I eksplosjonssikre elektriske applikasjoner deles isolasjonsmaterialene inn i faste og flytende typer, som er skreddersydd spesielt for disse bruksområdene, i motsetning til bredere isolasjonskategorier.
Solide isolasjonsmaterialer
Dette er stoffer som forblir faste under driftsforhold, og som kalles "faststoffisolasjonsmaterialer". Denne kategorien omfatter materialer som isolasjonslakk, som i utgangspunktet er flytende, men som stivner ved påføring.
Nedenfor følger en liste over vanlige faste isolasjonsmaterialer som brukes i eksplosjonssikkert elektrisk utstyr.
Materialkvalitet | Sammenlignet med Tracking Index (CTI) | Navn på materiale |
---|---|---|
I | 600≤CTI | Keramikk (glasert), glimmer, glass |
II | 400≤CTI<600 | Melaminasbestbueplast, silikonorganisk asbestbuefast plast, umettet polyesteraggregat |
III-a | 175≤CTI<400 | Polytetrafluoretylenplast, melamin glassfiberplast, epoksyglassdukplate behandlet med lysbuebestandig maling på overflaten |
III-b | 100≤CTI<175 | Fenolisk plast |
Disse materialene klassifiseres basert på deres Comparative Tracking Index (CTI), et mål på overflatisk elektrisk ytelse. De mekaniske, termiske og kjemiske egenskapene kan imidlertid variere betydelig, noe som gjør det nødvendig å foreta et nøye utvalg basert på de spesifikke miljøforholdene der de skal brukes, inkludert hensynet til mekanisk styrke, varmebestandighet og kjemisk holdbarhet.
Keramiske (glaserte) materialer
Disse består av uorganiske, ikke-metalliske isolasjonsstoffer som dannes ved sintring av metalloksider og ikke-oksygenholdige metallforbindelser. De har en hardhet på 1000-5000 HV, strekkfasthet på 26-36 MPa, trykkfasthet på 460-680 MPa, smeltepunkt på over 2000 °C, lav termisk ekspansjon, høy kjemisk stabilitet og korrosjonsbestandighet.
Polytetrafluoretylen (PTFE)
Dette fluorplastmaterialet tåler langvarig bruk i temperaturer fra -180 °C til 260 °C. Det er svært kjemisk stabilt, motstandsdyktig mot korrosjon, har en lav friksjonskoeffisient og en betydelig termisk ekspansjonskoeffisient.
Fenolisk plast
Det er en herdeplast, kjent i handelen som "bakelitt" eller "fenolplate", som tåler temperaturer på over 3000 °C og har utmerket brennmotstand og kjemisk stabilitet, selv om den er sprø og ikke motstandsdyktig mot alkalikorrosjon.
I tillegg til de nevnte faste isolasjonsmaterialene brukes det i eksplosjonssikkert elektrisk utstyr i stor utstrekning forskjellige faste isolasjonsstoffer, inkludert plastmaterialer for isolering av komponenter og visse hjelpematerialer i eksplosjonssikre motorer.
Flytende isolasjonsmaterialer
Det dreier seg om isolasjonsstoffer som vanligvis finnes i flytende form, som transformatorolje, og materialer som isolasjonslakk som brukes til impregnering av spoler, som størkner etter bestemte behandlinger, men som likevel regnes som flytende isolatorer.
1. Transformatorolje
- Denne oljen er avgjørende for eksplosjonssikkert elektrisk utstyr som transformatorer, og den må oppfylle spesifikke standarder:
- Antennelsespunkt ikke under 300 °C.
- Flammepunkt ikke under 200 °C (lukket kopp).
- Kinematisk viskositet ikke over 1*10?? m²/s ved 25 °C.
- Dielektrisk gjennomslagsstyrke på minst 27 kV.
- Volumresistivitet på minst 1*10???? m ved 25 °C.
- Hellingspunkt ikke over -30 °C.
- Surhetsgrad (nøytraliseringsverdi) opp til 0,03 mg/g (kaliumhydroksid).
Transformatorolje, som primært er en mineralsk isolasjonsolje bestående av alkaner, sykloalkaner og umettede aromatiske hydrokarboner, har utmerkede isolasjonsegenskaper og aldringsstabilitet. Bruken i klasse I-gruveutstyr er imidlertid begrenset på grunn av den potensielle nedbrytningen av isolasjonsegenskapene ved langvarig bruk.
2. Lakk
Isolasjonslakk brukes til impregnering av elektriske spoler i eksplosjonssikkert utstyr, og forbedrer den elektriske isolasjonsevnen. Disse lakkene er tilgjengelige i løsemiddelbasert og løsemiddelfri form, og består av naturlige eller syntetiske harpikser kombinert med ulike løsemidler som benzen og alkoholer for den løsemiddelbaserte typen, og syntetiske harpikser, størkningsmidler og aktive fortynningsmidler som styren for den løsemiddelfrie typen.
Begge laktypene har flere alternativer som passer til ulike bruksområder, noe som sikrer tilpasning til spesifikke driftskrav.