Plahvatuskindlates elektriseadmetes eristatakse isolatsioonimaterjale tahkete ja vedelate tüüpidena, mis on spetsiaalselt nende rakenduste jaoks kohandatud, erinevalt üldisematest isolatsioonikategooriatest.
Tahked isolatsioonimaterjalid
Neid nimetatakse “tahkete isolatsioonimaterjalideks” ja tegemist on ainetega, mis jäävad töötingimustes tahkeks. Sellesse kategooriasse kuuluvad näiteks isolatsioonilakk, mis on algselt vedel, kuid tahkestub peale pealekandmist.
Allpool on loetletud plahvatuskindlates elektriseadmetes tavaliselt kasutatavad tahked isolatsioonimaterjalid.
| Materjali klass | Jälgimisindeksiga võrreldes (CTI) | Materjali nimetus |
|---|---|---|
| I | 600 ≤ CTI | Keraamika (glasuuritud), vilgukivi, klaas |
| II | 400 ≤ CTI < 600 | melamiin-asbest-kaareplast, silikoon-orgaaniline asbest-kaarekindel plast, küllastumata polüestri täitematerjal |
| III-a | 175 ≤ CTI < 400 | Polütetrafluoroetüleenplast, melamiin-klaaskiudplast, epoksü-klaaskiudplaat, mille pind on kaetud kaarekindla värviga |
| III-b | 100 ≤ CTI < 175 | Fenoolplast |
Neid materjale klassifitseeritakse nende võrdleva läbipõlemisindeksi (CTI) alusel, mis on pinnalise elektrilise toimivuse näitaja. Siiski võivad nende mehaanilised, termilised ja keemilised omadused oluliselt erineda, mistõttu on vaja neid hoolikalt valida vastavalt konkreetsetele kasutuskeskkonnatingimustele, võttes arvesse muu hulgas mehaanilist tugevust, kuumuskindlust ja keemilist vastupidavust.
Keraamilised (glasuuritud) materjalid
Need koosnevad anorgaanilistest mittemetallilistest isolatsioonimaterjalidest, mis on saadud metalloksiidide ja hapnikuvabade metallühendite paagutamisel. Nende omaduste hulka kuuluvad kõvadusvahemik 1000–5000 HV, tõmbetugevus 26–36 MPa, survetugevus 460–680 MPa, sulamistemperatuur üle 2000 °C, madal soojuspaisumine ning kõrge keemiline stabiilsus ja korrosioonikindlus.
Polütetrafluoroetüleen (PTFE)
See fluoroplastmaterjal talub pikaajalist kasutamist temperatuurivahemikus -180 °C kuni 260 °C. See on keemiliselt väga stabiilne, korrosioonikindel, omab madalat hõõrdetegurit ja märkimisväärset soojuspaisumistegurit.
Fenoolplast
See termokõvastuv plast, mida kaubanduslikult tuntakse nimetuse “bakeliit” või “fenoolplaat” all, talub temperatuure üle 3000 °C ning pakub suurepärast põlemiskindlust ja keemilist stabiilsust, kuigi see on rabe ega talu leeliskorroosiooni.
Lisaks eespool mainitud tahketele isolatsioonimaterjalidele kasutatakse plahvatuskindlates elektriseadmetes laialdaselt mitmesuguseid tahkeid isolatsiooniaineid, sealhulgas plastmaterjale komponentide isoleerimiseks ja teatavaid abimaterjale plahvatuskindlates mootorites.
Vedelad isolatsioonimaterjalid
Need hõlmavad tavaliselt vedelal kujul esinevaid isoleerivaid aineid, nagu trafoõli, ning materjale, nagu mähise impregneerimiseks kasutatavat isoleerivat lakki, mis küll kindlate töötlemisprotsesside järel tahkestuvad, kuid mida peetakse siiski vedelateks isolaatoriteks.
1. Transformaatoriõli
• See õli, mis on hädavajalik plahvatuskindlate elektriseadmete, näiteks trafode jaoks, peab vastama kindlatele standarditele:
• Süttimistemperatuur ei tohi olla madalam kui 300 °C.
• Leekpunkt ei tohi olla madalam kui 200 °C (suletud kausis).
• Kinemaatiline viskoossus ei ületa 1*10?? m²/s temperatuuril 25 °C.
• Dielektriline läbilöögitugevus vähemalt 27 kV.
• Mahutakistus vähemalt 1*10??? m temperatuuril 25 °C.
• Voolavuspunkt ei tohi olla kõrgem kui -30 °C.
• Happesus (neutralisatsiooniarv) kuni 0,03 mg/g (kaaliumhüdroksiid).
Transformaatoriõli, mis on peamiselt mineraalne isoleeriv õli, mis sisaldab alkaane, tsükloalkaane ja küllastumata aromaatsed süsivesinikke, pakub suurepäraseid isoleerimisomadusi ja vananemiskindlust. Siiski on selle kasutamine I-klassi kaevandusseadmetes piiratud, kuna pikaajalise kasutamise korral võivad selle isoleerimisomadused halveneda.
2. Lakk
Plahvatuskindlate seadmete elektrimähiste immutamiseks kasutatav isolatsioonilakk parandab nende elektrilisi isolatsioonivõimeid. Neid lakke on saadaval nii lahustipõhiste kui ka lahustivabade variantidena; lahustipõhised lakid koosnevad looduslikest või sünteetilistest vaikudest, millele on lisatud erinevaid lahusteid, nagu benseen ja alkoholid, ning lahustivabad lakid sünteetilistest vaikudest, kõvenditest ja aktiivsetest lahustitest, nagu stüreen.
Mõlemad lakkitüübid pakuvad mitmesuguseid võimalusi, mis vastavad erinevatele kasutusvajadustele, tagades kohandatavuse konkreetsetele kasutusnõuetele.
