Patlamaya dayanıklı elektrik uygulamalarında, yalıtım malzemeleri, genel yalıtım kategorilerinden farklı olarak, bu uygulamalara özel olarak tasarlanmış katı ve sıvı türleri olarak ayrılır.
Katı Yalıtım Malzemeleri
“Katı hal yalıtım malzemeleri” olarak adlandırılan bu maddeler, çalışma koşulları altında katı halde kalan maddelerdir. Bu kategoriye, başlangıçta sıvı olan ancak uygulandığında katılaşan yalıtım verniği gibi malzemeler dahildir.
Patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanlarda yaygın olarak kullanılan katı yalıtım malzemeleri aşağıda sıralanmıştır.
| Malzeme Sınıfı | İzleme Endeksine Göre (CTI) | Malzeme Adı |
|---|---|---|
| I | 600≤CTI | Seramik (sırlı), mika, cam |
| II | 400 ≤ CTI < 600 | Melamin-asbest ark plastiği, silikon-organik asbest ark dirençli plastik, doymamış polyester agrega |
| III-a | 175 ≤ CTI < 400 | Politetrafloroetilen plastik, melamin cam elyaflı plastik, yüzeyi ark dirençli boya ile kaplanmış epoksi cam kumaş levha |
| III-b | 100 ≤ CTI < 175 | Fenolik plastik |
Bu malzemeler, yüzeysel elektriksel performansı ölçen Karşılaştırmalı İzleme Endeksi (CTI) temelinde sınıflandırılır. Bununla birlikte, mekanik, termal ve kimyasal özellikleri önemli ölçüde farklılık gösterebileceğinden, mekanik mukavemet, ısı direnci ve kimyasal dayanıklılık gibi faktörler de göz önünde bulundurularak, kullanım ortamının özel koşullarına göre dikkatli bir seçim yapılması gerekmektedir.
Seramik (Sırlı) Malzemeler
İnorganik, metalik olmayan yalıtım maddelerinden oluşan bu malzemeler, metal oksitlerin ve oksijen içermeyen metal bileşiklerinin sinterlenmesi yoluyla elde edilir. Özellikleri arasında 1000~5000HV sertlik aralığı, 26~36 MPa çekme mukavemeti, 460~680 MPa basınç mukavemeti, 2000°C'yi aşan erime noktaları, düşük termal genleşme, yüksek kimyasal kararlılık ve korozyona karşı direnç sayılabilir.
Politetrafluoroetilen (PTFE)
Bu floroplastik malzeme, -180 °C ile 260 °C arasındaki sıcaklık aralığında uzun süreli kullanıma dayanır. Kimyasal açıdan son derece kararlıdır, korozyona karşı dayanıklıdır, düşük bir sürtünme katsayısı sergiler ve önemli bir termal genleşme katsayısına sahiptir.
Fenolik Plastik
Ticari olarak “bakalit” veya “fenolik levha” olarak bilinen bu termoset plastik, 3000 °C’yi aşan sıcaklıklara dayanabilir ve mükemmel yanma direnci ile kimyasal kararlılık sunar; ancak kırılgandır ve alkali korozyonuna karşı dirençli değildir.
Bahsedilen katı yalıtım malzemelerinin yanı sıra, patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanlarda, bileşenlerin yalıtımı için kullanılan plastik malzemeler ve patlamaya dayanıklı motorlardaki bazı yardımcı malzemeler de dahil olmak üzere çeşitli katı yalıtım maddeleri yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sıvı Yalıtım Malzemeleri
Bunlar, transformatör yağı gibi genellikle sıvı halde bulunan yalıtım maddelerini ve bobin emprenye işleminde kullanılan yalıtım verniği gibi, belirli işlemlerden sonra katılaşmalarına rağmen yine de sıvı yalıtkanlar olarak kabul edilen malzemeleri ifade eder.
1. Trafo Yağı
• Transformatörler gibi patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanlar için vazgeçilmez olan bu yağ, belirli standartlara uymak zorundadır:
• Tutuşma noktası 300 °C’nin altında değildir.
• Parlama noktası 200 °C’nin altında değildir (kapalı kap yöntemi).
• 25 °C’de 1×10?? m²/s’yi aşmayan kinematik viskozite.
• En az 27 kV dielektrik kırılma dayanımı.
• 25 °C’de hacim direnci en az 1×10??? m.
• Akma noktası -30 °C’den yüksek olmamalıdır.
• Asitlik (nötralizasyon değeri) en fazla 0,03 mg/g (potasyum hidroksit).
Başlıca alkanlar, sikloalkanlar ve doymamış aromatik hidrokarbonlardan oluşan bir mineral yalıtım yağı olan transformatör yağı, mükemmel yalıtım özellikleri ve yaşlanma kararlılığı sunar. Bununla birlikte, uzun süreli kullanımda yalıtım özelliklerinin bozulma olasılığı nedeniyle, Sınıf I madencilik ekipmanlarında kullanımı kısıtlanmıştır.
2. Vernik
Patlamaya dayanıklı ekipmanlardaki elektrik bobinlerinin emprenye edilmesinde kullanılan yalıtım verniği, bu bobinlerin elektriksel yalıtım özelliklerini artırır. Solvent bazlı ve solventsiz formlarda bulunan bu vernikler, solvent bazlı tipte benzen ve alkoller gibi çeşitli solventlerle birleştirilmiş doğal veya sentetik reçinelerden; solventsiz tipte ise sentetik reçineler, katılaştırıcı maddeler ve stiren gibi aktif incelticilerden oluşur.
Her iki vernik türü de farklı uygulama ihtiyaçlarına uygun çok sayıda seçenek sunarak, belirli operasyonel gerekliliklere uyum sağlar.
