В взрывозащищённых электрических системах изоляционные материалы подразделяются на твёрдые и жидкие типы, специально разработанные для этих целей, в отличие от более общих категорий изоляционных материалов.
Твердые теплоизоляционные материалы
Эти вещества, называемые “твердотельными изоляционными материалами”, остаются в твердом состоянии в условиях эксплуатации. К этой категории относятся такие материалы, как изоляционный лак, которые изначально находятся в жидком состоянии, но затвердевают после нанесения.
Ниже приведен перечень твердых теплоизоляционных материалов, широко используемых в взрывозащищенном электрооборудовании.
| Марка материала | Коэффициент соотношения к индексу отслеживания (CTI) | Название материала |
|---|---|---|
| I | 600 ≤ CTI | Керамика (глазурованная), слюда, стекло |
| II | 400 ≤ CTI < 600 | Меламиновый асбестостойкий пластик, силиконовый органический асбестостойкий пластик, ненасыщенный полиэфирный агрегат |
| III-а | 175 ≤ CTI < 400 | Политетрафторэтиленовый пластик, меламиновый пластик с стекловолокном, эпоксидная стеклотканевая плита с поверхностью, обработанной огнестойкой краской |
| III-b | 100 ≤ CTI < 175 | Фенольный пластик |
Эти материалы классифицируются по индексу сравнительного следа (CTI) — показателю поверхностных электротехнических характеристик. Однако их механические, термические и химические свойства могут значительно различаться, что требует тщательного выбора с учетом конкретных условий эксплуатации, в том числе с учетом механической прочности, термостойкости и химической стойкости.
Керамические (глазурованные) материалы
Эти материалы, состоящие из неорганических неметаллических изоляционных веществ, получают путем спекания оксидов металлов и некислородных соединений металлов. К их характеристикам относятся диапазон твёрдости 1000–5000 HV, предел прочности при растяжении 26–36 МПа, предел прочности при сжатии 460–680 МПа, температура плавления свыше 2000 °C, низкое тепловое расширение, а также высокая химическая стабильность и коррозионная стойкость.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ)
Этот фторпласт выдерживает длительную эксплуатацию в диапазоне температур от -180 °C до 260 °C. Он обладает высокой химической стойкостью, устойчив к коррозии, характеризуется низким коэффициентом трения и имеет значительный коэффициент теплового расширения.
Фенольный пластик
Этот термореактивный пластик, известный в торговле как “бакелит” или “фенольная плита”, способен выдерживать температуры свыше 3000 °C и обладает превосходной огнестойкостью и химической стойкостью, хотя и отличается хрупкостью и не устойчив к коррозии под действием щелочей.
Помимо упомянутых твердых изоляционных материалов, во взрывозащищенном электрооборудовании широко используются различные твердые изоляционные вещества, в том числе пластиковые материалы для изоляции компонентов и некоторые вспомогательные материалы во взрывозащищенных двигателях.
Жидкие теплоизоляционные материалы
Речь идет об изоляционных веществах, которые обычно встречаются в жидком состоянии, таких как трансформаторное масло, а также о материалах, например изоляционном лаке, используемом для пропитки обмоток, которые после определённой обработки затвердевают, но при этом по-прежнему считаются жидкими изоляторами.
1. Трансформаторное масло
• Это масло, необходимое для взрывозащищенного электрооборудования, такого как трансформаторы, должно соответствовать определенным стандартам:
• Температура возгорания не ниже 300 °C.
• Температура вспышки не ниже 200 °C (в закрытой чашке).
• Кинематическая вязкость не более 1*10?? м²/с при 25 °C.
• Диэлектрическая прочность не менее 27 кВ.
• Объёмное удельное сопротивление не менее 1*10??? м при 25 °C.
• Температура застывания не выше -30 °C.
• Кислотность (коэффициент нейтрализации) — не более 0,03 мг/г (гидроксид калия).
Трансформаторное масло, представляющее собой в основном минеральное изоляционное масло, состоящее из алканов, циклоалканов и ненасыщенных ароматических углеводородов, обладает превосходными изоляционными свойствами и устойчивостью к старению. Однако его применение в горнодобывающем оборудовании класса I ограничено из-за возможного ухудшения его изоляционных свойств при длительном использовании.
2. Лак
Изоляционный лак, применяемый для пропитки электрических катушек во взрывозащищённом оборудовании, повышает их электроизоляционные характеристики. Эти лаки, выпускаемые в растворимой и безрастворительной формах, состоят из натуральных или синтетических смол в сочетании с различными растворителями, такими как бензол и спирты (для растворимых лаков), а также из синтетических смол, отвердителей и активных разбавителей, таких как стирол (для безрастворительных лаков).
Оба типа лаков предлагают множество вариантов, отвечающих различным потребностям применения, что обеспечивает их адаптируемость к конкретным эксплуатационным требованиям.
