在防爆电气应用中,绝缘材料分为固态和液态两种类型,与更广泛的绝缘类别不同,它们是专门为这些应用定制的。
固体绝缘材料
这类材料被称为 "固态绝缘材料",是在工作条件下保持固态的物质。这类材料包括绝缘漆等材料,它们最初是液态的,但在使用时会凝固。
防爆电气设备中常用的固体绝缘材料如下。
材料等级 | 与跟踪指数(CTI)相比 | 材料名称 |
---|---|---|
I | 600≤CTI | 陶瓷(釉面)、云母、玻璃 |
II | 400≤CTI<600 | 三聚氰胺石棉电弧塑料、有机硅石棉耐电弧塑料、不饱和聚酯骨料 |
III-a | 175≤CTI<400 | 聚四氟乙烯塑料、三聚氰胺玻璃纤维塑料、表面涂有抗弧漆的环氧玻璃布板 |
III-b | 100≤CTI<175 | 酚醛塑料 |
这些材料是根据其比较跟踪指数(CTI)分级的,比较跟踪指数是衡量表面电气性能的指标。但是,它们的机械、热和化学特性可能会有很大差异,因此需要根据具体的使用环境条件进行仔细选择,包括考虑机械强度、耐热性和化学耐久性。
陶瓷(釉面)材料
无机非金属绝缘材料由金属氧化物和非氧金属化合物烧结而成。它们的特性包括:硬度范围在 1000~5000HV 之间,抗拉强度在 26~36 兆帕之间,抗压强度在 460~680 兆帕之间,熔点超过 2000°C,热膨胀率低,化学稳定性和抗腐蚀性高。
聚四氟乙烯(PTFE)
这种氟塑料材料可在 -180°C 至 260°C 的温度范围内长期使用。它的化学稳定性高,耐腐蚀,摩擦系数低,热膨胀系数大。
酚醛塑料
它是一种热固性塑料,商业上称为 "电木 "或 "酚醛板",可承受超过 3000°C 的高温,具有出色的耐烧性和化学稳定性,但比较脆,不耐碱腐蚀。
除上述固体绝缘材料外,防爆电气设备还广泛使用各种固体绝缘物质,包括用于绝缘部件的塑料材料和防爆电机中的某些辅助材料。
液体绝缘材料
这是指通常以液态形式存在的绝缘物质,如变压器油,以及用于线圈浸渍的绝缘漆等材料,这些材料在经过特定处理后会凝固,但仍被视为液态绝缘体。
1.变压器油
- 这种油对变压器等防爆电气设备至关重要,必须符合特定标准:
- 燃点不低于 300°C。
- 闪点不低于 200°C(闭杯)。
- 25°C 时运动粘度不超过 1*10?
- 介电击穿强度至少为 27 千伏。
- 25°C 时体积电阻率至少为 1*10??? m。
- 倾点不高于 -30°C。
- 酸度(中和值)最高可达 0.03 毫克/克(氢氧化钾)。
变压器油主要是由烷烃、环烷烃和不饱和芳香烃组成的矿物绝缘油,具有优异的绝缘性能和老化稳定性。不过,由于其绝缘性能在长期使用后可能会退化,因此在 I 级采矿设备中的使用受到限制。
2.清漆
绝缘漆用于浸渍防爆设备中的电气线圈,可提高其电气绝缘能力。绝缘漆有溶剂型和无溶剂型两种,溶剂型绝缘漆由天然树脂或合成树脂与各种溶剂(如苯和酒精)混合而成,无溶剂型绝缘漆由合成树脂、凝固剂和活性稀释剂(如苯乙烯)混合而成。
这两种清漆都提供多种选择,以满足不同的应用需求,确保适应特定的操作要求。