У вибухозахищених електричних системах ізоляційні матеріали поділяються на тверді та рідкі типи, спеціально розроблені для цих застосувань, на відміну від більш загальних категорій ізоляційних матеріалів.
Тверді теплоізоляційні матеріали
Ці речовини, які називають “твердотілими ізоляційними матеріалами”, залишаються у твердому стані в умовах експлуатації. До цієї категорії належать такі матеріали, як ізоляційний лак, який спочатку має рідку консистенцію, але твердне після нанесення.
Нижче наведено перелік твердих ізоляційних матеріалів, які зазвичай використовуються у вибухозахищеному електричному обладнанні.
| Марка матеріалу | Індекс відносної динаміки (CTI) | Назва матеріалу |
|---|---|---|
| I | 600 ≤ CTI | Кераміка (глазурована), слюда, скло |
| II | 400 ≤ CTI < 600 | Меламіновий пластик, стійкий до дії дуги з вмістом азбесту, силіконовий органічний пластик, стійкий до дії дуги з вмістом азбесту, ненасичений поліестер з наповнювачем |
| III-а | 175 ≤ CTI < 400 | Політетрафторетилен, меламін-скловолокнистий пластик, епоксидна склотканинна плита, поверхня якої оброблена вогнестійкою фарбою |
| III-b | 100 ≤ CTI < 175 | Фенольний пластик |
Ці матеріали класифікуються за їхнім індексом порівняльного пробігу (CTI) — показником поверхневих електричних характеристик. Однак їхні механічні, теплові та хімічні властивості можуть суттєво відрізнятися, що вимагає ретельного вибору з урахуванням конкретних умов експлуатації, зокрема механічної міцності, термостійкості та хімічної стійкості.
Керамічні (глазуровані) матеріали
Ці матеріали, що складаються з неорганічних неметалевих ізоляційних речовин, утворюються шляхом спікання оксидів металів та сполук металів, що не містять кисню. До їхніх характеристик належать діапазон твердості 1000–5000 HV, межа міцності на розтяг 26–36 МПа, межа міцності на стиск 460–680 МПа, температура плавлення понад 2000 °C, низький коефіцієнт теплового розширення, а також висока хімічна стійкість і стійкість до корозії.
Політетрафторетилен (ПТФЕ)
Цей фторопластовий матеріал витримує тривале використання в діапазоні температур від -180 °C до 260 °C. Він відрізняється високою хімічною стійкістю, стійкістю до корозії, має низький коефіцієнт тертя та значний коефіцієнт теплового розширення.
Фенольний пластик
Цей термореактивний пластик, відомий у комерційному обігу як “бакеліт” або “фенольна плита”, витримує температури, що перевищують 3000 °C, і відрізняється чудовою вогнестійкістю та хімічною стійкістю, хоча він є крихким і не стійким до лужної корозії.
Окрім згаданих твердих ізоляційних матеріалів, у вибухозахищеному електричному обладнанні широко застосовуються різні тверді ізоляційні речовини, зокрема пластикові матеріали для ізоляції деталей та певні допоміжні матеріали у вибухозахищених двигунах.
Рідкі ізоляційні матеріали
Маються на увазі ізоляційні речовини, які зазвичай існують у рідкому стані, такі як трансформаторне масло, а також матеріали, наприклад ізоляційний лак, що використовується для просочення обмоток, які після певної обробки тверднуть, але все одно вважаються рідкими ізоляторами.
1. Трансформаторна олива
• Ця олива, яка є необхідною для вибухозахищеного електричного обладнання, такого як трансформатори, повинна відповідати певним стандартам:
• Температура займання не нижче 300 °C.
• Температура спалаху не нижче 200 °C (у закритій чашці).
• Кінематична в’язкість не більше 1*10?? м²/с при 25 °C.
• Діелектрична міцність — не менше 27 кВ.
• Об'ємний питомий опір не менше 1*10??? м при 25 °C.
• Температура застигання не вище -30 °C.
• Кислотність (показник нейтралізації) — не більше 0,03 мг/г (гідроксиду калію).
Трансформаторна олива — це, насамперед, мінеральна ізоляційна олива, що складається з алканів, циклоалканів та ненасичених ароматичних вуглеводнів, яка відрізняється чудовими ізоляційними властивостями та стійкістю до старіння. Однак її використання в гірничодобувному обладнанні класу I обмежене через можливе погіршення ізоляційних властивостей під час тривалого експлуатації.
2. Лак
Ізоляційний лак, що застосовується для просочення електричних котушок у вибухозахищеному обладнанні, покращує їхні електроізоляційні властивості. Ці лаки, що випускаються у варіантах на основі розчинників та без розчинників, складаються з натуральних або синтетичних смол у поєднанні з різними розчинниками, такими як бензол та спирти (для лаків на основі розчинників), а також із синтетичних смол, затверджувачів та активних розріджувачів, таких як стирол (для лаків без розчинників).
Обидва типи лаків пропонують широкий вибір варіантів, що відповідають різним потребам застосування, забезпечуючи можливість адаптації до конкретних експлуатаційних вимог.
