Kromě zajištění dielektrické funkce musí mít izolační materiál také teplotní odolnost odpovídající podmínkám použití chráněného zařízení. Tato schopnost je charakterizována tepelnou třídou a musí být uvedena ve specifikacích.
Teplotní třída určuje maximální teplotu, při které si elektrický izolant zachová určitou tepelnou stabilitu s ohledem na stárnutí. Je to tedy svým způsobem maximální teplota použití doporučeno pro optimální životnost izolace.
Teplotní třída izolantu je definována písmenem podle normy IEC 60085:
Varování : teplota zobrazená na tepelné třídě odpovídá teplotě skutečná teplota na úrovni izolace . Nesmí se zaměňovat s maximální teplotou okolí nebo s nárůstem teploty v případě transformátoru.
Kromě normy IEC 60085 existují i další normy pro klasifikaci izolačních materiálů, které mohou vydávat certifikační orgány. V této oblasti je jednou z nejprestižnějších značek shody výrobků a celosvětově uznávanou bezpečnostní značkou certifikace UL, kterou vydává společnost Underwriters Laboratories®. Elektrickému izolantu s certifikací UL je tedy přiřazena tzv. "UL karta", která je svým způsobem pasem shody izolátoru. .
Co se týče tepelných vlastností materiálu, karta UL uvádí několik údajů:
Pokud tedy o izolačním materiálu řekneme, že vydrží 130 °C RTI, znamená to, že při elektrickém nebo mechanickém namáhání si výrobek po 60 000 hodinách zachová alespoň 60% svých původních vlastností.
Varování je důležité si uvědomit, že hodnoty tepelné třídy nejsou vždy ekvivalentní mezi IEC 60085 a UL RTI.
Ideální elektrický izolátor je především ten, který splní zadání.
Bod o 4 klíčových kritériích při výběru elektrického izolantu.
Izolační materiály musí mít samozřejmě dielektrické vlastnosti umožňující účinnou ochranu zařízení. V některých případech je však nezbytné, aby zvolená elektrická izolace odolávala vysokým teplotám. Proto se nemusí nutně hledat nejlepší dielektrické vlastnosti a musí se hledat kompromisy, zejména pokud jde o mechanickou pevnost. Přečtěte si více o zhoršování dielektrických vlastností izolátorů.
Výběr izolace úzce souvisí s tepelnými podmínkami, kterým bude během své životnosti vystavena. Izolátor totiž může na jedné straně degradovat působením tepla a na druhé straně se jeho dielektrická pevnost mění s teplotou. Při výběru izolace je proto třeba dbát na respektování tepelné třídy zařízení.
Ekonomické hledisko je důležitým kritériem, které je třeba zohlednit při výběru izolantu, protože rozdíly v nákladech mohou být mezi dvěma materiály velké. Náklady na vysoce výkonný izolátor mohou napomoci spolehlivosti izolovaného zařízení a mohou tak umožnit dosáhnout významných zisků na ostatních stanicích tvořících systém.
Je třeba mít na paměti, že ne všechny materiály jsou stejné i když je jejich chemické složení a priori totožné. Například pokud jsou všechny polyimidy více či méně odolné vůči teplu, značka Kapton® zůstává referencí a zárukou kvality, protože výrobce je zapojen do certifikačního procesu zaručujícího trvale stejnou výkonnost.
4 typy elektrických izolátorů nabízejí zajímavou tepelnou odolnost:
Samotné polyestery snesou provoz až do teploty 160 °C nebo i více v závislosti na délce expozice. Normy uvádějí 130 °C pro IEC a 105 °C pro UL. Například polyester PET funguje dobře až do 105 °C a PEN lze používat i při 160 °C.
Polyethylen je dobrý izolant, ale nelze jej použít při teplotách nad 60 °C/RTI UL continuous nebo 130 °C/IEC.
Polyimid je nejúčinnějším polymerem při hledání dobré elektrické izolace při vysokých teplotách, protože je schopen odolávat více než 400 °C po dobu několika hodin. Nejznámější značkou polyimidu je Kapton, který je k dispozici ve formě lepidel nebo rolí fólie.
Pro zlepšení tepelných vlastností je také možné kombinovat výhody několika materiálů. Nokamex Duplex je tedy tvořen sestavou dvou materiálů:
Získaný materiál je tak vynikajícím izolantem použitelným při vysokých teplotách a s vysokou mechanickou odolností.
Schopnost elektrického izolantu odolávat teplu závisí na několika faktorech, například na chemickém složení materiálu. Polyimidy tak mají teplotní odolnost až 400 °C při teplotním maximu, zatímco polyethylen vysoké teplotě neodolá. Kombinace materiálů jsou navíc nekonečné.
Pro výběr správného elektrického izolantu je třeba znát tepelnou třídu zařízení, které má být chráněno. Výběr je pak otázkou kompromisu mezi ekonomickými, tepelnými a elektrickými kritérii. Naši odborníci shromáždili všechny své rady do přehledu. ebook o vysoce výkonných materiálech a elektrické izolaci!
Naše týmy vám odpoví co nejdříve