Aeronautica | Comunicatii | Constructii | Electronica | Navigatie | Pompieri | |
Tehnica mecanica |
CERINTE DE SECURITATE PENTRU MATERIALE ELECTROIZOLANTE UTILIZATE IN CONSTRUCTIA ECHIPAMENTELOR ELECTRICE DIN ARII PERICULOASE GENERATE DE GAZE, VAPORI, CETURI, LICHIDE INFLAMABILE SI PRAFURI COMBUSTIBILE
1. Generalitati
Experienta de exploatare arata ca cca. 40% din defectele ce apar la aparatura electrica in functionare se datoreaza defectelor de izolatie, la unele aparate acest procent poate ajunge la 100 %.
Din aceasta cauza trebuie acordata o atentie deosebita alegerii materialelor electroizolante functie de scopul propus, alegerii incercarilor si verificarilor care redau cel mai fidel factorii de influenta asupra proprietatilor acestora in exploatare normala.
Folosirea materialelor electroizolante in constructia aparaturii destinate utilizarii in medii cu pericol de atmosfera exploziva ridica probleme si mai mari datorita conditiilor de microclimat care influenteaza hotarator calitatea acestora in sensul degradarii (imbatranirii) izolatiei si deci maririi riscului de defectare a aparaturii electrice si generarii unor posibile avarii si/sau explozii.
In vederea obtinerii unei aparaturi electrice cu indici de functionare ridicati pentru clase de izolatie superioare si siguranta in functionare, este necesara o selectare corecta a materialelor electroizolante pe baza unei cunoasteri complete a functiilor electrice, mecanice si termice pe care trebuie sa le indeplineasca acestea.
Cunoasterea proprietatilor electrice, mecanice, termice, chimice si de anduranta ale materialelor electroizolante disponibile, incluzand si efectele microclimatului in arii periculoase Ex: umiditate, coroziune, agenti chimici, temperatura si a altor factori care provoaca si activeaza degradarea lor este importanta pentru constructorii de aparatura electrica.
S-a constatat ca principala cauza a imbatranirii izolatiei consta in modificarile fizico-chimice ireversibile din materialul electroizolant, datorita solicitarilor de exploatare si in primul rand datorita solicitarilor termice. In acest sens, din analiza efectuata, s-a constatat ca tensiunea de strapungere termica respectiv rigiditatea dielectrica a materialului poate fi marita prin alegerea unor materiale cu conductivitate termica mare si conductivitate electrica si coeficienti de temperatura mai mici; prin micsorarea temperaturii mediului ambiant de lucru (mai ales in cazul izolatiilor groase unde straturile interioare se racesc mai greu); prin reducerea timpului de aplicare a solicitarii.
Imbatranirea izolatiei este mai pronuntata in cazul folosirii materialelor organice cu structuri complexe pe baza de carbon in timp ce materialele anorganice au o durata de viata cu cel putin un ordin de marime mai mare.
Durata de viata a izolatiei depinde in primul rand de domeniul de utilizare sau functia pe care trebuie sa o indeplineasca si fenomenul de oboseala se produce sub actiunea tuturor factorilor interni si externi care contribuie la degradarea caracteristicilor electrice, mecanice, termice etc. a izolatiei inainte de expirarea duratei nominale de viata. Cel mai frecvent, la definirea duratei de viata se ia ca baza rigiditatea dielectrica (tensiunea de strapungere) si rezistenta mecanica a izolatiei.
In vederea stabilirii fiabilitatii izolatiei electrice, functie de scopul propus, durata de viata a acesteia trebuie determinata experimental si prin calcul, curba de viata si caracteristicile de imbatranire ale unui material (sau schema de izolatie) determinandu-se prin imbatranire artificiala conform SR EN 60216/1, 3. In acest scop, trebuie urmata o metodologie de determinare expeditiva a duratei de viata bazata pe incercari prestabilite care sa corespunda scopului propus.
Este foarte important ca selectarea materialelor electroizolante sa se faca pe baza unei cunoasteri complete a functiilor electrice, mecanice si termice pe care acestea trebuie sa le indeplineasca in conditiile din exploatare.
