ในการใช้งานไฟฟ้าที่ป้องกันการระเบิด วัสดุฉนวนจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทของแข็งและของเหลว ซึ่งถูกออกแบบมาเฉพาะสำหรับการใช้งานเหล่านี้ ไม่เหมือนกับหมวดหมู่ฉนวนที่กว้างกว่า.
วัสดุฉนวนกันความร้อน
วัสดุเหล่านี้เรียกว่า “วัสดุฉนวนแบบสถานะของแข็ง” ซึ่งเป็นสารที่คงสถานะของแข็งภายใต้สภาวะการทำงาน หมวดหมู่นี้รวมถึงวัสดุเช่น น้ำยาเคลือบฉนวน ซึ่งในขั้นต้นเป็นของเหลวแต่จะแข็งตัวเมื่อใช้งาน.
วัสดุฉนวนกันความร้อนที่ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ป้องกันการระเบิดมีดังต่อไปนี้.
| เกรดวัสดุ | เปรียบเทียบกับดัชนีการติดตาม (CTI) | ชื่อวัสดุ |
|---|---|---|
| I | 600≤CTI | เซรามิก (เคลือบ), ไมกา, แก้ว |
| II | 400≤CTI<600 | เมลามีนแอสเบสตอสพลาสติกอาร์ค, ซิลิโคนออร์แกนิกแอสเบสตอสพลาสติกอาร์คทน, โพลีเอสเตอร์ไม่บริสุทธิ์มวลรวม |
| III-a | 175≤CTI<400 | พลาสติกโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน, ไฟเบอร์กลาสเมลามีน, แผ่นผ้าแก้วอีพ็อกซี่ที่เคลือบด้วยสีทนไฟบนพื้นผิว |
| III-b | 100≤CTI<175 | พลาสติกฟีโนลิก |
วัสดุเหล่านี้ได้รับการจัดระดับตามดัชนีการติดตามเปรียบเทียบ (Comparative Tracking Index: CTI) ซึ่งเป็นมาตรวัดประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ผิวหน้า อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางกล ความร้อน และทางเคมีของวัสดุเหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ จึงจำเป็นต้องเลือกใช้วัสดุอย่างรอบคอบโดยพิจารณาจากสภาพแวดล้อมการใช้งานเฉพาะ รวมถึงการพิจารณาความแข็งแรงทางกล ความทนทานต่อความร้อน และความทนทานต่อสารเคมี.
วัสดุเซรามิก (เคลือบ)
ประกอบด้วยสารฉนวนที่ไม่ใช่โลหะและไม่มีธาตุอินทรีย์ ซึ่งเกิดจากการเผาผนึกออกไซด์ของโลหะและสารประกอบโลหะที่ไม่มีออกซิเจน คุณสมบัติของพวกเขารวมถึงความแข็งในช่วง 1000~5000HV, ความต้านทานแรงดึงตั้งแต่ 26~36 MPa, ความต้านทานแรงอัดตั้งแต่ 460~680 MPa, จุดหลอมเหลวเกิน 2000°C, การขยายตัวทางความร้อนต่ำ, และความเสถียรทางเคมีสูงพร้อมทั้งทนต่อการกัดกร่อน.
โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE)
วัสดุฟลูออโรพลาสติกนี้สามารถใช้งานในระยะยาวได้ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -180°C ถึง 260°C มีความเสถียรทางเคมีสูง ทนต่อการกัดกร่อน มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ และมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่สำคัญ.
พลาสติกฟีโนลิก
พลาสติกเทอร์โมเซตติ้ง ซึ่งเป็นที่รู้จักในเชิงพาณิชย์ในชื่อ “เบคาไลต์” หรือ “แผ่นเฟโนลิก” สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 3000°C ได้ และมีความต้านทานการเผาไหม้และความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าจะเปราะและทนต่อการกัดกร่อนจากด่างไม่ได้ก็ตาม.
นอกเหนือจากวัสดุฉนวนที่กล่าวถึงแล้ว อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ป้องกันการระเบิดยังใช้สารฉนวนที่เป็นของแข็งหลากหลายชนิดอย่างกว้างขวาง รวมถึงวัสดุพลาสติกสำหรับฉนวนของส่วนประกอบและวัสดุเสริมบางชนิดในมอเตอร์ป้องกันการระเบิด.
วัสดุฉนวนกันความร้อนชนิดของเหลว
สิ่งเหล่านี้หมายถึงสารฉนวนที่มักพบในรูปของเหลว เช่น น้ำมันหม้อแปลง และวัสดุเช่นแลคเกอร์ฉนวนที่ใช้สำหรับการชุบเคลือบขดลวด ซึ่งแข็งตัวหลังจากการบำบัดเฉพาะแต่ยังคงถือว่าเป็นฉนวนของเหลว.
1. น้ำมันหม้อแปลง
• จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ป้องกันการระเบิด เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า น้ำมันนี้ต้องเป็นไปตามมาตรฐานเฉพาะ:
• จุดวาบไฟไม่ต่ำกว่า 300°C.
• จุดวาบไฟไม่ต่ำกว่า 200°C (ถ้วยปิด).
• ความหนืดจลน์ไม่เกิน 1*10?? ม²/วินาที ที่อุณหภูมิ 25°C.
• ความต้านทานการแตกตัวทางไดอิเล็กทริกอย่างน้อย 27kV.
• ความต้านทานต่อปริมาตรอย่างน้อย 1*10??? มิลลิโอห์มเมตร ที่อุณหภูมิ 25°C.
• จุดไหลเทไม่เกิน -30°C.
• ค่าความเป็นกรด (ค่าการทำให้เป็นกลาง) สูงสุด 0.03 มก./กรัม (โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์).
น้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งเป็นน้ำมันฉนวนแร่ธาตุที่ประกอบด้วยอัลเคน ไซโคลอัลเคน และไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกไม่อิ่มตัว มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าและเสถียรภาพต่อการเสื่อมสภาพที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม การใช้งานในอุปกรณ์เหมืองแร่ประเภทที่ 1 ถูกจำกัดเนื่องจากอาจเกิดการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าเมื่อใช้งานเป็นเวลานาน.
2. วาร์นิช
ใช้สำหรับชุบเคลือบขดลวดไฟฟ้าในอุปกรณ์กันระเบิด น้ำยาเคลือบฉนวนช่วยเพิ่มความสามารถในการฉนวนไฟฟ้าของขดลวดไฟฟ้า น้ำยาเคลือบฉนวนมีทั้งแบบผสมตัวทำละลายและแบบไม่มีตัวทำละลาย ผลิตจากเรซินธรรมชาติหรือเรซินสังเคราะห์ ผสมกับตัวทำละลายต่าง ๆ เช่น เบนซีนและแอลกอฮอล์สำหรับแบบผสมตัวทำละลาย และเรซินสังเคราะห์ สารทำให้แข็งตัว และสารทำให้บางลงที่มีฤทธิ์ เช่น สไตรีนสำหรับแบบไม่มีตัวทำละลาย.
น้ำยาเคลือบเงาทั้งสองประเภทมีตัวเลือกหลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับข้อกำหนดในการปฏิบัติงานเฉพาะได้อย่างเหมาะสม.
