Elektrikli bileşenlerin yakınında, dielektrik değerlerini bilmeden silikon levhalar kullanıyorsanız ciddi bir risk alıyorsunuz demektir.
Silikon levhalar, genellikle 20 ila 30 kV/mm arasında değişen yüksek dielektrik dayanıma sahiptir ve bu da onları elektrik ve elektronik uygulamalarında ideal yalıtkanlar haline getirir.
Bir müşterim kontrol kutusunda kısa devre yaşadıktan sonra dielektrik dayanımına dikkat etmeye başladım. Kullandıkları contanın yeterince yalıtkan olmadığı ortaya çıktı. Bu deneyim bana, elektrikli ortamlarda silikon levhalarla çalışırken dielektrik özelliklerin ne kadar kritik olduğunu öğretti.
Silikon Levhalarda Dielektrik Dayanım Nedir?
Dielektrik dayanım sadece bir sayı değil, bir güvenlik garantisidir.
Dielektrik dayanım, bir malzemenin elektriksel olarak bozulmadan dayanabileceği maksimum voltajdır; silikon levhalar için bu değer genellikle 20-30 kV/mm arasındadır.
Dielektrik dayanım, milimetre başına kilovolt (kV/mm) cinsinden ölçülür. Malzemenin elektriği iletmeden önce ne kadar gerilime dayanabileceğini gösterir. Silikon, yüksek sıcaklıklarda ve nemli ortamlarda bile kararlılığını koruyan moleküler yapısı sayesinde mükemmel yalıtım özelliklerine sahiptir.
Örneğin:
- Silikon levha derecelendirilmiştir 25 kV/mm ve 1 mm kalınlığa kadar dayanıklıdır 25.000 volt bozulmadan önce.
- Daha kalın levhalar daha fazla gerilim direnci sunar, ancak sıcaklık ve nem gibi diğer faktörler yine de performansı etkiler.
LED aydınlatma sistemi üzerinde çalışırken, 24 kV/mm dielektrik dayanımına sahip 2 mm silikon pedler kullandık. Bu, tek katmanda hem termal hem de elektriksel yalıtım sağlayarak yerden tasarruf sağladı ve parça sayısını azalttı.
Elektrik Yalıtımında Silikon Neden Tercih Edilir?
Bir zamanlar yalıtım için PVC kullanıyordum, ta ki ısıdan çatlayana kadar. Sonra silikona geçtim ve bir daha hiç bakmadım.
Silikon, geniş sıcaklık aralıklarında yalıtım özelliğini koruması ve UV veya nem altında bozulmaması nedeniyle elektrik sistemlerinde tercih edilir.
Diğer polimerlerin aksine, silikon yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında karbonize olmaz veya erimez. Bu nedenle, hem ısı hem de elektriğin söz konusu olduğu ortamlar için idealdir, örneğin:
- Güç dağıtım kutuları
- Kontrol panelleri
- Motor sargıları
- Yüksek gerilim konnektörleri
İşte kısa bir karşılaştırma:
| Malzeme | Dielektrik Dayanımı (kV/mm) | Sıcaklık Direnci | Esneklik | UV Dayanımı |
|---|---|---|---|---|
| Silikon | 20–30 | –60°C ila +230°C | Harika | Harika |
| PVC | 10–18 | –20°C ila +70°C | Fakir | Fakir |
| Kauçuk (EPDM) | 10–15 | –40°C ila +120°C | İyi | Adil |
Sistem ısıya, UV ışınlarına maruz kaldığında veya sürekli çalışması gerektiğinde elektriksel sızdırmazlık için silikon levhalar öneririm. Başlangıçta daha pahalıdır, ancak çok daha uzun ömürlüdür.
Silikonda Dielektrik Dayanım Nasıl Ölçülür?
Herhangi bir tedarikçinin teknik özelliklerine güvenmeden önce, bu sayıların nasıl test edildiğini öğrenmem gerekiyordu.
Dielektrik dayanım, ASTM D149 veya IEC 60243 standartlarına göre elektriksel bozulma meydana gelene kadar bir silikon levhaya artan bir voltaj uygulanarak ölçülür.
Standart prosedür şunları içerir:
- Silikon numunenin her iki tarafına iki metal elektrot kullanılarak
- Elektrik arkı veya delinme oluşana kadar voltajı kademeli olarak uygulayın
- Voltajı kaydedip malzeme kalınlığına bölerek kV/mm
Sonucu etkileyen birkaç faktör vardır:
- Malzeme kalınlığı: Daha ince numuneler daha yüksek kV/mm değerleri gösterir
- Nem ve yüzey durumu: Nem veya kirleticiler yalıtımı azaltabilir
- Sıcaklık: Aksi belirtilmediği sürece test genellikle 23°C'de yapılır
Belirtilen dielektrik dayanımının ortalama, minimum veya ilk test sonucu olup olmadığını daima kontrol edin. Bir keresinde bir tedarikçinin, gerçek üretim malzemesi derecelendirmelerini değil, yalnızca laboratuvar değerlerini vermesi beni şaşırtmıştı.