2. Conditii tehnice pentru materiale electroizolante
Materialele electroizolante utilizate in constructia echipamentelor electrice pentru atmosfere potential explozive trebuie sa corespunda cerintelor de securitate conform:
- standardelor de produs; SR EN 60947/1; STAS 6790; SR EN 50014 (SR EN 6079-0)(;SR EN 50018 (SR EN 60079-1); SR EN 50019 ( SR EN 60079-7).
2.1. Cerinte de securitate pentru materiale electroizolante
Materialele electroizolante, sub forma de epruvete (specifice fiecarui tip de incercare in parte) trebuie sa prezinte urmatoarele proprietati mecanice, electrice si termice:
- Rezistenta la incovoiere statica (tensiunea de incovoiere la sarcina maxima): min. 50 MPa;
- Rezistenta la soc Charpy determinata pe epruvete fara crestatura: min. 2 kJ/m2;
- Rezistenta la compresiune : min. 10 MPa ;
- Rezistivitatea de volum : - min. 108 Wcm pentru echipamente cu Un 127 V;
- min. 1010 Wcm pentru echipamente cu Un > 127 V;
- Rezistivitatea de suprafata : - min. 108 W pentru echipamente cu Un 127 V;
- min. 1010 W pentru echipamente cu Un > 127 V;
-Indicii comparativi de rezistenta si de tinere la curenti de scurgere pe suprafata in conditii de umiditate CTI : min. 175 V la 50 picaturi Indicii comparativi de rezistenta si de tinere la curenti de scurgere pe suprafata se verifica conform cu SR EN 60112-2004(care inlocuieste STAS 6205-1986 ). Daca o capsulare sau o parte a unei capsulari din material plastic serveste direct la sustinerea unor parti neizolate sub tensiune, rezistenta la curenti de scurgere si distantele de conturnare pe suprafetele interioare ale peretilor capsularii trebuie sa corespunda pentru:
Indicii comparativi de rezistenta la curenti de scurgere pe suprafata:
- min. 250 V la 50 picaturi ;
- min. 400 V la 50 picaturi (in cazul capsularilor antideflagrante din grupa I pentru materiale electroizolante supuse unor solicitari electrice ce pot produce arc electric la un curent nominal mai mare de 16 A - in aparate de comutatie ca intrerupatoare, contactoare, separatoare).
Nota : Materialele electroizolante care nu corespund acestei verificari pot fi folosite daca volumul lor este limitat la 1 % din volumul total al capsularii goale sau daca este inclus un dispozitiv de detectare corespunzator care permite deconectarea echipamentului inainte ca descompunerea posibila a materialului electroizolant sa duca la conditii periculoase.
Lungimile prescrise pentru distantele de conturnare depind de tensiunea de lucru, de rezistenta la curenti de scurgere pe suprafata materialelor electroizolante si de configuratia suprafetei partilor electroizolante ale echipamentului.
Incadrarea materialelor dupa rezistenta la curenti de scurgere pe suprafata, este indicata mai jos. Materialele izolatoare anorganice, de exemplu sticla si ceramica, nu fac obiectul verificarii de mai sus, ele in mod conventional sunt clasificate in grupa I.
Aceasta clasificare se aplica materialelor electroizolante fara nervuri sau crestaturi. Daca partile electroizolante au nervuri sau crestaturi, atunci valoarea minima a distantei de conturnare pentru tensiunea de lucru de peste 1100 V se va lua de la grupa imediat superioara.
Functie de indicii de rezistenta la curenti de scurgere pe suprafata, materialele electroizolante (fara nervuri sau crestaturi) se impart in 3 grupe:
- grupa de materiale I: CTI
- grupa de materiale II: 400 CTI < 600;
- grupa de materiale IIIa: 175 CTI < 400.
- Rigiditatea dieletrica: se determina conform SR EN 60243/1,2,3 si reprezinta raportul dintre tensiunea de strapungere si distanta dintre electrozii intre care se aplica tensiunea.Aplicarea tensiunii de incercare se face in 3 moduri:
-incercare de control - tensiunea se ridica la valoarea prestabilita si se mentine constanta timp de 1 min,sau 5min
-incercaea de scurta durata - tensiunea se ridica de la 0 cu o viteza de crestere uniforma astfel incat strapungerea sa se produca dupa 1020 s(aplicare rapida)
-incercarea an trepte de 20 s - se porneste de la o valoare de 40%din tensiunea de strapungere probabila. Valoarea treptelor de tensiune se alege dintr-un sir de valori succesive prestabilite(in kV).
