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 HOME > 메카백과 > 메카편람 |
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 제목 |
2.4 전기적 특성 |
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| 분류 |
디자인가이드 > 제품구조설계 |
작성일 |
2006.11.16 |
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| 작성자 |
admin   |
다운로드 |
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| 키워드 |
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2.4 전기적 특성
지이 프라스틱의 다양한 엔지니어링 프라스틱은 전기공업 분야에 적용하는데 이상적인 전기적 특성과 기계적 특성을 갖고 있다.
전기 공업분야의 용도로는 소형의 전자부품과 전선피복절연제로부터 큰 전기적인 제품(ENCLOSURE)까지의 모든 것을 포함한다.
프라스틱 고유의 절연성은 이와 같은 용도에 프라스틱이 사용되어지는 프라스틱의 여러 특성중의 하나에 불과하다.
또한 용도에 따라서는 사용될 국가의 관련된 인증증명이 필요한 경우에는 관련된 국내 또는 국제적인 인증기관에 확인하여 조사하여야 한다.
아래에 전기공업분야에 사용되는 프라스틱 시험과 관련된 여러 표준과 시험기관에 의해 구분된 전기적 특성의 정의가 설명되었다.
4-1 표면 고유저항 SURFACE RESISTIVITY
표면고유저항은 표면에 단위 두께와 단위 간격을 띠고 설치된 전극사이에 직류가 가해질 때 그 표면을 따라서 흐르는 전류의 흐름을 저항하는 재료의 능력을 측정하는 것으로 단위는 옴(ohm)이다.
4-2 체적 고유저항 VOLUME RESISTIVITY
체적고유저항은 단위 입방체의 반대면 사이에 전위가 가해질 때 측정되는 재료의 전기적 저항을 말하고 단위는 ohm-cm 또는 ohm-m가 사용된다.
4-3 절연저항 INSULATION RESISTANCE
이것은 두 전극 사이의 전체 전류에 대한 두 전극사이에 가해진 직류의 비를 말한다. 이 특성은 표면고유저항 및 체적고유저항과 시스템의 기하학적인 특정 형상과의 복합적인 관계를 나타내고 단위는 ohms로 측정한다.
4-4 전기절연강도 DIELECTRIC STRENGTH
이것은 전기적 특성에서의 최대강도와 유사한 특성으로서 가해진 전압하에서 재료의 전기절연 파괴저항을 측정하는 것이다.
파손이 일어나기 직전에 도달한 전압을 재료의 두께로 나눔으로서 전기절연강도의 값이 나오고 보통 KV/mm로 표시한다.
이 측정치는 다음과 같은 많은 요소에 의해 영향을 받는다.
1) 가해지는 전압의 주파수와 파형
2) 시편의 두께와 동질성
3) 분위기 온도와 압력 및 습도
4) 시험 전극의 치수와 열전도성
5) 분위기 물질의 전기적 특성과 열적특성
6) 시편의 미세 기공이나 오염
그러므로 전기절연 강도를 나타낼 때는 주의를 하여야 한다.
4-5 상대적 허용치/전기절연상수
RELATIVE PERMITTIVITY/DIELECTRIC CONSTANT
상대적 허용치 또는 전기절연상수는 절연체로서 진공으로 이루어진 시스템의 정전용량에 대한 프라스틱으로 이루어진 시스템의 정전 용량의 비를 말한다. 교류의 전기절연 용도에서는 좋은 고유저항만큼 낮은 에너지 소멸이 바람직하다.
재료분자의 이중극 운동은 전기적 에너지를 효과적으로 소멸시키는 재료의 능력을 감소시키므로 이 비효율성이 열로서 나타난다.
상대적 허용치 또는 전기절연상수는 이 비효율성을 측정하는 것이다.
그러므로 상대적 허용치 또는 전기절연상수가 낮은 값이 전기절연체로서의 재료 성능이 더 좋다는 것을 말한다.
4-6 소실율/손실정접
DISSIPATION FACTOR/LOSS TANGENT
완전히 전기절연이 될 때는 전압파와 전류파의 상이 정확하게 90°떨어져 이다.
전기절연 효율이 100%보다 떨어지면 그에 비례하여 전류파가 전압파보다 지연되기 시작한다.
