Veelgebruikte isolatiematerialen voor explosieveilige elektrische apparaten

In explosieveilige elektrische toepassingen worden isolatiematerialen onderverdeeld in vaste en vloeibare types, die specifiek zijn afgestemd op deze toepassingen, in tegenstelling tot bredere isolatiecategorieën.

Massieve isolatiematerialen

Dit zijn stoffen die vast blijven onder operationele omstandigheden en die "isolatiematerialen in vaste toestand" worden genoemd. Deze categorie omvat materialen zoals isolerende vernis, die aanvankelijk vloeibaar zijn maar na het aanbrengen stollen.

Veelgebruikte vaste isolatiematerialen in explosieveilige elektrische apparatuur zijn hieronder opgesomd.

Materiaalsoort	Vergeleken met de Tracking Index (CTI)	Naam materiaal
I	600≤CTI	Keramiek (geglazuurd), mica, glas
II	400≤CTI＜600	Melamine asbest boog plastic, siliconen organische asbest boog resistente kunststof, onverzadigde polyester aggregaat
III-a	175≤CTI＜400	Polytetrafluoroethyleen plastic, melamine glasvezel plastic, epoxy glas doek boord behandeld met boog resistente verf op het oppervlak
III-b	100≤CTI＜175	Fenol plastic

Deze materialen worden ingedeeld op basis van hun Comparative Tracking Index (CTI), een maat voor oppervlakkige elektrische prestaties. Hun mechanische, thermische en chemische eigenschappen kunnen echter aanzienlijk variëren, waardoor een zorgvuldige selectie nodig is op basis van de specifieke gebruiksomstandigheden, inclusief overwegingen voor mechanische sterkte, hittebestendigheid en chemische duurzaamheid.

Keramisch (geglazuurd) materiaal

Ze bestaan uit anorganische niet-metalen isolatiesubstanties en worden gevormd door het sinteren van metaaloxiden en niet-zuurstofhoudende metaalverbindingen. Ze hebben onder andere een hardheidsbereik van 1000~5000HV, een treksterkte van 26~36 MPa, een druksterkte van 460~680 MPa, een smeltpunt van meer dan 2000°C, een lage thermische uitzetting en een hoge chemische stabiliteit en weerstand tegen corrosie.

Polytetrafluorethyleen (PTFE)

Dit fluoroplastische materiaal is bestand tegen langdurig gebruik bij temperaturen van -180 °C tot 260 °C. Het is zeer chemisch stabiel, corrosiebestendig, heeft een lage wrijvingscoëfficiënt en een aanzienlijke thermische uitzettingscoëfficiënt.

Fenol Plastic

Een thermohardende kunststof, commercieel bekend als "bakeliet" of "fenolische plaat", is bestand tegen temperaturen van meer dan 3000°C en biedt een uitstekende brandwerendheid en chemische stabiliteit, hoewel het bros is en niet bestand tegen alkalicorrosie.

Naast de genoemde vaste isolatiematerialen worden in explosieveilige elektrische apparatuur op grote schaal verschillende vaste isolatiematerialen gebruikt, waaronder plastic materialen voor het isoleren van componenten en bepaalde hulpmaterialen in explosieveilige motoren.

Vloeibare isolatiematerialen

Deze verwijzen naar isolerende stoffen die gewoonlijk in vloeibare vorm worden aangetroffen, zoals transformatorolie, en materialen zoals isolerende vernis die wordt gebruikt voor het impregneren van spoelen, die na specifieke behandelingen stollen maar nog steeds als vloeibare isolatoren worden beschouwd.

1. Transformatorolie

- Deze olie is essentieel voor explosieveilige elektrische apparatuur zoals transformatoren en moet voldoen aan specifieke normen:

- Ontstekingspunt niet lager dan 300°C.

- Vlampunt niet lager dan 200°C (gesloten kop).

- Kinematische viscositeit niet hoger dan 1*10? m²/s bij 25°C.

- Diëlektrische doorslagsterkte minstens 27 kV.

- Volumeweerstand ten minste 1*10?? m bij 25°C.

- Gietpunt niet boven -30°C.

- Zuurgraad (neutralisatiewaarde) tot 0,03 mg/g (kaliumhydroxide).
Transformatorolie, voornamelijk een minerale isolatieolie bestaande uit alkanen, cycloalkanen en onverzadigde aromatische koolwaterstoffen, biedt uitstekende isolerende eigenschappen en verouderingsstabiliteit. Het gebruik ervan in mijnbouwapparatuur van Klasse I is echter beperkt vanwege de potentiële degradatie van de isolerende eigenschappen bij langdurig gebruik.

2. Vernis

Isolerende vernis wordt gebruikt voor het impregneren van elektrische spoelen in explosieveilige apparatuur en verbetert hun elektrische isolatiecapaciteiten. Deze vernissen zijn verkrijgbaar in oplosmiddelhoudende en oplosmiddelvrije vormen en bestaan uit natuurlijke of synthetische harsen gecombineerd met verschillende oplosmiddelen zoals benzeen en alcoholen voor het oplosmiddelhoudende type, en synthetische harsen, stollingsmiddelen en actieve verdunners zoals styreen voor het oplosmiddelvrije type.

Beide soorten vernis bieden meerdere opties om te voldoen aan verschillende toepassingsbehoeften, zodat ze kunnen worden aangepast aan specifieke operationele vereisten.