- Rezistenta la arc electric :
- min. treptele 2 si 3 pentru materiale destinate realizarii de repere ce trebuie sa reziste la arc electric de joasa tensiune;
- treapta de rezistenta prescrisa in standardul de produs pentru materiale destinate realizarii de repere ce trebuie sa reziste la arc electric de inalta tensiune si curentul mic.
Conditia de rezistenta la arc electric nu este obligatorie :
- cand reperele sunt executate din materiale plastice imersate in mase de inglobare (de ex. rasini epoxidice);
- cand materialele electroizolante sunt utilizate in echipamente electrice cu Un de max. 60 V, indiferent de putere;
- cand materialele electroizolante sunt utilizate in echipamente electrice cu putere de max. 50 VA, indiferent de tensiune;
- cand materialele electroizolante sunt utilizate in echipamente cu tensiunea de max. 127 V si puterea de max. 250 VA si la care nu exista pericol de aparitie a scanteilor sau arcurilor electrice.
- Rezistenta la incandescenta: min. clasa de ardere 2
- Stabilitatea termica Martens: min. 100°C
- Indicele de temperatura 'IT' corespunzator punctului de 20.000 h din graficul de anduranta termica fara a pierde din rezistenta la incovoiere mai mult de 50% (determinat in conformitate cu SR EN 60216/1, 2: mai mare cu cel putin 20 K decat temperatura punctului cel mai fierbinte al capsularii sau al partii de capsulare, tinand cont de temperatura maxima de serviciu, dar minim 80°C pentru materiale electroizolante si 120°C pentru materiale ceramice.
- Rezistenta la inflamabilitate: timpul de combustie trebuie sa fie mai mic de 15 sec. si degradarea nu trebuie sa atinga marcajul de 75 mm.
2.2. Cerinte de securitate pentru capsulari sau parti de capsulari din material plastic
Capsularile din materiale plastice sau parti din capsulare de care depinde tipul de protectie al aparaturii electrice trebuie sa satisfaca conditiile tehnice privind anduranta termica la caldura, la frig, rezistenta la lumina, la agenti chimici, rezistenta la incercari mecanice si electrice dupa cum urmeaza :
Anduranta termica la caldura se determina prin supunerea capsularilor sau partilor de capsulare din material plastic de care depinde integritatea tipului de protectie la o expunere neintrerupta de 4 saptamani intr-o ambianta cu (90 ± 5) % umiditate si !a temperatura cu (20 ± 2) K peste temperatura maxima de serviciu, dar minim 80° C.
In cazul unei temperaturi maxime de serviciu peste 75°C perioada de 4 saptamani se inlocuieste cu o perioada de 2 saptamani la (95 ± 2)°C si (95 ± 5) % umiditate relativa, urmata de o perioada de 2 saptamani la o temperatura cu (20 ± 2) K peste temperatura maxima de serviciu.
Anduranta termica la frig se determina prin supunerea capsularilor sau partilor de capsulare din materiale plastice de care depinde tipul de protectie la o expunere timp de 24 h la temperatura ambianta inferioara redusa cu cel putin 5 - 10 K, dar minim - 25°C.
Rezistenta capsularilor sau partilor de capsulare din materiale plastice la agenti chimici (numai pentru aparatura electrica din grupa I) se determina prin mentinerea modelelor (esantioanelor) timp de (24 ± 2) h la o temperatura de 50°C in uleiuri si grasimi, precum si in lichide hidraulice pentru aplicatii miniere.
Conditia de acceptare pentru capsulari din materiale plastice dupa determinarea andurantei termice de caldura si frig si a rezistentei la agenti chimici este ca la incercarile de rezistenta la soc cu o energie de impact de 20 jouli (pentru grupa I) si 7 jouli (pentru grupa II) sa nu se produca deteriorari mecanice.
Pentru vizoare din material plastic energia de impact trebuie sa fie 7 jouli (grupa I) si 4 jouli (grupa II).
Daca aparatura electrica corespunde riscului redus de deteriorari mecanice (marcata cu simbol ' X ') nu trebuie sa se produca deteriorari mecanice la o rezistenta de soc efectuata cu o energie de impact redusa pentru capsulari din materiale plastice: 7 jouli (grupa I) si 4 jouli (grupa II) iar pentru vizoare din material plastic: 4 jouli (grupa I) si 2 jouli (grupa II).
