في التطبيقات الكهربائية المقاومة للانفجار، يتم التفريق بين المواد العازلة في التطبيقات الكهربائية المقاومة للانفجار، حيث يتم التمييز بين المواد العازلة إلى أنواع صلبة وسائلة مصممة خصيصًا لهذه التطبيقات، على عكس فئات العزل الأوسع نطاقًا.
مواد العزل الصلبة
يشار إليها باسم "مواد العزل في الحالة الصلبة"، وهي مواد تظل صلبة في ظل ظروف التشغيل. وتشمل هذه الفئة مواد مثل الورنيش العازل، والتي تكون سائلة في البداية ولكنها تتصلب عند الاستخدام.
مواد العزل الصلبة شائعة الاستخدام في المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار مدرجة أدناه.
درجة المواد | مقارنة بمؤشر التتبع (CTI) | اسم المادة |
---|---|---|
I | 600 ≤CTI | السيراميك (المزجج) والميكا والزجاج |
ثانياً | 400 ≤600 < 600 | بلاستيك الميلامين أسبستوس القوسي، بلاستيك السيليكون العضوي المقاوم للأسبستوس العضوي، ركام البوليستر غير المشبع |
ثالثاً-أ | 175 < 400 < 175 < 400 | بلاستيك بولي تترافلوروإيثيلين، وبلاستيك الميلامين من الألياف الزجاجية، ولوح قماش زجاجي إيبوكسي معالج بطلاء مقاوم للقوس الكهربائي على السطح |
ثالثاً-ب | 100 ≤CTI < 175 | بلاستيك الفينول |
يتم تصنيف هذه المواد على أساس مؤشر التتبع المقارن (CTI)، وهو مقياس للأداء الكهربائي السطحي. ومع ذلك، يمكن أن تختلف خواصها الميكانيكية والحرارية والكيميائية اختلافًا كبيرًا، مما يستلزم اختيارًا دقيقًا بناءً على الظروف البيئية المحددة للاستخدام، بما في ذلك اعتبارات القوة الميكانيكية ومقاومة الحرارة والمتانة الكيميائية.
مواد السيراميك (المزجج)
تتألف من مواد عازلة غير عضوية غير معدنية، وتتكون عن طريق تلبيد أكاسيد المعادن والمركبات المعدنية غير الأكسجينية. وتشمل خصائصها صلابة تتراوح بين 1000 و5000HV، وقوة شد تتراوح بين 26 و36 ميجا باسكال، وقوة ضغط تتراوح بين 460 و680 ميجا باسكال، ونقاط انصهار تتجاوز 2000 درجة مئوية، وتمدد حراري منخفض، وثبات كيميائي عالٍ ومقاومة للتآكل.
بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE)
تتحمل مادة البلاستيك الفلوري هذه الاستخدام طويل الأجل عبر درجات حرارة تتراوح من -180 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية. وهي مادة مستقرة كيميائياً بدرجة عالية ومقاومة للتآكل، وتتميز بمعامل احتكاك منخفض، ولها معامل تمدد حراري كبير.
بلاستيك الفينول
وهو بلاستيك متصلد بالحرارة، يُعرف تجاريًا باسم "الباكليت" أو "لوح الفينول"، ويمكنه تحمل درجات حرارة تتجاوز 3000 درجة مئوية ويوفر مقاومة ممتازة للحروق والثبات الكيميائي، على الرغم من أنه هش وغير مقاوم للتآكل القلوي.
بالإضافة إلى المواد العازلة الصلبة المذكورة، تستخدم المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار على نطاق واسع مواد عازلة صلبة مختلفة، بما في ذلك المواد البلاستيكية للمكونات العازلة وبعض المواد المساعدة في المحركات المقاومة للانفجار.
مواد العزل السائل
تشير هذه المواد إلى المواد العازلة التي توجد عادةً في شكل سائل، مثل زيت المحولات، ومواد مثل الورنيش العازل المستخدم في تشريب الملفات، والتي تتصلب بعد معالجات محددة ومع ذلك لا تزال تعتبر عوازل سائلة.
1. زيت المحولات
- هذا الزيت ضروري للمعدات الكهربائية المقاومة للانفجار مثل المحولات، ويجب أن يفي هذا الزيت بمعايير محددة:
- لا تقل درجة الاشتعال عن 300 درجة مئوية.
- لا تقل درجة الوميض عن 200 درجة مئوية (كوب مغلق).
- لزوجة حركية لا تتجاوز 1*10؟ م²/ث عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.
- قوة الانهيار العازل الكهربائي 27 كيلو فولت على الأقل.
- مقاومة حجمية حجمية لا تقل عن 1*10???? م عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.
- لا تزيد نقطة الصب عن -30 درجة مئوية تحت الصفر.
- حموضة (قيمة التحييد) تصل إلى 0.03 ملغم/غم (هيدروكسيد البوتاسيوم).
زيت المحولات، وهو في المقام الأول زيت عازل معدني يتكون من الألكانات والسيكلو ألكانات والهيدروكربونات العطرية غير المشبعة، يوفر خصائص عزل ممتازة وثباتاً ممتازاً مع التقادم. ومع ذلك، فإن استخدامه في معدات التعدين من الفئة الأولى مقيد بسبب التدهور المحتمل لخصائصه العازلة على مدى الاستخدام المطول.
2. الورنيش
يُستخدم الورنيش العازل في تشريب الملفات الكهربائية في المعدات المقاومة للانفجار، حيث يعمل الورنيش العازل على تحسين قدرات العزل الكهربائي. وتتوفر هذه الورنيشات في أشكال قائمة على المذيبات وخالية من المذيبات، وتتكون من راتنجات طبيعية أو اصطناعية ممزوجة بمذيبات مختلفة مثل البنزين والكحوليات للنوع القائم على المذيبات، والراتنجات الاصطناعية وعوامل التصلب والمخففات النشطة مثل الستايرين للنوع الخالي من المذيبات.
يوفر كلا النوعين من الورنيش خيارات متعددة لتناسب احتياجات الاستخدام المختلفة، مما يضمن القدرة على التكيف مع المتطلبات التشغيلية المحددة.