शक्ति को सिलिकॉन शीट पर वोल्टेज बढ़ाकर तब तक मापा जाता है जब तक विद्युतीय ब्रेकडाउन न हो जाए।
मानक प्रक्रिया में निम्नलिखित शामिल हैं:
- सिलिकॉन नमूने के दोनों ओर दो धातु इलेक्ट्रोड का उपयोग करना
- विद्युत आर्किंग या पंचर होने तक धीरे-धीरे वोल्टेज लागू करना
- वोल्टेज रिकॉर्ड करना और सामग्री की मोटाई से विभाजित करना केवी/मिमी
परिणाम को कई कारक प्रभावित करते हैं:
- द्रव्य का गाढ़ापन: पतले नमूने उच्च kV/mm मान दर्शाते हैं
- आर्द्रता और सतह की स्थितिनमी या संदूषक इन्सुलेशन को कम कर सकते हैं
- तापमान: परीक्षण आमतौर पर 23°C पर किया जाता है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न किया गया हो
हमेशा जाँच करें कि बताई गई परावैद्युत शक्ति औसत, न्यूनतम या प्रारंभिक परीक्षण परिणाम है। एक बार मैं एक आपूर्तिकर्ता द्वारा केवल प्रयोगशाला-आधारित मान बताकर पकड़ा गया था, न कि वास्तविक उत्पादन सामग्री रेटिंग के आधार पर।
कौन से अनुप्रयोग सिलिकॉन की परावैद्युत रेटिंग पर निर्भर करते हैं?
मेरे एक ग्राहक को बैटरी प्रबंधन प्रणाली के लिए एक थर्मल पैड की ज़रूरत थी—लेकिन साथ ही उसे विद्युत अलगाव की भी ज़रूरत थी। सिलिकॉन ने दोनों काम कर दिए।
ट्रांसफार्मर, स्विचगियर, विद्युत आपूर्ति और इलेक्ट्रिक वाहन जैसे अनुप्रयोग इन्सुलेशन और सुरक्षा के लिए सिलिकॉन की परावैद्युत शक्ति पर निर्भर करते हैं।
यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं:
- ट्रान्सफ़ॉर्मर: वाइंडिंग और आवरण के बीच इन्सुलेशन के रूप में
- विद्युत मोटरें: स्लॉट लाइनर्स और एंड-टर्न सुरक्षा के लिए
- सौर पेनल्स: एक गैर-प्रवाहकीय, मौसमरोधी बैकिंग परत के रूप में
- ईवी बैटरी सिस्टम: सिलिकॉन पैड मॉड्यूल को अलग करते हैं और शॉर्ट सर्किट को रोकते हैं
मैंने व्यक्तिगत रूप से सिलिकॉन शीट का उपयोग निम्नलिखित में किया है:
- औद्योगिक खाद्य मशीनरी में नियंत्रण पैनल
- उच्च-वोल्टेज इन्वर्टर कैबिनेट
- इलेक्ट्रिक मोबिलिटी स्कूटर—सीटों और बैटरी कवर के नीचे
इन सभी के लिए, एक शीट ने थर्मल इन्सुलेशन और विद्युत सुरक्षा दोनों प्रदान की, जिससे भागों की संख्या और स्थापना समय में कमी आई।
विद्युत इन्सुलेशन के लिए कौन सी मोटाई और कठोरता सर्वोत्तम है?
एक बार मैंने हाई-वोल्टेज पैड के लिए 1 मिमी की मुलायम शीट इस्तेमाल करने की गलती की। इससे वह बहुत ज़्यादा सिकुड़ गई और इन्सुलेशन टेस्ट में फेल हो गई।
प्रभावी परावैद्युत इन्सुलेशन के लिए, दबाव और तापमान की स्थिति के आधार पर, 50-70 शोर ए कठोरता के साथ 1-3 मिमी मोटी सिलिकॉन शीट का उपयोग करें।
मोटाई यांत्रिक शक्ति और परावैद्युत क्षमता दोनों को प्रभावित करती है। यहाँ एक बुनियादी संदर्भ दिया गया है:
| मोटाई (मिमी) | विशिष्ट परावैद्युत रेटिंग (kV) | उदाहरण |
|---|---|---|
| 0.5 मिमी | ~12–15 केवी | कम वोल्टेज इलेक्ट्रॉनिक्स |
| 1 मिमी | ~20–25 केवी | नियंत्रण पैनल, बैटरी इन्सुलेशन |
| 2 मिमी | ~35–40 केवी | उच्च-वोल्टेज बाड़ों |
| 3 मिमी | ~50+ केवी | ट्रांसफार्मर, मोटर वाइंडिंग |
कठोरता संपीडनशीलता को प्रभावित करती है। यदि सिलिकॉन बहुत नरम है, तो यह भार के तहत विकृत हो सकता है और चालक भागों के बीच की दूरी कम कर सकता है। अधिकांश विद्युत अनुप्रयोगों के लिए, 60 शोर ए सुरक्षित मध्य मार्ग है।
अपने आपूर्तिकर्ता से हमेशा वास्तविक मोटाई पर आधारित प्रमाणित परावैद्युत परीक्षण डेटा मांगें - न कि केवल सैद्धांतिक मूल्यों पर।
मैं विद्युत उपयोग के लिए विश्वसनीय सिलिकॉन शीट का चयन कैसे करूं?
मैंने एक बार एक सामान्य आपूर्तिकर्ता से सस्ती सिलिकॉन शीट खरीदी थी - फिर यूएल परीक्षण में असफल रही, क्योंकि 15 केवी पर इन्सुलेशन टूट गया था।
प्रमाणित आपूर्तिकर्ताओं से सिलिकॉन शीट चुनें जो परीक्षण रिपोर्ट, निरंतर गुणवत्ता और विद्युत अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलन विकल्प प्रदान करते हैं।
अब मैं किसी भी आपूर्तिकर्ता से यही मांग करता हूं:
- ASTM D149 या IEC मानकों के अनुसार परीक्षण किया गया
- UL 94 V-0 ज्वाला रेटिंग (अग्नि सुरक्षा के लिए)
- विभिन्न मोटाई और ड्यूरोमीटर विकल्पों में उपलब्ध
- तकनीकी सहायता से समर्थित
- वैकल्पिक चिपकने वाला समर्थन या तापीय चालकता
रुईयांग सिलिकॉन विशेष रूप से विद्युत अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई सिलिकॉन शीट बनाती है। हमारे उत्पादों का परावैद्युत शक्ति परीक्षण किया जाता है, वे ज्वाला रोधी मानकों को पूरा करते हैं, और कट-टू-साइज़ विकल्पों में उपलब्ध हैं। चाहे आप कंट्रोल पैनल, इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी, या औद्योगिक बिजली प्रणालियाँ बना रहे हों—हमारे पास उपयुक्त शीट उपलब्ध है।
निष्कर्ष
उच्च परावैद्युत शक्ति वाली सिलिकॉन शीटें विद्युत और उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय, दीर्घकालिक इन्सुलेशन प्रदान करती हैं।