Nota:Pentru aparatura electrica tinuta in mana sau transportata de o persoana nu trebuie sa se produca deteriorari mecanice ale capsularilor nemetalice sau parti nemetalice din capsulari la incercarea de cadere efectuata la temperatura ambianta minima de serviciu redusa cu 5-10K.
Pentru aparatura electrica nefixata sau fixata avand parti din materiale plastice susceptibile de a fi frecate sau curatate pe loc, capsularile trebuie sa fie astfel proiectate incat in conditii normale de folosire, intretinere si curatire, sa fie evitat orice pericol de aprindere datorita sarcinilor electrostatice. Aceasta cerinta trebuie satisfacuta printr-unul din punctele a) sau b) sau c) de mai jos:
a) alegerea corespunzatoare a materialului astfel incat rezistenta de izolatie a capsularii, masurata conform 23.4.7.8 (din SR EN 50014), sa nu depaseasca 1 GΩ la (23 ± 2) °C si ( umiditate relativa,
b) limitarea ariei suprafetei capsularilor din materiale plastice sau partilor din materiale plastice ale capsularii dupa cum urmeaza (a se vedea si Nota 2):
pentru aparatura din Grupa IIA si IIB la maximum 100 cm2, cu exceptia ca poate fi crescuta la maxim 400 cm2 daca ariile expuse ale materialelor plastice sunt inconjurate de rame conductoare legate la pamant;
pentru aparatura din Grupa IIC, incluzand si parti care transmit lumina, la maxim 20 cm2, cu exceptia ca poate fi crescuta la maxim 100 cm2 daca partile din materiale plastice sunt protejate suplimentar contra aparitiei sarcinilor electrostatice periculoase.
c) in functie de dimensiuni, forma si asezare sau in functie de alte metode de protectie, nu este posibila aparitia sarcinilor electrostatice periculoase.
Daca totusi nu poate fi evitat pericolul aprinderii prin conceptia aparaturii, o placuta de avertizare trebuie sa indice masurile de securitate care trebuie aplicate in serviciu.
Nota 1: Cand se aleg materialele electroizolatoare trebuie acordata atentie mentinerii unei rezistente minime de izolatie pentru a se evita problemele ce ar rezulta din atingerea partilor de materiale plastice expuse care sunt in contact cu parti sub tensiune.
Nota 2: Pot fi aplicate restrictii suplimentare pentru arii in care este prezenta o atmosfera exploziva gazoasa continuu sau pentru o perioada indelungata (Zona 0).
In cazul utilizarii aparaturii electrice in zone cu prafuri combustibile pentru zona 21 se impun urmatoarele cerinte pentru materialele plastice destinate suprafetelor exterioare mai mari de 100cm2 sau mai mari de 400 cm2, cand suprafata expusa este inconjurata de o armatura legata la pamant:
- rezistenta de izolatie W (rezistenta impotriva descarcarii electrostatice la pamant prin suprafata de izolare conform SR HD 429 S1)
- tensiunea de strapungere 4 kV (masurata conform SR EN 60243-1)
- grosimea materialului izolator extern mai mare sau egala cu 8 mm pe partile metalice (straturile externe de material plastic de 8 mm cel putin pe partile metalice de masurare si componentele similare, fac putin probabila aparitia descarcarilor de suprafata).
Pentru materiale electroizolante utilizate in constructia aparaturii electrice rigiditatea dielectrica se determina conform SR EN 60947/1-2001 pct.8.3.3.4 si standardelor de protectie care se aplica acesteia.
Distanta de izolare in aer (distanta de strapungere) se determina functie de tensiunea de lucru specificata de producatorul echipamentului.
Distanta de izolare pe suprafata (distanta de conturnare) depinde de tensiunea de lucru, de rezistenta la curenti de scurgere pe suprafata a materialelor electroizolante si de configuratia suprafetei partilor electroizolante ale aparaturii.
Tensiunea de incercare trebuie specificara in standardele de produs si functie de tensiunea de lucru trebuie efectuata la o tensiune cu frecventa industriala sau continua prevazuta in tabelul1.
