I eksplosjonssikre elektriske anvendelser skilles det mellom faste og flytende isolasjonsmaterialer, som er spesielt tilpasset disse anvendelsene, i motsetning til mer generelle isolasjonskategorier.
Faste isolasjonsmaterialer
Disse kalles “faststoffisolasjonsmaterialer” og er stoffer som forblir i fast tilstand under driftsforhold. Denne kategorien omfatter materialer som isolasjonslakk, som i utgangspunktet er flytende, men som stivner når de påføres.
Nedenfor er det oppført vanlige isolasjonsmaterialer i fast form som brukes i eksplosjonssikkert elektrisk utstyr.
| Materialkvalitet | Relativt til sporingsindeksen (CTI) | Materialnavn |
|---|---|---|
| I | 600 ≤ CTI | Keramikk (glasert), glimmer, glass |
| II | 400 ≤ CTI < 600 | Melamin-asbest-bueplast, silikonbasert organisk asbest-buebestandig plast, umettet polyesteraggregat |
| III-a | 175 ≤ CTI < 400 | Plast av polytetrafluoretylen, plast av melamin og glassfiber, epoksyglassfiberplate behandlet med lysbuebestandig maling på overflaten |
| III-b | 100 ≤ CTI < 175 | Fenolplast |
Disse materialene klassifiseres ut fra deres Comparative Tracking Index (CTI), som er et mål på den overfladiske elektriske ytelsen. Deres mekaniske, termiske og kjemiske egenskaper kan imidlertid variere betydelig, noe som krever et nøye valg basert på de konkrete bruksforholdene, herunder hensyn til mekanisk styrke, varmebestandighet og kjemisk holdbarhet.
Keramiske (glaserte) materialer
Disse består av uorganiske, ikke-metalliske isolasjonsmaterialer og fremstilles ved sintring av metalloksider og metallforbindelser uten oksygen. Egenskapene inkluderer et hardhetsområde på 1000–5000 HV, strekkfasthet fra 26 til 36 MPa, trykkfasthet fra 460 til 680 MPa, smeltepunkter over 2000 °C, lav termisk utvidelse samt 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, korrosjonsbestandig, har lav friksjonskoeffisient og en betydelig termisk utvidelseskoeffisient.
Fenolplast
Dette er en termohærdende plast, kjent i handelen som “bakelitt” eller “fenolplate”, som tåler temperaturer på over 3000 °C og har utmerket brannmotstand og kjemisk stabilitet, selv om den er sprø og ikke tåler alkalikorrosjon.
I tillegg til de nevnte faste isolasjonsmaterialene benyttes det i stor utstrekning ulike faste isolasjonsstoffer i eksplosjonssikkert elektrisk utstyr, blant annet plastmaterialer til isolering av komponenter og visse hjelpematerialer i eksplosjonssikre motorer.
Flytende isolasjonsmaterialer
Dette gjelder isolerende stoffer som vanligvis forekommer i flytende form, som for eksempel transformatorolje, samt materialer som isolasjonslakk som brukes til impregnering av spoler, og som stivner etter bestemte behandlinger, men likevel regnes som flytende isolasjonsmidler.
1. Transformatorolje
• Denne oljen er avgjørende for eksplosjonssikkert elektrisk utstyr, som for eksempel transformatorer, og må oppfylle bestemte standarder:
• Tennpunktet må ikke ligge under 300 °C.
• Flammepunkt ikke under 200 °C (lukket kopp).
• Kinematisk viskositet på høyst 1*10?? m²/s ved 25 °C.
• Dielektrisk gjennomslagsstyrke på minst 27 kV.
• Volumresistivitet på minst 1*10??? m ved 25 °C.
• Flytepunkt ikke over -30 °C.
• Surhet (nøytraliseringsverdi) på opptil 0,03 mg/g (kaliumhydroksid).
Transformatorolje, som hovedsakelig består av en mineralsk isolasjonsolje med alkaner, sykloalkaner og umettede aromatiske hydrokarboner, har utmerkede isolasjonsegenskaper og god aldringsstabilitet. Bruken av denne oljen i gruveutstyr av klasse I er imidlertid begrenset på grunn av risikoen for at isolasjonsegenskapene kan forringes ved langvarig bruk.
2. Lakk
Isoleringslakk brukes til å impregnere elektriske spoler i eksplosjonssikkert utstyr, og forbedrer dermed deres elektriske isolasjonsegenskaper. Disse lakkene, som finnes i både løsemiddelbaserte og løsemiddelfrie varianter, består av naturlige eller syntetiske harpikser kombinert med ulike løsemidler som benzen og alkoholer for den løsemiddelbaserte typen, og syntetiske harpikser, stivningsmidler og aktive fortynningsmidler som styren for den løsemiddelfrie typen.
Begge lakktypene byr på en rekke alternativer som passer til ulike bruksområder, noe som sikrer at de kan tilpasses spesifikke driftskrav.
