防爆電気製品によく使用される絶縁材料

防爆電気用途では、絶縁材料は固体タイプと液体タイプに区別され、広範な絶縁カテゴリーとは異なり、これらの用途に特化して調整されている。

固形断熱材

固体絶縁材料」と呼ばれるこれらの物質は、使用条件下で固体のままである。このカテゴリーには、絶縁ワニスのような、最初は液体だが塗布すると固化する材料が含まれる。

防爆電気機器で一般的に使用される固体絶縁材料を以下に示す。

素材グレード	トラッキング・インデックス（CTI）との比較	材料名
I	600≤CTI	セラミック（釉薬）、雲母、ガラス
II	400≦CTI＜600	メラミン石綿アークプラスチック、シリコーン有機石綿耐アークプラスチック、不飽和ポリエステル骨材
III-a	175≦CTI＜400	ポリテトラフルオロエチレン樹脂、メラミンガラス繊維樹脂、耐アーク性塗料で表面処理されたエポキシガラスクロスボード
III-b	100≦CTI＜175	フェノール樹脂

これらの材料は、表面的な電気的性能の尺度である比較トラッキング指数（CTI）に基づいて等級付けされている。しかし、その機械的、熱的、化学的特性は大きく変化する可能性があるため、機械的強度、耐熱性、化学的耐久性など、使用する特定の環境条件に基づいて慎重に選択する必要があります。

セラミック（釉薬）素材

無機非金属絶縁物質で、金属酸化物と非酸素金属化合物を焼結して形成される。硬度は1000～5000HV、引張強度は26～36MPa、圧縮強度は460～680MPa、融点は2000℃を超え、熱膨張率が低く、化学的安定性と耐食性に優れている。

ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）

このフッ素樹脂材料は、-180℃から260℃の温度範囲で長期間の使用に耐える。化学的安定性が高く、耐食性に優れ、摩擦係数が低く、熱膨張係数が大きい。

フェノール樹脂

熱硬化性プラスチックで、商業的には「ベークライト」または「フェノールボード」として知られ、3000℃を超える温度に耐えることができ、優れた耐燃焼性と化学的安定性を提供するが、もろく、アルカリ腐食に対する耐性はない。

前述の固体絶縁材料に加えて、防爆電気機器には、絶縁部品用のプラスチック材料や防爆モーター内の特定の補助材料など、さまざまな固体絶縁物質が広く利用されている。

液体断熱材

これらは、変圧器オイルのように一般的に液状で見られる絶縁物質や、コイル含浸に使用される絶縁ワニスのように、特定の処理後に固化するものの、依然として液状絶縁物質とみなされる物質を指す。

1.変圧器オイル

- 変圧器などの防爆型電気機器に不可欠なこのオイルは、特定の規格に適合していなければならない：

- 発火点は300℃以下。

- 引火点は200℃以下（密閉式カップ）。

- 25℃で1*10? m²/sを超えない動粘度。

- 絶縁破壊強度は少なくとも27kV。

- 体積抵抗率は25℃で少なくとも1*10? m。

- 注ぎ口は-30℃を超えない。

- 最大0.03 mg/gの酸性度（中和価）（水酸化カリウム）。
トランスフォーマーオイルは、主にアルカン、シクロアルカン、不飽和芳香族炭化水素からなる鉱物性絶縁油で、優れた絶縁品質と経年安定性を備えている。しかし、長期間の使用で絶縁特性が劣化する可能性があるため、クラスIの採掘機器での使用は制限されている。

2.ワニス

絶縁ワニスは、防爆機器の電気コイルに含浸させ、電気絶縁性を向上させる目的で使用される。ワニスには溶剤系と無溶剤系があり、溶剤系は天然樹脂や合成樹脂にベンゼンやアルコールなどの各種溶剤を配合したもの、無溶剤系は合成樹脂や固化剤、スチレンなどの活性シンナーなどを配合したものである。

どちらのタイプのワニスも、さまざまな用途のニーズに合わせて複数のオプションを提供しており、特定の運用要件への適応性を保証している。