Tabelul 1
Tensiuni de tinere dielectrice pentru incercari la impuls,cu frecventa industriala si in curent continuu
Tensiune nominala de tinere la impuls Uimp (kV) |
Tensiuni de incercare si altitudini corespunzatoare |
|||||||||
U1,2/50 curent alternativ (valoare de varf) si curent continuu (kV) |
Valoare efectiva (kV) |
|||||||||
nivelul marii |
200 m |
500 m |
1000 m |
2000 m |
nivelul marii |
200 m |
500 m |
1000 m |
2000 m |
|
a)tensiunea de impuls 1,2/50 s trebuie sa fie aplicata de 3 ori pentru fiecare polaritate la intervale de cel putin 1s ;
b)tensiunea la frecventa industriala sau continuatrebuie aplicata timp de 3 perioade in cazul unei tensiuni alternative sau la 10 ms pentru fiecare polaritate in cazul unei tensiuni continue ;
c)daca,in decursul unei proceduri de incercare,se efectueaza incercari dielectrice repetate,aceasta trebuie specificat de producator.
Pentru aparatura electrica cu mod de protectie securitate marita ,rigiditatea dielectrica se verifica prin aplicarea timp de 1 min a unei tensiuni de incercare astfel:
-pentru aparate electrice cu UN mai mici sau egale cu 90 V : -500V;
-pentru dispozitive de incalzire cu rezistenta si unitati de incalzire : -(1000+2UN )V ;
-pentru alte aparate sau cand tensiunile interne depasesc 90 V valoare de varf :- (1000+2U )V valoare efectiva sau 1500 V (se alege valoarea cea mai mare, U este tensiunea de lucru).
Distantele de izolare in aer trebuie determinate in functie de tensiunea de lucru si sunt cele din tabelul 2.
Tabelul 2
Distante de izolare pe suprafata si distante de izolare in aer
Tensiunea de lucru, V |
Distanta minima de izolare pe suprafata, mm |
Distanta minima de izolare in aer, mm |
||
Grupa de materiale I |
Grupa de materiale II |
Grupa de materiale III |
||
U | ||||
15 < U |
|
|||
30 < U | ||||
60 < U | ||||
110 < U | ||||
175 < U | ||||
275 < U | ||||
420 < U | ||||
550 < U | ||||
750 < U | ||||
1100 < U | ||||
2200 < U | ||||
3300 < U | ||||
4200 < U | ||||
5500 < U | ||||
6600 < U | ||||
8300 < U |
Conform SR EN 600947-1:2001 materialele izolante anorganice (sticla, ceramica) sunt clasificate conventional in grupa I (fara a mai fi necesare incercari si verificari).
Daca partile electroizolante au nervuri sau crestaturi, atunci conform tabelului, valoarea minima a distantei de conturnare pentru tensiunea de lucru mai mare de 1100 V se va lua de la grupa imediat superioara.
Efectul nervurilor si al crestaturilor se ia in considerare daca:
- nervurile de pe suprafata au cel putin 2,5 mm inaltime, iar latimea lor este
corespunzatoare rezistentei mecanice a materialului, dar nu mai mica de 1 mm;
- crestaturile au o adancime de 2,5 mm si latimea de 2,5 mm. Daca se asociaza cu
o distanta de strapungere mai mica de 3 mm, latimea minima a crestaturii se poate reduce la 1,5 mm.
Materialele electroizolante a caror suprafata este deteriorata, trebuie sa fie acoperite cu un lac electroizolant avand rezistenta la curenti de scurgere pe suprafata cel putin egala cu cea a materialului respectiv pentru ca materialele sa prezinte rezistenta si rigiditate corespunzatoare. In situatia in care lacurile sunt folosite pentru protectie, ele se considera ca fiind materiale electroizolante.
