বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি এবং পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটে ব্যবহৃত কিছু উপাদানের অস্তরক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, অর্থাৎ তাদের কারেন্টের প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি। এই ক্ষমতা তাদের কারেন্ট পাস না করার অনুমতি দেয়, এবং সেইজন্য তারা বর্তমান বহনকারী অংশগুলির জন্য নিরোধক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। বৈদ্যুতিক নিরোধক উপকরণগুলি কেবল বর্তমান-বহনকারী অংশগুলিকে আলাদা করার জন্য নয়, বৈদ্যুতিক প্রবাহের বিপজ্জনক প্রভাবগুলির বিরুদ্ধে সুরক্ষা তৈরি করার জন্যও ডিজাইন করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিগুলির পাওয়ার কর্ডগুলি নিরোধক দ্বারা আবৃত থাকে৷
বৈদ্যুতিক নিরোধক উপকরণ এবং তাদের অ্যাপ্লিকেশন
বৈদ্যুতিক নিরোধক উপকরণগুলি শিল্প, রেডিও এবং যন্ত্র তৈরিতে এবং বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কগুলির বিকাশে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্রের স্বাভাবিক অপারেশন বা পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটের নিরাপত্তা অনেকাংশে নির্ভর করেব্যবহৃত ডাইলেকট্রিক্স। বৈদ্যুতিক নিরোধকের উদ্দেশ্যে একটি উপাদানের কিছু পরামিতি তার গুণমান এবং ক্ষমতা নির্ধারণ করে৷
অন্তরক উপকরণের ব্যবহার নিরাপত্তা প্রবিধান সাপেক্ষে। নিরোধক অখণ্ডতা বৈদ্যুতিক বর্তমান সঙ্গে নিরাপদ কাজ চাবিকাঠি। ক্ষতিগ্রস্থ নিরোধক সহ ডিভাইসগুলি ব্যবহার করা খুব বিপজ্জনক। এমনকি সামান্য বৈদ্যুতিক প্রবাহ মানুষের শরীরে প্রভাব ফেলতে পারে।
ডাইলেট্রিক্সের বৈশিষ্ট্য
বৈদ্যুতিক নিরোধক উপকরণগুলির কার্য সম্পাদনের জন্য নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য থাকতে হবে। ডাইলেকট্রিক্স এবং কন্ডাক্টরের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল বৃহৎ আয়তনের প্রতিরোধ ক্ষমতা (109–1020 ওহম সেমি)। ডাইলেট্রিক্সের তুলনায় পরিবাহীর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা 15 গুণ বেশি। এটি এই কারণে যে ইনসুলেটরগুলির প্রকৃতির দ্বারা কয়েকগুণ কম ফ্রি আয়ন এবং ইলেকট্রন থাকে, যা উপাদানটির বর্তমান পরিবাহিতা প্রদান করে। কিন্তু যখন উপাদান উত্তপ্ত হয়, তখন তাদের মধ্যে আরও বেশি কিছু থাকে, যা বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৃদ্ধিতে অবদান রাখে।
ডাইলেক্ট্রিকের সক্রিয় এবং নিষ্ক্রিয় বৈশিষ্ট্যের মধ্যে পার্থক্য করুন। উপকরণ অন্তরক জন্য, প্যাসিভ বৈশিষ্ট্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। উপাদানের অস্তরক ধ্রুবক যতটা সম্ভব কম হওয়া উচিত। এটি আইসোলেটরকে সার্কিটে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স প্রবর্তন করতে দেয় না। একটি ক্যাপাসিটরের অস্তরক হিসাবে ব্যবহৃত উপাদানের জন্য, অস্তরক ধ্রুবক, বিপরীতভাবে, যতটা সম্ভব বড় হওয়া উচিত।
নিরোধক বিকল্প
প্রধান প্যারামিটারেবৈদ্যুতিক নিরোধকের মধ্যে রয়েছে বৈদ্যুতিক শক্তি, বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা, আপেক্ষিক অনুমতি, অস্তরক ক্ষতি কোণ। উপাদানের বৈদ্যুতিক নিরোধক বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়ন করার সময়, বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং ভোল্টেজের মাত্রার উপর তালিকাভুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির নির্ভরতাও বিবেচনায় নেওয়া হয়৷
