Dans les applications électriques antidéflagrantes, les matériaux d'isolation sont différenciés en types solides et liquides, conçus spécifiquement pour ces applications, contrairement aux catégories d'isolation plus générales.
Matériaux d'isolation solides
Appelés "matériaux d'isolation à l'état solide", il s'agit de substances qui restent solides dans des conditions opérationnelles. Cette catégorie comprend des matériaux tels que les vernis isolants, qui sont initialement liquides mais se solidifient lors de l'application.
Les matériaux d'isolation solides couramment utilisés dans les équipements électriques antidéflagrants sont énumérés ci-dessous.
Qualité du matériau | Par rapport à l'indice de suivi (CTI) | Nom du matériau |
---|---|---|
I | 600≤CTI | Céramique (émaillée), mica, verre |
II | 400≤CTI<600 | Plastique d'arc en amiante mélaminé, plastique résistant à l'arc en amiante organique siliconé, agrégat de polyester non saturé |
III-a | 175≤CTI<400 | Plastique en polytétrafluoroéthylène, plastique en fibre de verre mélaminé, panneau en tissu de verre époxy traité avec une peinture résistante aux arcs électriques sur la surface. |
III-b | 100≤CTI<175 | Plastique phénolique |
Ces matériaux sont classés en fonction de leur indice de suivi comparatif (CTI), une mesure de la performance électrique superficielle. Cependant, leurs propriétés mécaniques, thermiques et chimiques peuvent varier de manière significative, ce qui nécessite une sélection minutieuse en fonction des conditions environnementales spécifiques d'utilisation, notamment en ce qui concerne la résistance mécanique, la résistance à la chaleur et la durabilité chimique.
Matériaux céramiques (émaillés)
Ces substances isolantes non métalliques inorganiques sont formées par le frittage d'oxydes métalliques et de composés métalliques non oxygénés. Ils se caractérisent par une dureté de 1000 à 5000 HV, une résistance à la traction de 26 à 36 MPa, une résistance à la compression de 460 à 680 MPa, un point de fusion supérieur à 2000°C, une faible dilatation thermique, une grande stabilité chimique et une résistance à la corrosion.
Polytétrafluoroéthylène (PTFE)
Ce matériau plastique fluoré peut être utilisé à long terme à des températures allant de -180°C à 260°C. Il est chimiquement très stable, résistant à la corrosion, présente un faible coefficient de frottement et un coefficient de dilatation thermique important.
Plastique phénolique
Il s'agit d'un plastique thermodurcissable, connu dans le commerce sous le nom de "bakélite" ou de "panneau phénolique", qui peut résister à des températures supérieures à 3000°C et offre une excellente résistance aux brûlures et une grande stabilité chimique, bien qu'il soit cassant et ne résiste pas à la corrosion alcaline.
Outre les matériaux d'isolation solides mentionnés, les équipements électriques antidéflagrants utilisent largement diverses substances isolantes solides, y compris des matériaux plastiques pour les composants isolants et certains matériaux auxiliaires dans les moteurs antidéflagrants.
Matériaux d'isolation liquide
Il s'agit de substances isolantes que l'on trouve généralement sous forme liquide, comme l'huile pour transformateurs, et de matériaux tels que le vernis isolant utilisé pour l'imprégnation des bobines, qui se solidifient après des traitements spécifiques mais sont toujours considérés comme des isolants liquides.
1. Huile de transformateur
- Indispensable pour les équipements électriques antidéflagrants tels que les transformateurs, cette huile doit répondre à des normes spécifiques :
- Le point d'ignition n'est pas inférieur à 300°C.
- Le point d'éclair n'est pas inférieur à 200°C (coupe fermée).
- Viscosité cinématique ne dépassant pas 1*10 ? m²/s à 25°C.
- Résistance à la rupture diélectrique d'au moins 27 kV.
- Résistivité volumique d'au moins 1*10 ??? m à 25°C.
- Point d'écoulement inférieur ou égal à -30°C.
- Acidité (valeur de neutralisation) jusqu'à 0,03 mg/g (hydroxyde de potassium).
L'huile de transformateur, principalement une huile minérale isolante composée d'alcanes, de cycloalcanes et d'hydrocarbures aromatiques insaturés, offre d'excellentes qualités d'isolation et de stabilité au vieillissement. Toutefois, son utilisation dans les équipements miniers de classe I est limitée en raison de la dégradation potentielle de ses propriétés isolantes au cours d'une utilisation prolongée.
2. Vernis
Utilisés pour imprégner les bobines électriques des équipements antidéflagrants, les vernis isolants améliorent leurs capacités d'isolation électrique. Disponibles en version avec ou sans solvant, ces vernis sont constitués de résines naturelles ou synthétiques combinées à divers solvants tels que le benzène et les alcools pour la version avec solvant, et de résines synthétiques, d'agents solidifiants et de diluants actifs tels que le styrène pour la version sans solvant.
Les deux types de vernis offrent de multiples options pour répondre aux différents besoins d'application, garantissant ainsi l'adaptabilité aux exigences opérationnelles spécifiques.