전류파의 상이 전압파의 상과 90°떨어진 상태에서 이탈된 양을 소실율 또는 손실 정접이라 한다.
전파 탐지기나 초단파 장비(MICROWAVE EQUIPMENT)와 같은 고주파용에 사용되는 프라스틱 절연체는 낮은 소실율이 중요하게 요구된다.
상대적 허용치(전기절연상수)와 소실율(손실 정접)은 같은 시험장비를 사용하여 측정하고 이들 시험치들은 온도, 습도, 주파수 및 전압에 따라 크게 영향을 받는다는 것을 알아야 한다.
4-7 아아크 저항
ARC RESISTANCE
아아크 저항은 고전압의 낮은 전류 특성의 아아크가 간헐적으로 일어날 때 재료의 표면에 전도 통로의 형성이 방해받아 지연되는 시간을 초로 나타낸 것이다.
이 시험은 일반 사용 환경에서는 거의 있을 수 없는 건조되고 오염이 안된 상태의 시편으로 시험된다.
오염된 환경에서의 추적(TRACKING)시험은 비교 추적계수(CTI)가 더 적합하다.
4-8 비교추적계수
COMPARATIVE TRACKING INDEX
비교추적계수(CTI)는 오염된 용액에서 전류가 가해질 때 전기전도 통로의 형성을 방해하는 재료의 능력을 측정하는 것이다.
이 시험은 염화암모늄 용액이나 용제가 섞인 염화암모늄 용액을 시편의 표면에 묻히고 시험한다.
비교추적계수(CTI)는 50회 강하전에 파손이 되지 않는 최대전압치를 말하고 이 최대전압치에서 25볼트 낮추었을 때 100회 강하시까지 파손되지 말아야 한다.
단 전압은 600볼트까지로 제한되어 있다.
전기적인 시험은 아니지만 다음과 같은 시험이 전기공업분야의 열가소성 프라스틱에 중요하다.
4-9 구압력시험
BALL PRESSURE TEST
이 시험은 전기적 에너지가 충전된 회로에 의해 발생되는 열을 견디는 재료의 능력에 대한 지침을 준다.
사용중에 일어날 수 있는 위험한 상황인지에 대한 지침을 주기 위하여 열과 압력을 가한 후 재료의 변형을 측정한다.
전류가 통하는 부위가 있는 부품은 최소 125℃이상 되어야 한다.
［표 8］ 열가소성 프라스틱의 체적 고유저항, 전기절연상수 및 소실율(상온에서)
| 구분 |
체적고유저항
(ohm-cm) |
전기절연상수 |
소실율 |
| 지이프라스틱수지 |
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| 사이콜락 |
1016 |
2.9∼3.4 |
0.006∼0.021 |
| 렉산 |
1014~1015 |
2.9∼3.4 |
0.006∼0.026 |
| 렉산발포성형품 |
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2.33 |
0.008 |
| 노릴 |
1013~1015 |
2.6∼3.0 |
0.009∼0.003 |
| 노릴발포성형품 |
|
2.20 |
0.003 |
| 바록스 |
1014 |
1.5∼4.0 |
0.010∼0.003 |
| 지노이 |
1014 |
3.1∼4.0 |
0.010∼0.100 |
| 수펙 |
1013 |
3.9(1KHz) |
0.001(1KHz) |
| 다른수지 |
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| 아세탈 |
1014~1016 |
3.7∼3.9 |
0.001∼0.007 |
| 아크릴 |
1016~1018 |
2.1∼3.9 |
0.001∼0.060 |
| 나일론 |
1012~1016 |
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| 나일론6/6 |
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3.1∼8.3 |
0.006∼0.190 |
| 열가소성 폴리에스터 |
1014~1017 |
3.0∼4.5 |
0.0012∼0.022 |
| 폴리 프로필렌 |
1014~1017 |
2.3∼2.9 |
0.003∼0.014 |
| 폴리 설폰 |
1015~1017 |
2.7∼3.8 |
0.008∼0.009 |
| 폴리 페닐렌 설파이드 |
1016 |
2.9∼4.5 |
0.001∼0.002 |
| 폴리 아릴레이드 |
1016~1017 |
2.6∼3.1 |
0.001∼0.002 | | |
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| 2.지이프라스틱 수지의 특성 |
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