Distante de izolare prin aer si pe suprafata conform SR EN 60947/1
Latimile X a crestaturilor sunt aplicabile in mod esential in functie de gradul de poluare, dupa cum sunt exemplificate in tabelul 3:
Tabelul 3
Grad de poluare |
Valori minime ale latimilor X ale crestaturilor |
0,25 mm 1,0 mm 1,5 mm 2,5 mm |
Daca distanta de izolare asociata este mai mica de 3 mm, latimea minima a crestaturii poate fi redusa la o treime din valoarea acestei distante de izolare.Metodele de masurare a distantelor de izolare pe suprafata si a distantelor de izolare prin aer sunt indicate in exemple de la 1 la 11 prezentate in cursul care trateaza aparatura electrica cu mod de protectie "n". Aceste exemple nu fac diferentieri intre intervale si crestaturi sau intre tipurile de izolare. In plus:
- orice unghi este presupus a fi scurtcircuitat printr-o legatura izolanta cu latimea de X mm, asezata in pozitia cea mai defavorabila (a se vedea exemplul 3);
- cand distanta intre muchiile (creste) superioare ale unei crestaturi este mai mare sau egaa cu X mm, se masoara o distanta de izolare pe suprafata de-a lungul contururilor crestaturii (a se vedea exemplul 2).
- distantele de izolare pe suprafata si distantele de izolare prin aer masurate intre partile mobile, una fata de cealalta se masoara cand aceste parti se afla in pozitia lor cea mai defavorabila.
Utilizarea nervurilor
Datorita influentei lor asupra contaminarii si a capacitatii superioare de uscare, nervurile reduc considerabil formarea curentilor de scurgere.
Distantele de izolare pe suprafata pot fi, deci, reduse de 0,8 ori valoarea ceruta, cu conditia ca inaltimea nervurii sa fie de cel putin 2 mm. Exemple privind folosirea nervurilor si crestaturilor sunt prezentate in cursul care trateaza aparatura electrica cu mod de
protectie "n".
Pentru aparatura electrica cu tip de protectie,,n,, distantele de izolare pe suprafata si distantele de izolare in aer se determina in functie de tensiunea de lucru specificata de producator si trebuie sa se conformeze cu valorile specificate in tabelul 4.
Tabelul 4
Distante de izolare pe suprafata si distante de izolare in aer
Tensiunea de lucru U, c.a. efectiva sau c.c. (nota 1) |
Distanta minima de izolare pe suprafata (nota 2), mm |
Distante minime de izolare si separari, mm |
|||||
Grupa de material |
In aer |
Etansat |
Incapsulat sau izolatie solida (nota 4) |
||||
I |
II |
IIIa |
IIIb | ||||
≤ 10 (a se vedea nota 5) | |||||||
| |||||||
| |||||||
NOTA 1 - Pentru tensiuni de lucru de pana la 1000 V, valoarea reala de lucru poate depasi valoarea data in tabel cu pana la 10%. NOTA 2 - Pana la 800 V, valorile distantelor de izolare pe suprafata se bazeaza pe gradul de poluare 2. Alte valori sunt interpolate sau extrapolate. NOTA 3 - Etansat printr-o acoperire de protectie. NOTA 4 - Complet incapsulat in compound la o adancime minima de 0,4 mm sau separatie prin material izolant solid, de exemplu grosimea unei placi de circuit imprimat. NOTA 5 - La 10 V si a valori mai mici, valoarea IRC nu este relevanta si materialele care nu indeplinesc cerintele grupei de materiale IIIb pot fi acceptabile. |
Daca pentru terminatiile cablurilor exterioare care alimenteaza aparatura cu tensiuni nominale de peste 750 V sunt utilizate cutii de etansare pentru cabluril umplute cu compound, constructia trebuie sa fie astfel realizata incat pentru partile sub tensiune neizolate sa se poata obtine distantele de izolare prin aer si cele de izolare pe suprafata indicate in tabelul 5, inaintea turnarii compoundului.
NOTA - Cerintele din tabelul 5 difera de cele din tabelul 4, pentru a se tine seama de proprietatile compoundului si de gradul scazut de certitudine daca separarile proiectate sunt obtinute in realitate intr-o instalatie anume.
Tabelul 5
Separarea in cutiile de etansare pentru cabluri umplute cu compound
Tensiunea nominala U, valoare efectiva c.a. sau c.c., V |
Distante de izolare pe suprafata, mm |
Distante de strapungere prin aer, mm |
||
Intre faze |
Intre faza si pamant |
Intre faze |
Intre faza si pamant |
|
750 < U ≤ 1100 1100 < U ≤ 3300 3300 < U ≤ 6600 6600 < U ≤ 11000 11000 < U ≤ 13800 13800 < U ≤ 15000 |
Pentru aparatura electrica cu tip de protectie "n" daca nu se specifica valoarea rigiditatii dielectrice pentru incercarea de determinare a distantei de izolare prin aer a echipamentelor de inalta tensiune (cu tensiuni nominale care depasesc 1000 V c.a. sau 1200 V c.c.), trebuie efectuata incercarea dielectrica specificata in SR EN 600529 (2UN + 1000) ± 10% V, valoare efectiva aplicata intre 10 secunde si 12 secunde.Pentru aparatura electrica cu tensiunea de lucru de pana la 42 V inclusiv, tensiunea de incercare trebuie sa sa fie 500 V.