পরিবাহী এবং সেমিকন্ডাক্টরের তুলনায় বৈদ্যুতিক নিরোধক পণ্য এবং উপকরণগুলির বৈদ্যুতিক শক্তি বেশি। এছাড়াও ডাইইলেকট্রিকের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হল গরম করার সময় নির্দিষ্ট মানের স্থায়িত্ব, ভোল্টেজ বৃদ্ধি এবং অন্যান্য পরিবর্তন।
অস্তরক পদার্থের শ্রেণীবিভাগ
পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের শক্তির উপর নির্ভর করে, বিভিন্ন ধরণের নিরোধক ব্যবহার করা হয়, যা তাদের ক্ষমতার মধ্যে ভিন্ন।
বৈদ্যুতিক নিরোধক পদার্থকে কোন পরামিতি অনুসারে ভাগ করা হয়? অস্তরকগুলির শ্রেণীবিভাগ তাদের একত্রিতকরণের অবস্থা (কঠিন, তরল এবং বায়বীয়) এবং উত্স (জৈব: প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম, অজৈব: প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম) উপর ভিত্তি করে। সবচেয়ে সাধারণ ধরনের কঠিন অস্তরক, যা গৃহস্থালীর যন্ত্রপাতি বা অন্য কোনো বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির দড়িতে দেখা যায়।
কঠিন এবং তরল অস্তরক, ঘুরে, সাবগ্রুপে বিভক্ত। সলিড ডাইলেকট্রিক্সের মধ্যে রয়েছে বার্নিশ করা কাপড়, লেমিনেট এবং বিভিন্ন ধরনের মিকা। মোম, তেল এবং তরল গ্যাস হল তরল বৈদ্যুতিক নিরোধক পদার্থ। বিশেষ গ্যাসীয় অস্তরক অনেক কম ঘন ঘন ব্যবহার করা হয়. এই ধরনের এছাড়াও অন্তর্ভুক্তপ্রাকৃতিক বৈদ্যুতিক নিরোধক বায়ু। এর ব্যবহার কেবল বায়ুর বৈশিষ্ট্যের কারণেই নয়, যা এটিকে একটি চমৎকার ডাইলেক্ট্রিক করে তোলে, তবে এর অর্থনীতির জন্যও। নিরোধক হিসাবে বাতাসের ব্যবহারে অতিরিক্ত উপাদান খরচের প্রয়োজন হয় না।
কঠিন অস্তরক
কঠিন বৈদ্যুতিক নিরোধক উপকরণ হল ডাইলেক্ট্রিকের বিস্তৃত শ্রেণী যা বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। তাদের বিভিন্ন রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং অস্তরক ধ্রুবক 1 থেকে 50,000 এর মধ্যে থাকে।
সলিড ডাইলেক্ট্রিকগুলি অ-পোলার, পোলার এবং ফেরোইলেকট্রিক্সে বিভক্ত। তাদের প্রধান পার্থক্য মেরুকরণের পদ্ধতিতে। এই শ্রেণীর নিরোধকের রাসায়নিক প্রতিরোধ, ট্র্যাকিং প্রতিরোধ, ডেনড্রাইটিক প্রতিরোধের মতো বৈশিষ্ট্য রয়েছে। রাসায়নিক প্রতিরোধের বিভিন্ন আক্রমনাত্মক পরিবেশের (অ্যাসিড, ক্ষার, ইত্যাদি) প্রভাব সহ্য করার ক্ষমতা প্রকাশ করা হয়। ট্রেসিং রেজিস্ট্যান্স একটি বৈদ্যুতিক চাপের প্রভাব সহ্য করার ক্ষমতা নির্ধারণ করে এবং ডেনড্রাইটিক প্রতিরোধ ডেনড্রাইটের গঠন নির্ধারণ করে।
শক্ত অস্তরক শক্তির বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, সিরামিক বৈদ্যুতিক নিরোধক উপকরণগুলি সাবস্টেশনগুলিতে লাইন এবং বুশিং ইনসুলেটর হিসাবে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। কাগজ, পলিমার, ফাইবারগ্লাস বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির নিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। মেশিন এবং ডিভাইসের জন্য, বার্নিশ, কার্ডবোর্ড, যৌগ প্রায়শই ব্যবহৃত হয়।
বিভিন্ন অপারেটিং অবস্থাতে ব্যবহারের জন্য, নিরোধককে বিভিন্ন একত্রিত করে কিছু বিশেষ বৈশিষ্ট্য দেওয়া হয়উপকরণ: তাপ প্রতিরোধের, আর্দ্রতা প্রতিরোধের, বিকিরণ প্রতিরোধের এবং তুষারপাত প্রতিরোধের। তাপ-প্রতিরোধী অন্তরক 700 °C পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম, এর মধ্যে রয়েছে চশমা এবং তাদের উপর ভিত্তি করে তৈরি উপকরণ, অর্গানোসিলাইট এবং কিছু পলিমার। আর্দ্রতা-প্রতিরোধী এবং ক্রান্তীয়-প্রতিরোধী উপাদান হল ফ্লুরোপ্লাস্টিক, যা অ-হাইগ্রোস্কোপিক এবং হাইড্রোফোবিক।
