Materiais de isolamento comumente usados em aparelhos elétricos à prova de explosão

Em aplicações elétricas à prova de explosão, os materiais de isolamento são diferenciados em tipos sólidos e líquidos, adaptados especificamente para essas aplicações, ao contrário de categorias de isolamento mais amplas.

Materiais de isolamento sólidos

Conhecidos como "materiais de isolamento de estado sólido", são substâncias que permanecem sólidas sob condições operacionais. Essa categoria inclui materiais como verniz isolante, que são inicialmente líquidos, mas se solidificam após a aplicação.

Os materiais de isolamento sólidos comumente utilizados em equipamentos elétricos à prova de explosão estão listados abaixo.

Grau do material	Em comparação com o Índice de Rastreamento (CTI)	Nome do material
I	600≤CTI	Cerâmica (esmaltada), mica, vidro
II	400≤CTI＜600	Plástico de arco de amianto de melamina, plástico resistente a arco de amianto orgânico de silicone, agregado de poliéster insaturado
III-a	175≤CTI＜400	Plástico de politetrafluoretileno, plástico de fibra de vidro de melamina, placa de tecido de vidro epóxi tratada com tinta resistente a arco na superfície
III-b	100≤CTI＜175	Plástico fenólico

Esses materiais são classificados com base em seu Comparative Tracking Index (CTI), uma medida de desempenho elétrico superficial. No entanto, suas propriedades mecânicas, térmicas e químicas podem variar significativamente, exigindo uma seleção cuidadosa com base nas condições ambientais específicas de uso, incluindo considerações sobre força mecânica, resistência ao calor e durabilidade química.

Materiais cerâmicos (vitrificados)

Constituídos por substâncias inorgânicas não metálicas de isolamento, eles são formados pela sinterização de óxidos metálicos e compostos metálicos sem oxigênio. Seus atributos incluem uma faixa de dureza de 1.000 a 5.000HV, resistência à tração de 26 a 36 MPa, resistência à compressão de 460 a 680 MPa, pontos de fusão superiores a 2.000 °C, baixa expansão térmica, alta estabilidade química e resistência à corrosão.

Politetrafluoretileno (PTFE)

Esse material fluoroplástico sustenta o uso de longo prazo em temperaturas de -180°C a 260°C. É altamente estável quimicamente, resistente à corrosão, apresenta um baixo coeficiente de atrito e tem um coeficiente de expansão térmica significativo.

Plástico fenólico

Um plástico termoendurecível, conhecido comercialmente como "baquelite" ou "placa fenólica", pode suportar temperaturas superiores a 3.000 °C e oferece excelente resistência a queimaduras e estabilidade química, embora seja frágil e não seja resistente à corrosão alcalina.

Além dos materiais de isolamento sólidos mencionados, os equipamentos elétricos à prova de explosão utilizam amplamente várias substâncias isolantes sólidas, incluindo materiais plásticos para componentes isolantes e determinados materiais auxiliares em motores à prova de explosão.

Materiais de isolamento líquido

Referem-se a substâncias isolantes normalmente encontradas na forma líquida, como óleo de transformador, e materiais como verniz isolante usado para impregnação de bobinas, que se solidificam após tratamentos específicos, mas ainda são considerados isolantes líquidos.

1. Óleo do transformador

- Essencial para equipamentos elétricos à prova de explosão, como transformadores, esse óleo deve atender a padrões específicos:

- Ponto de ignição não inferior a 300°C.

- Ponto de fulgor não inferior a 200°C (copo fechado).

- Viscosidade cinemática não superior a 1*10?? m²/s a 25°C.

- Resistência à ruptura dielétrica de pelo menos 27kV.

- Resistividade de volume de pelo menos 1*10??? m a 25°C.

- Ponto de fluidez não superior a -30°C.

- Acidez (valor de neutralização) de até 0,03 mg/g (hidróxido de potássio).
O óleo de transformador, principalmente um óleo isolante mineral composto de alcanos, cicloalcanos e hidrocarbonetos aromáticos insaturados, oferece excelentes qualidades de isolamento e estabilidade de envelhecimento. Entretanto, seu uso em equipamentos de mineração Classe I é restrito devido à possível degradação de suas propriedades isolantes com o uso prolongado.

2. Verniz

Utilizado para impregnar bobinas elétricas em equipamentos à prova de explosão, o verniz isolante melhora suas capacidades de isolamento elétrico. Disponíveis nas formas com e sem solvente, esses vernizes são compostos de resinas naturais ou sintéticas combinadas com vários solventes, como benzeno e álcoois, para o tipo com solvente, e resinas sintéticas, agentes solidificantes e diluentes ativos, como estireno, para o tipo sem solvente.

Os dois tipos de verniz oferecem várias opções para atender a diferentes necessidades de aplicação, garantindo a adaptabilidade a requisitos operacionais específicos.