Izolatoarele borna de trecere nu trebuie sa se roteasca atunci cand tija traversarii este supusa la un cuplu de rasucire conform tabelului 2.
Tabelul 3
Diametrul tijei traversarii |
Cuplu de rasucire Nm |
M4 M5 M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 |
3. Metode de verificare si incercare pentru materialul electroizolant
Metodele de verificare si incercare sunt conforme cu standardele de produs cu urmatoarele completari :
Rezistenta la incovoiere statica se verifica conform SR ISO 178
Rezistenta la soc Charpy se verifica conform SR EN ISO 179-1,2
Rezistenta la compresiune se verifica conform SR EN ISO 604 (STAS 587 pct. 3; 4; 6).
Rezistivitatea de volum si de suprafata se verifica conform cu DECIZIA 27/2004 care a inlocuit partial STAS 6107 pct. 3; 4; 5; 6; 7; 8 ; 10 dupa o conditionare timp de 120 h la temperatura de (40 ± 2)°C si umiditatea relativa de (50±2)%,respectiv SR HD 429 S1 si SR HD 568 S1
Indicii de rezistenta si de tinere la curenti de scurgere pe suprafata in conditii de umiditate se verifica conf. SR EN 60112-2004(care inlocuieste STAS 6205-1986 )
Rigiditatea dielectrica se determina conform SR EN 60243-1
Rezistenta la arc electric se verifica conf. STAS 6415/1, 2
Stabilitatea termica Martens se verifica conf. STAS 6174 pct. 3; 4; 5.
Rezistenta la inflamabilitate se verifica conf. SR ISO 1210 pct.6; 7; 8; 9.
Indicele de temperatura ' I T ' se determina conf. SR EN 60216/1, 3 si trebuie furnizat de producator.
4. Metode de verificare si incercare pentru capsulari sau parti din capsulari din material plastic
Metodele de verificare si incercare sunt conforme cu standardele de produs cu urmatoarele completari :
Anduranta termica la caldura se verifica conform SR EN 50014 pct. 23.4.7.3.
Anduranta termica la frig se verifica conf. SR EN 50014 pct. 23.4.7.4.
Rezistenta capsularilor sau parti din capsulare din materiale plastice la agenti chimici se verifica conf. SR EN 50014 pct. 23.4.7.6.
Incercarea de rezistenta la soc se verifica conf. SR EN 50014 pct. 23.4.7.7.a. si 23.4.3.1.
Incercarea de rezistenta la cadere se verifica conf. SR EN 50014 pct. 23.4.7.7.b. si 23.4.3.2.
Verificarea rezistentei de izolatie a partilor capsularii de materiale plastice se verifica conf. SR EN 50014 pct.23.4.7.8. si 7.3.
Rezistenta la rasucire pentru traversari folosite pt. dispozitivele de conectare se verifica conf. SR EN 50014 pct.23.4.5.