পরমাণু উপাদান সহ ডিভাইসগুলিতে বিকিরণ-প্রতিরোধী নিরোধক ব্যবহার করা হয়। এতে অজৈব ফিল্ম, কিছু ধরণের পলিমার, ফাইবারগ্লাস এবং মাইকা-ভিত্তিক উপকরণ রয়েছে। হিম-প্রতিরোধী হল নিরোধক যা -90 ° C পর্যন্ত তাপমাত্রায় তাদের বৈশিষ্ট্য হারায় না। বিশেষ প্রয়োজনীয়তা স্থান বা ভ্যাকুয়াম অবস্থায় অপারেটিং ডিভাইসের জন্য নিরোধক উপর স্থাপন করা হয়. এই উদ্দেশ্যে, ভ্যাকুয়াম-টাইট উপকরণ ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে বিশেষ সিরামিক রয়েছে।
তরল অস্তরক
তরল বৈদ্যুতিক নিরোধক উপাদানগুলি প্রায়শই বৈদ্যুতিক মেশিন এবং যন্ত্রপাতিগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ট্রান্সফরমারে তেল নিরোধকের ভূমিকা পালন করে। তরল অস্তরক পদার্থের মধ্যে রয়েছে তরল গ্যাস, অসম্পৃক্ত ভ্যাসলিন এবং প্যারাফিন তেল, পলিওরগানোসিলোক্সেন, পাতিত জল (লবণ এবং অমেধ্য থেকে বিশুদ্ধ)।
তরল অস্তরকগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি হল অস্তরক ধ্রুবক, বৈদ্যুতিক শক্তি এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা। এছাড়াও, ডাইলেট্রিক্সের বৈদ্যুতিক পরামিতিগুলি মূলত তাদের পরিশোধনের ডিগ্রির উপর নির্ভর করে। কঠিন অমেধ্য মুক্ত আয়ন এবং ইলেকট্রনের বৃদ্ধির কারণে তরলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৃদ্ধি করতে পারে।পাতন, আয়ন বিনিময় ইত্যাদির মাধ্যমে তরল পরিশোধন। উপাদানটির বৈদ্যুতিক শক্তি বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে, যার ফলে এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা হ্রাস পায়।
তরল অস্তরক তিনটি গ্রুপে বিভক্ত:
- পেট্রোলিয়াম তেল;
- উদ্ভিজ্জ তেল;
- সিনথেটিক তরল।
সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত তেল হল পেট্রোলিয়াম তেল যেমন ট্রান্সফরমার, তার এবং ক্যাপাসিটর তেল। সিন্থেটিক তরল (অর্গানোসিলিকন এবং অর্গানোফ্লোরিন যৌগ) যন্ত্রপাতি প্রকৌশলেও ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, অর্গানোসিলিকন যৌগগুলি হিম-প্রতিরোধী এবং হাইগ্রোস্কোপিক, তাই এগুলি ছোট ট্রান্সফরমারগুলিতে একটি নিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তবে তাদের দাম পেট্রোলিয়াম তেলের দামের চেয়ে বেশি৷
উদ্ভিজ্জ তেলগুলি কার্যত বৈদ্যুতিক নিরোধক প্রযুক্তিতে অন্তরক উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয় না। এর মধ্যে রয়েছে ক্যাস্টর, তিসি, শণ এবং টুং তেল। এই উপাদানগুলি দুর্বলভাবে পোলার ডাইলেক্ট্রিক এবং প্রধানত কাগজের ক্যাপাসিটারগুলিকে গর্ভধারণ করার জন্য এবং বৈদ্যুতিক অন্তরক বার্নিশ, পেইন্ট এবং এনামেলগুলিতে ফিল্ম-গঠনকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷
গ্যাস অস্তরক
সবচেয়ে সাধারণ গ্যাসীয় অস্তরক হল বায়ু, নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন এবং SF6 গ্যাস। বৈদ্যুতিক অন্তরক গ্যাস প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম বিভক্ত করা হয়. প্রাকৃতিক বায়ু বিদ্যুৎ লাইন এবং বৈদ্যুতিক মেশিনের বর্তমান বহনকারী অংশগুলির মধ্যে নিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। একটি অন্তরক হিসাবে, বাতাসের অসুবিধা রয়েছে যা এটিকে সিল করা ডিভাইসগুলিতে ব্যবহার করা অসম্ভব করে তোলে।অক্সিজেনের উচ্চ ঘনত্বের উপস্থিতির কারণে, বায়ু একটি অক্সিডাইজিং এজেন্ট, এবং একজাতীয় ক্ষেত্রগুলিতে, বায়ুর কম বৈদ্যুতিক শক্তি দেখা যায়।