Hangi Uygulamalar Silikonun Dielektrik Değerlerine Güvenir?
Müşterilerimden biri pil yönetim sistemi için bir termal yastığa ihtiyaç duyuyordu; ancak aynı zamanda elektriksel izolasyona da ihtiyacı vardı. Silikon her ikisini de sağlıyordu.
Transformatörler, şalt cihazları, güç kaynakları ve elektrikli araçlar gibi uygulamalar, yalıtım ve güvenlik için silikonun dielektrik gücüne güvenir.
İşte birkaç örnek:
- Transformatörler: Sargılar ve muhafazalar arasında yalıtım olarak
- Elektrik motorları: Yuva astarları ve uç dönüş koruması için
- Güneş panelleri: İletken olmayan, hava koşullarına dayanıklı bir destek katmanı olarak
- EV pil sistemleri: Silikon pedler modülleri ayırır ve kısa devreleri önler
Ben şahsen silikon levhaları şurada kullandım:
- Endüstriyel gıda makinelerinde kontrol panelleri
- Yüksek gerilim invertör kabinleri
- Elektrikli hareketlilik scooter'ları - koltukların ve pil kapaklarının altında
Tüm bunlar için tek bir levha hem ısı yalıtımını hem de elektriksel korumayı sağlayarak parça sayısını ve montaj süresini azalttı.
Elektrik Yalıtımı İçin En İyi Kalınlık ve Sertlik Hangisidir?
Bir keresinde yüksek voltajlı bir ped için 1 mm'lik yumuşak bir levha kullanma hatasına düştüm. Çok fazla sıkıştı ve yalıtım testinde başarısız oldu.
Etkili dielektrik yalıtımı için, basınç ve sıcaklık koşullarına bağlı olarak Shore A sertliği 50–70 arasında olan 1–3 mm kalınlığında silikon levhalar kullanın.
Kalınlık hem mekanik dayanımı hem de dielektrik kapasitesini etkiler. İşte temel bir referans:
| Kalınlık (mm) | Tipik Dielektrik Değeri (kV) | Kullanım Örneği |
|---|---|---|
| 0,5 mm | ~12–15 kV | Düşük voltajlı elektronik |
| 1 mm | ~20–25 kV | Kontrol panelleri, akü izolasyonu |
| 2 mm | ~35–40 kV | Yüksek gerilim muhafazaları |
| 3 mm | ~50+ kV | Transformatörler, motor sargıları |
Sertlik sıkıştırılabilirliği etkiler. Silikon çok yumuşaksa, yük altında deforme olabilir ve iletken parçalar arasındaki mesafeyi azaltabilir. Çoğu elektrik uygulaması için, 60 Sahil A güvenli orta yoldur.
Tedarikçinizden her zaman gerçek kalınlığa dayalı sertifikalı dielektrik test verilerini isteyin; yalnızca teorik değerlere değil.
Elektriksel Kullanım İçin Güvenilir Bir Silikon Levha Nasıl Seçilir?
Bir zamanlar genel bir tedarikçiden ucuz silikon levhalar satın almıştım; ancak yalıtımın 15 kV'da bozulması nedeniyle UL testinde başarısız olmuştum.
Elektrik uygulamaları için test raporları, tutarlı kalite ve özelleştirme seçenekleri sunan sertifikalı tedarikçilerden silikon levhaları seçin.
Artık herhangi bir tedarikçiden talep ettiğim şey şudur:
- ASTM D149 veya IEC standartlarına göre test edilmiştir
- UL 94 V-0 alev derecesi (yangın güvenliği için)
- Çeşitli kalınlıklarda ve sertlik seçeneklerinde mevcuttur
- Teknik destekle desteklenmektedir
- İsteğe bağlı yapışkan destek veya termal iletkenlik
RuiYang Silicone, elektrik uygulamaları için özel olarak tasarlanmış silikon levhalar üretmektedir. Ürünlerimiz dielektrik dayanım testlerinden geçmiştir, alev geciktirici standartlarını karşılar ve istenilen ebatta kesilmiş seçenekler mevcuttur. İster kontrol panelleri, ister elektrikli araç aküleri veya endüstriyel güç sistemleri üretiyor olun, size uygun levhayı mutlaka bulabilirsiniz.
Çözüm
Yüksek dielektrik dayanımına sahip silikon levhalar, elektrik ve yüksek gerilim uygulamaları için güvenilir, uzun vadeli yalıtım sağlar.