5. Conditii tehnice pentru materiale izolante utilizate in constructia cablurilor electrice
Cablurile electrice utilizate in arii periculoase Ex trebuie sa aibe mantaua exterioara rezistenta la propagarea flacarii conform SR EN 60332-1 si trebuie selectate conforn SR EN 60079-14 dintre urmatoarele tipuri:
-cabluri flexibile cu manta de cauciuc obisnuit ;
-cabluri flexibile cu manta de cauciuc policloropenic obisnuit ;
-cabluri flexibile cu manta de cauciuc cu rezistenta mare;
- manta de cauciuc policloropenic pentru conditii grele;
-cabluri cu izolatie de material plastic avand o constructie la fel de robusta ca si cablurile flexibile cu manta de cauciuc policloropenic pentru conditii grele;
Conform SR EN 60502 asupra cablurilor electrice pentru verificarea caracteristicilor izolatiilor si a mantalelor trebuie efectuate urmatoarele incercari :
a)incercarea de descarcari partiale pentru cabluri izolate cu PE sau XLPE pentru tensiuni mai mari de 1,8/3 (3,6)kV si pentru cabluri izolate cu PVC sau EPR pentru tensiuni mai mari de 3,6/6(7,2) kV;
b)incercarea de inalta tensiune.Tensiunile de incercare la frecventa industriala trebuie sa fie de 2,5U0+2 kV,cand U0 este mai mica sau egala cu 3,6/6(7,2) kV,si 2,5 U0 cand tensiunea nominala este mai mare.Valorile tensiunilor de incercare sunt:
Tensiunea nominala U0,kV 0,6 1,8 3,6 6 8,7 12 18
Tensiunea de incercare,kV 3,5 6,5 11 15 22 30 45
Pentru cablurile electrice , incercarea cu tensiune de frecventa industriala si continua pentru izolatii se efectueaza conform SR EN11388-2000 si valorile trebuie specificate de producator.
BIBLIOGRAFIE
1. Ifrim, A., Materiale electrotehnice, Editura Didactica si Pedagogica, 1979
2. Lica, V., Materiale electroizolante, vol. 1+2, Editura tehnica 1992
3. STAS 6790-86 Materiale electroizolante utilizate in echipamentele electrice pentru atmosfere potential explozive
4. SR EN 50014-2003 Aparatura electrica pentru atmosfere potential explozive.Cerinte generale
5. SR EN 50018-2003 Aparatura electrica pentru atmosfere potential explozive. ] Capsulare antideflagranta 'd'
6. SR EN 50019-2003 (SR EN60079-7:2004) Aparatura electrica pentru atmosfere potential explozive. Securitate marita 'e'
7. SR EN 60216/1,3-2003 Materiale electroizolante.Metode de imbatranire si evaluare a rezultatelor incercarii. Properietati de anduranta termica. Instructiuni pentru calculul caracteristicilor de anduranta termica
8. SR EN 60947/1-2001 Aparataj de joasa tensiune. Partea 1: Reguli generale
STAS 10990/1,2-1983 Aparataj in carcasa metalica pt.curent alternativ cu tensiuni nominale peste 1 kV pana la 36 kV inclusiv.Conditii tehnice generale de calitate./Reguli si metode de verificare.
SR EN 60112:2004 Metoda de determinare a indicilor de rezistenta si de tinere la formarea de cai conductoare a materialelor electroizolante solide
10. SR ISO 1210-1993 Materiale plastice.Determinarea caracteristicilor de inflamabilitate ale parametrilor plastici sub forma de epruvete mici supuse unei flacari mici.
11.STAS 6174-197Materiale plastice.Determinarea stabilitatii termice prin metoda Martens.
12.STAS 6415/1-1990 Materiale electroizolante solide.Determinarea rezistentei la arc electric de joasa tensiune in curent continuu.
13.STAS 6415/2-1990Materiale electroizolante solide.Determinarea rezistentei la arc electric de joasa tensiune in curent alterntiv.
14.SR EN ISO 604-2004 Materiale plastice.Determinarea proprietatilor de compresiune.
15.SR EN ISO179/1-2001Materiale plastice.Determinarea proprietatilor de soc Charpy.Partea 1:Incercarea neinstrumentala la soc.
16.SR EN ISO 179/2-2001Materiale plastice.Determinarea proprietatilor de soc Charpy.Partea 2:Incercarea instrumentala la soc.
SR HD 429 S1-2002 Metode pentru determinarea rezistizitatii de volum si a rezistivitatii de suprafata a materialelor electroizolante.
18.SR EN 60243/1-2001 Rigiditatea dielectrica a materialelor electroizolante.Metode de incercare .P.1:Incercari la frecvente industriale.
19.SR EN 60502-1995 Cabluri de energie cu izolatie din dielectrici masivi extrudati pentru tensiuni nominale de la 1kV la 30 kV.
20.SR EN11388-2000 Metode de incercare comune pentru cabluri si conducte electrice.
21.SR EN 60079-15:2004 Aparatura electrica pentru atmosfere explozive gazoase. Partea 15 Tip de protectie "n"
Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate