Běžně používané izolační materiály pro nevýbušné elektrické spotřebiče

V elektrických aplikacích odolných proti výbuchu se izolační materiály na rozdíl od širších kategorií izolací rozlišují na pevné a kapalné typy, které jsou pro tyto aplikace speciálně uzpůsobeny.

Pevné izolační materiály

Jedná se o látky, které zůstávají v pevném stavu i za provozních podmínek a označují se jako "pevnolátkové izolační materiály". Do této kategorie patří materiály jako izolační laky, které jsou zpočátku tekuté, ale po aplikaci ztuhnou.

Níže jsou uvedeny běžně používané pevné izolační materiály v nevýbušných elektrických zařízeních.

Třída materiálu	V porovnání s indexem sledování (CTI)	Název materiálu
I	600≤CTI	Keramika (glazovaná), slída, sklo
II	400≤CTI＜600	Melaminový azbestový obloukový plast, silikonový organický azbestový obloukový plast, nenasycené polyesterové kamenivo
III-a	175≤CTI＜400	Polytetrafluorethylenový plast, melaminový plast se skleněnými vlákny, epoxidová deska ze skleněné tkaniny, na povrchu ošetřená barvou odolnou proti oblouku.
III-b	100≤CTI＜175	Fenolický plast

Tyto materiály jsou klasifikovány na základě jejich srovnávacího indexu sledování (CTI), který je měřítkem povrchové elektrické výkonnosti. Jejich mechanické, tepelné a chemické vlastnosti se však mohou výrazně lišit, což vyžaduje pečlivý výběr na základě konkrétních podmínek prostředí, v němž se používají, včetně zohlednění mechanické pevnosti, tepelné odolnosti a chemické trvanlivosti.

Keramické (glazované) materiály

Jedná se o anorganické nekovové izolační látky, které vznikají spékáním oxidů kovů a bezkyslíkatých sloučenin kovů. Mezi jejich vlastnosti patří tvrdost v rozmezí 1000~5000HV, pevnost v tahu 26~36 MPa, pevnost v tlaku 460~680 MPa, teploty tání přesahující 2000 °C, nízká tepelná roztažnost a vysoká chemická stabilita a odolnost proti korozi.

Polytetrafluorethylen (PTFE)

Tento fluoroplastový materiál vydrží dlouhodobé používání při teplotách od -180 °C do 260 °C. Je vysoce chemicky stabilní, odolný vůči korozi, vykazuje nízký koeficient tření a má významný koeficient tepelné roztažnosti.

Fenolický plast

Jedná se o termosetový plast, komerčně známý jako "bakelit" nebo "fenolová deska", který odolává teplotám přesahujícím 3000 °C a má vynikající odolnost proti vypalování a chemickou stabilitu, je však křehký a není odolný proti alkalické korozi.

Kromě uvedených pevných izolačních materiálů se v nevýbušných elektrických zařízeních hojně používají různé pevné izolační látky, včetně plastových materiálů pro izolační součásti a některých pomocných materiálů v nevýbušných motorech.

Tekuté izolační materiály

Jedná se o izolační látky, které se obvykle nacházejí v kapalné formě, jako je transformátorový olej, a materiály, jako je izolační lak používaný k impregnaci cívek, které po specifickém ošetření tuhnou, ale stále se považují za kapalné izolátory.

1. Transformátorový olej

- Tento olej je nezbytný pro nevýbušná elektrická zařízení, jako jsou transformátory, a musí splňovat zvláštní normy:

- Bod vznícení nesmí být nižší než 300 °C.

- Teplota vzplanutí není nižší než 200 °C (uzavřený kelímek).

- Kinematická viskozita nepřesahuje 1*10?? m²/s při 25 °C.

- Průrazná dielektrická pevnost nejméně 27 kV.

- Objemový odpor nejméně 1*10??? m při 25 °C.

- Teplota tuhnutí nepřesahuje -30 °C.

- Kyselost (neutralizační hodnota) do 0,03 mg/g (hydroxid draselný).
Transformátorový olej, především minerální izolační olej obsahující alkany, cykloalkany a nenasycené aromatické uhlovodíky, má vynikající izolační vlastnosti a stabilitu při stárnutí. Jeho použití v důlních zařízeních třídy I je však omezeno kvůli možné degradaci jeho izolačních vlastností při dlouhodobém používání.

2. Lak

Izolační lak se používá k impregnaci elektrických cívek v nevýbušných zařízeních a zlepšuje jejich elektrické izolační schopnosti. Tyto laky, které jsou k dispozici ve formě na bázi rozpouštědel a bez rozpouštědel, se skládají z přírodních nebo syntetických pryskyřic v kombinaci s různými rozpouštědly, jako je benzen a alkoholy, v případě laků na bázi rozpouštědel a syntetických pryskyřic, ztužovačů a aktivních ředidel, jako je styren, v případě laků bez rozpouštědel.

Oba typy laků nabízejí více možností, které vyhovují různým aplikačním potřebám a zajišťují přizpůsobení specifickým provozním požadavkům.