I explosionssäkra elektriska applikationer är isoleringsmaterialen uppdelade i fasta och flytande typer, skräddarsydda specifikt för dessa applikationer, till skillnad från bredare isoleringskategorier.
Solida isoleringsmaterial
Så kallade "solid state-isoleringsmaterial" är ämnen som förblir fasta under driftförhållanden. I denna kategori ingår material som isoleringslack, som ursprungligen är flytande men som stelnar vid applicering.
Vanliga fasta isoleringsmaterial i explosionssäker elektrisk utrustning listas nedan.
Materialkvalitet | Jämfört med Tracking Index (CTI) | Materialets namn |
---|---|---|
I | 600≤CTI | Keramik (glaserad), glimmer, glas |
II | 400≤CTI<600 | Melamin asbestbågeplast, silikonorganisk asbestbågebeständig plast, omättat polyesteraggregat |
III-a | 175≤CTI<400 | Polytetrafluoretenplast, melaminglasfiberplast, epoxiglasfiberskiva behandlad med ljusbågsbeständig färg på ytan |
III-b | 100≤CTI<175 | Fenolisk plast |
Dessa material graderas baserat på deras Comparative Tracking Index (CTI), ett mått på ytlig elektrisk prestanda. De mekaniska, termiska och kemiska egenskaperna kan dock variera avsevärt, vilket kräver ett noggrant urval baserat på de specifika miljöförhållandena vid användning, inklusive mekanisk styrka, värmebeständighet och kemisk hållbarhet.
Keramiska (glaserade) material
De består av oorganiska, icke-metalliska isoleringsmaterial och bildas genom sintring av metalloxider och syrefria metallföreningar. De har en hårdhet på 1000~5000 HV, draghållfasthet på 26~36 MPa, tryckhållfasthet på 460~680 MPa, smältpunkt över 2000°C, låg termisk expansion samt hög kemisk stabilitet och korrosionsbeständighet.
Polytetrafluoretylen (PTFE)
Detta fluoroplastiska material klarar långvarig användning i temperaturer från -180°C till 260°C. Det är mycket kemiskt stabilt, korrosionsbeständigt, har en låg friktionskoefficient och en betydande termisk expansionskoefficient.
Fenolisk plast
Det är en härdplast som i handeln kallas "bakelit" eller "fenolskiva", tål temperaturer över 3000°C och har utmärkt brännbarhet och kemisk stabilitet, men är sprött och inte motståndskraftigt mot alkalikorrosion.
Förutom de fasta isoleringsmaterial som nämns, använder explosionssäker elektrisk utrustning i stor utsträckning olika fasta isoleringsämnen, inklusive plastmaterial för isolerande komponenter och vissa hjälpmaterial i explosionssäkra motorer.
Vätskeisoleringsmaterial
Dessa avser isolerande ämnen som vanligtvis finns i flytande form, som transformatorolja, och material som isolerande lack som används för impregnering av spolar, som stelnar efter specifika behandlingar men som fortfarande betraktas som flytande isolatorer.
1. Transformatorns olja
- Denna olja är nödvändig för explosionsskyddad elektrisk utrustning, t.ex. transformatorer, och måste uppfylla särskilda standarder:
- Antändningspunkt inte under 300°C.
- Flampunkt ej under 200°C (sluten behållare).
- Kinematisk viskositet som inte överstiger 1*10?? m²/s vid 25°C.
- Dielektrisk genomslagshållfasthet minst 27kV.
- Volymresistivitet minst 1*10??? m vid 25°C.
- Hällpunkt ej över -30°C.
- Surhetsgrad (neutraliseringsvärde) upp till 0,03 mg/g (kaliumhydroxid).
Transformatorolja, som främst är en mineralisolerande olja bestående av alkaner, cykloalkaner och omättade aromatiska kolväten, har utmärkta isolerande egenskaper och åldringsstabilitet. Dess användning i gruvutrustning av klass I är dock begränsad på grund av den potentiella försämringen av dess isolerande egenskaper vid långvarig användning.
2. Lack
Isoleringslack används för impregnering av elektriska spolar i explosionssäker utrustning och förbättrar deras elektriska isoleringsförmåga. Dessa lacker finns i lösningsmedelsbaserad och lösningsmedelsfri form och består av naturliga eller syntetiska hartser kombinerade med olika lösningsmedel som bensen och alkoholer för den lösningsmedelsbaserade typen, och syntetiska hartser, stelningsmedel och aktiva förtunningsmedel som styren för den lösningsmedelsfria typen.
Båda typerna av lack erbjuder flera alternativ för att passa olika applikationsbehov, vilket säkerställer anpassningsbarhet till specifika operativa krav.