Uživatelské nástroje
Teplotní třídy izolantů
Chemické reakce, jejichž kinetika vychází z rovnice (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 oC) pro kterou je ještě užití izolačního materiálu vhodné ([6])1)
| RTE nebo 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 1 Tepelné třídy izolantů 2)
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.
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 y0 až po zvolené kritérium zestárnutí yk. Průsečík kriteriální hodnoty yk s příslušnou čárou stárnutí určuje doby t1, t2, t3 pro teploty 1, 2, 3. Jestliže z takto získaných hodnot vyneseme do grafu závislost (rov 1):
získáme tzv. čáru života [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 (TI) hodnota teploty ve oC odvozená z grafu tepelné odolnosti po 20 000 h.
- Teplotní interval (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.
Nástroje pro stránku
