Patlamaya dayanıklı elektrik uygulamalarında yalıtım malzemeleri, daha geniş yalıtım kategorilerinden farklı olarak, bu uygulamalar için özel olarak tasarlanmış katı ve sıvı tiplere ayrılır.
Katı Yalıtım Malzemeleri
"Katı hal yalıtım malzemeleri" olarak adlandırılan bu malzemeler, çalışma koşulları altında katı halde kalan maddelerdir. Bu kategori, başlangıçta sıvı olan ancak uygulandıktan sonra katılaşan yalıtım verniği gibi malzemeleri içerir.
Patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanlarda yaygın olarak kullanılan katı yalıtım malzemeleri aşağıda listelenmiştir.
Malzeme sınıfı | Takip Endeksi (CTI) ile karşılaştırıldığında | Malzeme adı |
---|---|---|
I | 600≤CTI | Seramik (sırlı), mika, cam |
II | 400≤CTI<600 | Melamin asbest ark plastiği, silikon organik asbest arkına dayanıklı plastik, doymamış polyester agrega |
III-a | 175≤CTI<400 | Politetrafloroetilen plastik, melamin cam elyaf plastik, yüzeyi ark dayanımlı boya ile işlenmiş epoksi cam bezi levha |
III-b | 100≤CTI<175 | Fenolik plastik |
Bu malzemeler, yüzeysel elektrik performansının bir ölçüsü olan Karşılaştırmalı İzleme Endekslerine (CTI) göre derecelendirilir. Bununla birlikte, mekanik, termal ve kimyasal özellikleri önemli ölçüde değişebilir ve mekanik mukavemet, ısı direnci ve kimyasal dayanıklılık hususları da dahil olmak üzere belirli çevresel kullanım koşullarına göre dikkatli seçim yapılmasını gerektirir.
Seramik (Sırlı) Malzemeler
İnorganik metalik olmayan yalıtım maddelerinden oluşan bu ürünler, metal oksitlerin ve oksijen içermeyen metal bileşiklerinin sinterlenmesiyle oluşturulur. Özellikleri arasında 1000~5000HV sertlik aralığı, 26~36 MPa gerilme mukavemeti, 460~680 MPa basınç mukavemeti, 2000°C'yi aşan erime noktaları, düşük termal genleşme ve yüksek kimyasal stabilite ve korozyona karşı direnç bulunmaktadır.
Politetrafloroetilen (PTFE)
Bu floroplastik malzeme -180°C ila 260°C arasındaki sıcaklıklarda uzun süreli kullanım sağlar. Kimyasal olarak son derece kararlıdır, korozyona karşı dirençlidir, düşük sürtünme katsayısı sergiler ve önemli bir termal genleşme katsayısına sahiptir.
Fenolik Plastik
Ticari olarak "bakalit" veya "fenolik levha" olarak bilinen termoset plastik, 3000°C'yi aşan sıcaklıklara dayanabilir ve kırılgan olmasına ve alkali korozyonuna karşı dirençli olmamasına rağmen mükemmel yanma direnci ve kimyasal stabilite sunar.
Bahsedilen katı yalıtım malzemelerine ek olarak, patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanlar, yalıtım bileşenleri için plastik malzemeler ve patlamaya dayanıklı motorlardaki bazı yardımcı malzemeler de dahil olmak üzere çeşitli katı yalıtım maddelerini yaygın olarak kullanmaktadır.
Sıvı İzolasyon Malzemeleri
Bunlar, transformatör yağı gibi tipik olarak sıvı formda bulunan yalıtım maddelerini ve bobin emprenyesi için kullanılan yalıtım verniği gibi belirli işlemlerden sonra katılaşan ancak yine de sıvı yalıtkanlar olarak kabul edilen malzemeleri ifade eder.
1. Transformatör Yağı
- Transformatörler gibi patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanlar için gerekli olan bu yağın belirli standartları karşılaması gerekir:
- Tutuşma noktası 300°C'nin altında olmamalıdır.
- Parlama noktası 200°C'nin altında değildir (kapalı kap).
- Kinematik viskozite 25°C'de 1*10?? m²/s'yi geçmemelidir.
- Dielektrik kırılma dayanımı en az 27kV.
- 25°C'de en az 1*10??? m hacim özdirenci.
- Akma noktası -30°C'nin üzerinde olmamalıdır.
- Asitlik (nötralizasyon değeri) 0,03 mg/g'a kadar (potasyum hidroksit).
Esas olarak alkanlar, sikloalkanlar ve doymamış aromatik hidrokarbonlardan oluşan bir mineral yalıtım yağı olan transformatör yağı, mükemmel yalıtım nitelikleri ve yaşlanma kararlılığı sunar. Bununla birlikte, uzun süreli kullanımda yalıtım özelliklerinin potansiyel olarak bozulması nedeniyle Sınıf I madencilik ekipmanlarında kullanımı kısıtlanmıştır.
2. Vernik
Patlamaya dayanıklı ekipmanlardaki elektrik bobinlerini emprenye etmek için kullanılan izolasyon verniği, elektrik yalıtım özelliklerini geliştirir. Solvent bazlı ve solventsiz formlarda mevcut olan bu vernikler, solvent bazlı tip için benzen ve alkoller gibi çeşitli solventlerle birleştirilmiş doğal veya sentetik reçinelerden ve solventsiz tip için sentetik reçineler, katılaştırıcı maddeler ve stiren gibi aktif incelticilerden oluşur.
Her iki vernik türü de farklı uygulama ihtiyaçlarına uygun çok sayıda seçenek sunarak özel operasyonel gereksinimlere uyarlanabilirlik sağlar.