Následující verze | Předchozí verze |
termoplast:tridy [2023/12/15 23:18] – vytvořeno - upraveno mimo DokuWiki 127.0.0.1 | termoplast:tridy [2023/12/16 20:29] (aktuální) – upraveno mimo DokuWiki 127.0.0.1 |
---|
| ====== Teplotní třídy izolantů ====== |
| |
| [[termoplast:literatura|[5], [6]]] |
| |
| Chemické reakce, jejichž kinetika vychází z rovnice ([[termoplast:tstarnuti#rov|rov.10]]), jsou obvykle hlavní příčinnou změn vlastností izolace v důsledku dlouhodobého působení vysokých teplot. Velmi důležité změny, zejména elektrických a mechanických vlastností mohou však být i důsledkem změn relaxačních vlastností makromolekul případně jejich částí, nebo změn vazby na rozhraní plnivo - pojivo. Významným činitelem urychlujícím stárnutí izolace je elektrické pole. Výsledkem všech těchto změn může být větší zhoršení vlastností izolace, než |
| by odpovídalo stupni degradace chemickými reakcemi probíhajícími při pouhém tepelném stárnutí. |
| |
| Nejvyšší teplota (ve <sup>o</sup>C) pro kterou je ještě užití |
| izolačního materiálu vhodné ([[termoplast:literatura|[6]]])((Norma dává návod k použití mezinárodních norem v přiřazení tepelné třídy elektroizolačním materiálům nebo jednoduchým kombinacím takových materiálů (IEC 60216-1), elektroizolačním systémům (IEC 62114) a izolacím pro elektrická zařízení. Definuje základní pojmy, jako elektroizolační materiál, jednoduchá kombinace elektroizolačních materiálů, elektroizolační systém, tepelná třída, relativní index tepelné odolnosti, stanovený index tepelné odolnosti, kandidátský materiál a kontrolní materiál. Tepelné třídy označuje čísly rovnými nejvyšší teplotě ve stupních Celsia, pro které je elektroizolační materiál nebo systém vhodný.)) |
| |
| |
| <WRAP center 50%> |
| <BOOKMARK:ate><BOOKMARK:rte> |
| ^ [[slovnik:start#rte|RTE]] nebo [[slovnik:start#ate|ATE]] ^ Tepelná třída ^ Předchozí značení ^ |
| | < 90 | 70 | | |
| | > 90 - 105 | 90 | Y | |
| | > 105 - 120 | 105 | A | |
| | > 120 - 130 | 120 | E | |
| | > 130 - 155 | 130 | B | |
| | > 155 - 180 | 155 | F | |
| | > 180 - 200 | 180 | H | |
| | > 200 - 250 | 200 | |
| | > 220 - 250 | 220 | |
| | > 250 | 250 | |
| |
| ~~Tab.#~~ Tepelné třídy izolantů ((Tyto údaje jsou teploty, které by měl reálný materiál dlouhodobě "snést". Nejedná se tedy o skutečné povolené oteplení elektrotechnického výrobku. To závisí na dalších faktorech provozního prostředí, které na výrobek (izolační systém) působí.)) |
| </WRAP> |
| |
| Příklady různých teplotních tříd |
| |
| 90 (Y) Papír, dřevo, bavlna, hedvábí\\ |
| 105 (A) Impregnované tvrzené materiály třídy Y\\ |
| 120 (E) Tvrzený papír, tkanina v kombinaci s fenolickou pryskyřicí\\ |
| 130 (B) Skleněná vlákna, anorganický materiál\\ |
| 155 (F) Kompozitní materiál, slídový papír\\ |
| 180 (H) Silikonové pryskyřice\\ |
| › 200 Materiál 100% vyroben z anorganických složek\\ |
| |
| K experimentálnímu vyšetřování životnosti organických izolantů se využívá urychleného stárnutí, při němž se z poměrně krátkodobých namáhání odvozují závěry o očekávané době života při dlouhodobém působení teploty v provozních podmínkách. |
| |
| Aby bylo možné posoudit, kdy materiál vlivem teplotního namáhání zestárnul je nutné nejdříve zvolit fyzikální veličinu, která se vlivem stárnutí významně mění (pozorovaný znak). Dále je nutné vybrat kritérium zestárnutí, což je krajní velikost pozorovaného znaku, při jejímž dosažení je materiál již zcela nezpůsobilý. Může to být např. mechanická pevnost, ztrátový činitel, nebo v některých případech i elektrická pevnost. |
| |
| K urychlení stárnutí se nejčastěji používá ohřátí materiálu na teploty vyšší než je odhadovaná teplotní třída. Zkouší se nejméně při třech různých vhodně zvolených teplotách. K napodobení provozních podmínek se izolant vedle teploty někdy současně namáhá elektricky nebo mechanicky. |
| <BOOKMARK:czi> |
| [{{:obr:5_caryst.jpg?nolink&200 |Obr. 1 Čáry stárnutí}}]Naměřené výsledky životnostních zkoušek se zpracovávají graficky. Nejdříve se vynesou čáry stárnutí, tj. grafická závislost průběhu hodnot pozorovaného znaku y v závislosti na čase při jedné (stálé) teplotě jako parametru. Experimentální údaje se vynáší |
| od výchozí hodnoty y<sub>0</sub> až po zvolené kritérium |
| zestárnutí y<sub>k</sub>. Průsečík kriteriální hodnoty y<sub>k</sub> s příslušnou čárou stárnutí určuje doby t<sub>1</sub>, t<sub>2</sub>, |
| t<sub>3</sub> pro teploty 1, 2, 3. Jestliže z takto získaných hodnot vyneseme do grafu závislost (~~rov.#~~): |
| |
| <m 15> log t = f({1/{theta}}) </m> |
| |
| získáme tzv. **čáru života** [[plasty:literatura|[2]]]. Extrapolací čáry života do provozních teplot nám poskytne |
| možnost zjistit očekávanou dobu technického života izolačního systému. Nebo |
| naopak můžeme pro požadovanou dobu života zjistit mezní teplotu, kterou by |
| měl izolační systém bez porušení spolehlivě snášet. |
| |
| Z hodnot získaných při ověřování tepelné odolnosti se stanovuje: |
| |
| * **Teplotní index** [[slovnik:start#ti|(TI)]] hodnota teploty ve <sup>o</sup>C odvozená z grafu tepelné odolnosti po 20 000 h. |
| * **Teplotní interval** [[slovnik:start#hic|(HIC)]] hodnota tepelného intervalu v kelvinech, která má za následek zkrácení koncového bodu pro TI na polovinu. |
| |
| Hodnota HIC se zjišťuje z grafu tepelné odolnosti. Jedná se o graf, ve kterém zakreslují výsledky a měření při zkoušce tepelné odolnosti jako logaritmus |
| doby pro dosažení specifikovaného koncového bodu oproti převrácené hodnotě |
| termodynamické (absolutní) zkušební teploty. |
| |
| <WRAP center 50%> |
| |
| [{{:obr:6_02.jpg?direct&400| ~~Obr.#~~ Graf tepelné závislosti (▼ odhad teploty pro 20 000 h, ▲ odhad teploty pro 10 000 h [[termoplast:literatura|[5]]]}}] |
| |
| </WRAP> |
| |
| |
| [<8>] |