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      防爆電氣設備常用絕緣材料

      時間:2021-11-17 23:11:09 來源:華隆電氣 點擊:0

       防爆電氣設備所用絕緣材料按照物質狀態可以分為兩類:固態絕緣材料和液態絕緣材料。這樣的分類僅僅是對防爆正壓柜與防爆小屋而言的,至于絕緣專業的分類則另當別論。

      防爆配電箱

        固態絕緣材料

        這里所說的“固態絕緣材料”,是指在使用情況下材料呈現出固態物質狀態的那些絕緣材料。有一些材料,在供貨時呈液態而在使用時便變成固態,也被認為是固態絕緣材料,例如絕緣清漆。
        在防爆電氣設備中常用固態絕緣材料種類如表1所示。
        表1 常用固態絕緣材料種類

      固態絕緣材料表

      ①引自GB 3836.3—2010(爆炸性環境第3部分:由增安型“e”保護的設備)。
      ②引自GB 3836.8—2014(爆炸性環境第8部分:由“n”型保護的設備)。

        表1所列的防爆電氣設備中常用固態絕緣材料的分級是根據它的相比電痕化指數(CTI)進行的。這樣的分級僅僅表明了它們的電氣性能,然而它們的力學性能和耐熱性能、耐化學性能是各不相同的。因而,在選擇這些材料時還應該根據使用環境的具體情況考慮它們的力學性能和耐熱性能、耐化學性能。
        例如,陶瓷(上釉)材料。這是一種由金屬氧化物和非氧金屬化合物燒結成型的無機非金屬絕緣材料。它的硬度為1000—5000HV;抗拉強度為26-36MPa;抗壓強度為460~680MPa;熔點大于2000℃;熱膨脹系數??;化學穩定性高,耐蝕性好,等等。
        又如,聚四氟乙烯塑料。這是一種含有氟塑料的塑料材料。它的長時間使用溫度為-180-260℃;化學穩定性高,耐蝕性好;摩擦系數很??;熱膨脹系數大。
        再如,酚醛塑料。這是一種由固態塑料粉末制成的熱固性塑料材料,制品俗稱“膠木(板)”或“電木(板)”。它的耐高溫溫度可達300度以上,耐燒蝕性好;化學穩定性一般,不耐堿蝕;質地較脆。
        除上述的這些固體絕緣材料外,防爆電氣設備還使用著大量的固體絕緣材料,例如絕緣零部件大多采用絕緣的塑料材料制作,這些材料也都屬于固態絕緣材料;又如防爆電機中使用的一些輔助絕緣材料,同樣也是固態絕緣材料。

      防爆正壓柜

      液態絕緣材料

        液態絕緣材料是指通常情況下呈液體物質狀態的絕緣材料,例如變壓器油;有一些在供貨時呈液態而在經過特殊處理使用時呈固態的,依然被稱為液態絕緣材料,例如繞組浸漬用的絕緣漆。

        (1)變壓器油
        防爆正壓柜設備,例如防爆型變壓器、油浸型電氣設備中使用的變壓器油應該具備下列品質:
       ?、僦瘘c不得低于300℃。
       ?、陂W點不得低于200℃(閉環)。
       ?、圻\動黏度不得大于1x10.4m2/s(25℃)。
       ?、茈姎鈸舸姸炔坏玫陀?7kV。
       ?、蒹w積電阻不得小于1x1012Q·m(25℃)。
       ?、弈厅c不得高于-30℃。
       ?、咚岫?中和值)最高為0.03mg/g(氫氧化鉀)。
        這里所說的變壓器油是指礦物絕緣油。這是一種主要成分為烷烴、環烷族飽和烴、芳香族不飽和烴等化合物的石油分餾產物,具有很好的絕緣性能和老化穩定性能。
        然而,GB 3836.6—2017(爆炸性氣體環境用防爆電氣設備 第6部分:由液浸型“o”保護的設備)指出,I類電氣設備不得使用礦物絕緣油。這是因為礦物絕緣油中含有的這些主要成分在礦用設備(I類)長期運行在礦井中時將會降低絕緣油的絕緣性能和老化穩定性能。

        (2)絕緣漆
        這里所說的“絕緣漆”,是指用于電氣繞組絕緣浸漬的那些絕緣漆料。防爆正壓柜設備中使用的繞組必須經過浸漬處理,以提高它的電氣絕緣性能。絕緣漆就是這種浸漬時采用的液態絕緣材料。這樣的浸漬用絕緣漆通常分為兩類:有溶劑絕緣漆和無溶劑絕緣漆。
        有溶劑絕緣漆的主要組分是天然樹脂或合成樹脂以及苯類、醇類、酰胺類、酚類和石油類溶劑;無溶劑絕緣漆的主要組分是合成樹脂、固化劑和活性稀釋劑(例如苯乙烯)等。
        不管是有溶劑絕緣漆還是無溶劑絕緣漆,都有很多品種可供使用,人們可以根據自己的具體情況選擇合適的品種。某些常用浸漬用絕緣漆的主要特性如表2所示。

        表2某些常用浸漬用絕緣漆的主要特性

      絕緣漆特性

      無溶劑絕緣漆

      絕緣漆特性

      ①在溫度為(23±2)℃的條件下,用黏度計測得的數據。
      ②在常態時測得的數據不小于22kV/mm,在進水后測得的數據不小于20 kV/mm。
      ③在常態時測得的數據不小于1x10”n·em,在進水后測得的數據不小于1x10“n·em。
      ④采用4號福特杯黏度計測量時,在溫度為23℃時,黏度為30~40s;在溫度為35℃時,黏度為22—28s。
        對于防爆小屋防爆配電箱來說,常用的一些有溶劑絕緣漆的溶劑的主要成分是二甲苯和乙醇,無溶劑絕緣漆的溶劑的主要成分是苯乙烯。這兩種絕緣漆中的溶劑的特性如表3所示。

        表3幾種溶劑的特性

      004
       ?、僖訥B 20936.1-2017(可燃性氣體探測用電氣設備第1部分:通用要求和試驗方法)。
        這里值得指出的是,當采用包含多種溶劑的絕緣漆時,這些溶劑的蒸氣混合在一起形成了所謂的“混合型可燃性氣體”;它的爆炸極限和最大試驗安全間隙不同于各個組分的爆炸極限和最大試驗安全間隙。
        當需要考慮爆炸極限時,設計人員可以按照式(1)和式(2)來計算這種混合型可燃性氣體的爆炸極限。
        當需要考慮最大試驗安全間隙時,設計人員可以按照式(3)來計算這種混合型可燃性氣體的最大試驗安全間隙。
        在實際的防爆電機繞組浸漬時,常常采用某些無溶劑絕緣漆,例如ET-90A改性耐熱不飽和聚酯亞胺浸漬樹脂(H級)、TJ114-5快固化無溶劑絕緣浸漬漆(F級)等。

      2021

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