De maximale verhittingstemperatuur van componenten die in contact kunnen komen met ontvlambare gas-luchtmengsels in elektrische apparatuur met verhoogde veiligheid is een kritieke factor bij het bepalen van de explosieveiligheid van elektrische apparaten. Stroomvoerende componenten, vooral vermogenscomponenten zoals wikkelingen en verwarmingselementen, fungeren als warmtebronnen in elektrische apparatuur.
De maximale verwarmingstemperatuur mag de limiettemperatuur van elektrische apparaten met verhoogde veiligheid niet overschrijden. De term 'grenstemperatuur' verwijst naar de hoogst toelaatbare temperatuur van explosieveilig elektrisch materiaal, die de laagste is van de temperatuur die wordt bepaald door de temperatuurklasse van het materiaal en de temperatuur waarbij de gebruikte materialen thermische stabiliteit bereiken. Deze grenstemperatuur is de "drempel" voor het garanderen van de explosieveilige veiligheidsprestaties van elektrische producten met verhoogde veiligheid. Als de maximale verwarmingstemperatuur de limiettemperatuur overschrijdt, kan het bijbehorende explosieve gas-luchtmengsel ontbranden of de mechanische en elektrische eigenschappen van de gebruikte materialen beschadigen. Voor geïsoleerde wikkelingen bijvoorbeeld kan een aanhoudende temperatuur boven de stabiliteitstemperatuur de levensduur halveren voor elke 8-10°C stijging.
Voor geïsoleerde wikkelingen mag de maximale verwarmingstemperatuur de norm in de tabel niet overschrijden.
Grenstemperatuur van geïsoleerde wikkelingen
Kenmerkende items | Methode voor temperatuurmeting | Hittebestendigheid van isolatiematerialen | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
- | - | A(105℃) | E(120℃) | B(130℃) | F(155℃) | H(180℃) |
Maximumtemperatuur tijdens nominaal bedrijf/℃ | ||||||
Enkellaags geïsoleerde wikkeling | Weerstandsmethode of thermometermethode | 95 | 110 | 120 | 130 | 155 |
Andere geïsoleerde wikkelingen | Weerstandsmethode | 90 | 105 | 110 | 130 | 155 |
Andere geïsoleerde wikkelingen | Thermometermethode | 80 | 95 | 100 | 115 | 135 |
Extreme temperatuur tijdens stilstand/℃ | ||||||
Extreme temperatuur aan het einde van de TE-tijd | Weerstandsmethode | 160 | 175 | 185 | 210 | 235 |
Bij geleiders die elektrische stroom geleiden, mag bij de maximale verhittingstemperatuur de mechanische sterkte van het materiaal niet afnemen, mag er geen vervorming optreden die de toelaatbare spanning overschrijdt en mogen de aangrenzende isolatiematerialen niet beschadigd raken. Bijvoorbeeld in het geval van asynchrone driefasenmotoren met verhoogde veiligheid zal de verwarmingstemperatuur van de rotor de isolatie van de statorwikkelingen niet beschadigen.
Bij het ontwerp van elektrische apparatuur met verhoogde veiligheid moeten ontwerpers, om te voorkomen dat de temperatuur van bepaalde componenten hun grenstemperatuur overschrijdt, naast de elektrische en thermische prestaties van de elektrische componenten, overwegen om geschikte temperatuurbeveiligingen in te bouwen om oververhitting boven hun grenstemperatuur te voorkomen.