পাওয়ার ট্রান্সফরমার এবং উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলি নিরোধক হিসাবে নাইট্রোজেন ব্যবহার করে। হাইড্রোজেন, একটি বৈদ্যুতিকভাবে নিরোধক উপাদান ছাড়াও, জোরপূর্বক শীতল করা হয়, যে কারণে এটি প্রায়শই বৈদ্যুতিক মেশিনে ব্যবহৃত হয়। সিল করা ইনস্টলেশনে, SF6 প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। SF6 গ্যাস দিয়ে ভরাট করা ডিভাইসটিকে বিস্ফোরণ-প্রমাণ করে তোলে। এটি উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিট ব্রেকারগুলিতে ব্যবহৃত হয় কারণ এটির চাপ-নির্বাপক বৈশিষ্ট্য রয়েছে৷
জৈব অস্তরক
জৈব অস্তরক পদার্থ প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিমভাবে বিভক্ত। প্রাকৃতিক জৈব ডাইলেক্ট্রিকগুলি বর্তমানে খুব কমই ব্যবহৃত হয়, কারণ সিন্থেটিকগুলির উত্পাদন আরও বেশি করে প্রসারিত হচ্ছে, যার ফলে তাদের খরচ কমছে৷
প্রাকৃতিক জৈব ডাইলেক্ট্রিকের মধ্যে সেলুলোজ, রাবার, প্যারাফিন এবং উদ্ভিজ্জ তেল (ক্যাস্টর অয়েল) অন্তর্ভুক্ত। বেশিরভাগ সিন্থেটিক অর্গানিক ডাইলেক্ট্রিকগুলি হল বিভিন্ন প্লাস্টিক এবং ইলাস্টোমার যা প্রায়ই বৈদ্যুতিক গৃহস্থালীর যন্ত্রপাতি এবং অন্যান্য সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়৷
অজৈব অস্তরক
অজৈব অস্তরক পদার্থ প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম বিভক্ত। প্রাকৃতিক উপকরণের মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল মাইকা, যার রাসায়নিক এবং তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। Phlogopite এবং muscovite এছাড়াও বৈদ্যুতিক নিরোধক ব্যবহার করা হয়.
কৃত্রিম অজৈব থেকেডাইলেকট্রিক্সের মধ্যে রয়েছে কাচ এবং এর উপর ভিত্তি করে তৈরি সামগ্রী, সেইসাথে চীনামাটির বাসন এবং সিরামিক। প্রয়োগের উপর নির্ভর করে, কৃত্রিম অস্তরককে বিশেষ বৈশিষ্ট্য দেওয়া যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ফেল্ডস্পার সিরামিকগুলি বুশিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, যার একটি উচ্চ অস্তরক ক্ষতির স্পর্শক রয়েছে৷
আঁশযুক্ত বৈদ্যুতিক নিরোধক উপকরণ
আঁশযুক্ত পদার্থগুলি প্রায়শই বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি এবং মেশিনে নিরোধকের জন্য ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে রয়েছে উদ্ভিদের উৎপত্তির উপকরণ (রাবার, সেলুলোজ, কাপড়), সিন্থেটিক টেক্সটাইল (নাইলন, ক্যাপ্রন), সেইসাথে পলিস্টাইরিন, পলিমাইড ইত্যাদি দিয়ে তৈরি সামগ্রী।
জৈব আঁশযুক্ত পদার্থগুলি অত্যন্ত হাইগ্রোস্কোপিক, তাই বিশেষ গর্ভধারণ ছাড়া খুব কমই ব্যবহার করা হয়।
সম্প্রতি, জৈব পদার্থের পরিবর্তে, সিন্থেটিক ফাইবার নিরোধক ব্যবহার করা হয়েছে, যেগুলির তাপ প্রতিরোধের উচ্চ স্তর রয়েছে৷ এর মধ্যে রয়েছে গ্লাস ফাইবার এবং অ্যাসবেস্টস। গ্লাস ফাইবার এর হাইড্রোফোবিক বৈশিষ্ট্য বাড়ানোর জন্য বিভিন্ন বার্নিশ এবং রজন দিয়ে গর্ভধারণ করা হয়। অ্যাসবেস্টস ফাইবারের যান্ত্রিক শক্তি কম, তাই প্রায়শই এতে তুলো ফাইবার যোগ করা হয়।
