Изоляционные прокладки и защитные материалы
Цель: После урока ученик должен понимать назначение изоляционных прокладок, втулок и барьеров и уметь проверять, что после сборки токоведущие части не получили нежелательный контакт с корпусом или крепежом.
3 часа теоретический разбор, рабочий пример, производственная ситуация, практический алгоритм, самопроверка и тест.
Объяснение темы
В механическом узле металлический винт, радиатор или корпус могут оказаться электрически связаны с площадкой или корпусом полупроводника. Если конструкция требует изоляции, между ними устанавливают рассчитанные прокладки, втулки или шайбы.
Изолирующий элемент должен перекрывать опасную область и оставаться на месте после затяжки. Смещённая прокладка может внешне присутствовать, но край металлической детали всё равно коснётся токоведущей поверхности.
Изоляция также не должна нарушать тепловой путь там, где деталь одновременно отводит тепло. Поэтому применяют материалы с заданной электрической прочностью и теплопроводностью, а не случайный кусок пластика.
Подробный разбор
Изоляционная прокладка. Разделяет две поверхности электрически; материал и толщина выбираются конструкцией.
Плечевая втулка. Изолирует металлический винт от стенки монтажного отверстия.
Шайба. Может распределять давление или изолировать головку/гайку от проводящей детали.
Барьер. Физически поддерживает требуемый воздушный/поверхностный путь между цепями.
Смещение. После затяжки прокладка не должна выдавливаться из рабочей зоны.
Контроль изоляции. Выполняют визуально и, если предусмотрено, электрическим измерением между изолированными частями.
Практический пример
Пример. Силовой транзистор крепится к общему алюминиевому радиатору через изоляционную прокладку и пластиковую втулку. Прокладка стоит правильно, но втулку забыли, и металлический винт замыкает корпус транзистора на радиатор.
Нужно контролировать весь изоляционный комплект, а не только большую видимую прокладку.
Как применять в работе
Порядок работы:
- Определить по чертежу, какие поверхности должны быть изолированы.
- Проверить тип и целостность прокладок/втулок.
- Установить элементы без складок и смещения.
- Наживить крепёж и повторно проверить положение.
- Затянуть заданным моментом.
- Выполнить предусмотренную проверку электрической изоляции.
Типичные ошибки
- Ставить только прокладку, забывая втулку винта.
Почему это ошибка: Крепёж сам может создать проводящий путь.
Как правильно: Собирать полный изоляционный комплект. - Использовать случайный пластик вместо штатного материала.
Почему это ошибка: Неизвестны электрическая прочность, температура и теплопроводность.
Как правильно: Использовать указанную деталь/материал. - Не проверять прокладку после затяжки.
Почему это ошибка: Она может сместиться или выдавиться.
Как правильно: Осматривать положение в окончательно затянутом узле.
Самопроверка
- Что может произойти, если убирать изоляционную прокладку ради удобства сборки?
- Как нужно действовать вместо того, чтобы убирать изоляционную прокладку ради удобства сборки?
- Что может произойти, если защемлять или прорезать изоляцию крепежом?
- Как нужно действовать вместо того, чтобы защемлять или прорезать изоляцию крепежом?
- Что может произойти, если заменять изоляционный материал без проверки его характеристик?
- Как нужно действовать вместо того, чтобы заменять изоляционный материал без проверки его характеристик?
Что нужно запомнить
- Изоляция механического узла состоит из всех предусмотренных элементов.
- Металлический крепёж тоже может создать нежелательный контакт.
- Случайный материал не заменяет квалифицированную прокладку.
- Прокладка должна сохранять положение после затяжки.
- Электрическая изоляция и теплоотвод могут требоваться одновременно.
- Готовый узел проверяют визуально и предусмотренным измерением.