Izolācijas materiāli un sadzīves tehnikas drošība
Sep 20, 2023
Izolācijas materiāli un sadzīves tehnikas drošība
1. Izolācijas materiālu veiktspēja
Izolācijas materiālu izmantošana sadzīves iekārtās ir saistīta ar elektropreču kvalitāti un veiktspēju, tāpēc nav šaubu, ka izolācijas materiāliem ir liela nozīme elektroprecēs. Ir daudz sadzīves tehnikas veidu, un katram produktam ir atšķirīgas prasības izolācijas materiāliem. Tomēr, lai nodrošinātu sadzīves tehnikas drošību, sadzīves tehnikā izmantojamajiem izolācijas materiāliem jāatbilst šādām prasībām:
A. Labas dielektriskās īpašības
Izolācijas materiālu dielektriskās īpašības, tostarp pretestība, noplūdes strāva, dielektriskā konstante, dielektriskā izturība, dielektriskie zudumi utt., tiek izmantoti, lai attēlotu dielektrisko īpašību un izolācijas kvalitātes izmaiņas pielietotā sprieguma apstākļos. Jebkuram izolācijas materiālam būs noplūdes strāva, kas plūst cauri izolācijas materiālam, kad tiek pielikts spriegums. Šī procesa laikā pretestība, ar kuru saskaras strāva uz izolācijas materiāla virsmas, ir virsmas pretestība, un tās pretestības vērtība parasti ir no 107 ~ 108Ω; izejot cauri izolācijas materiālam Pretestība, ar kuru saskaras vide, ir tilpuma pretestība. Tādos pašos apstākļos tilpuma pretestība ir lielāka par virsmas pretestību. Dielektriskā konstante ir kapacitātes pieaugums starp abām plāksnēm dielektriķa klātbūtnē un kapacitātes pieaugums vakuuma stāvoklī. Izolācijas materiāla spēju izturēt elektrisko sabrukumu sauc par elektrisko izturību, savukārt dielektriskie zudumi ir elektriskā enerģija, kas patērēta dielektriķa karsēšanai zem pielietota sprieguma. Ikdienas lietošanā putekļi vai mitrums var ietekmēt izolācijas materiālu dielektriskās īpašības.
b. Labas karstumizturības un liesmas slāpēšanas īpašības
Elektroierīču lietošanas laikā nepārtrauktas strāvas plūsmas dēļ ilgstoša nepārtraukta lietošana izraisīs elektroierīces temperatūras paaugstināšanos. Palielinoties izolācijas materiāla ārējai temperatūrai, palielinās tā vadītspēja, un ievērojami samazināsies izolācijas veiktspējas pasliktināšanās. Tā rezultātā pastāv izolācijas materiāla mīkstināšanas un aizdegšanās risks, kas var izraisīt postošus bojājumus visai ierīcei vai pat visai izmantotajai ķēdes sistēmai. Tāpēc papildus pamata pretestības īpašībām izolācijas materiāliem jābūt arī karstumizturīgiem un liesmu slāpējošiem augstās temperatūrās.
C. Labas pretnovecošanās īpašības
Ja izolācijas materiālus ilgstošas lietošanas laikā posta siltums, elektromagnētiskie lauki, gaisma, oksidēšanās, mehāniskais spēks un mikroorganismi, rodas nolietojuma zudumi. Šis nolietojuma zudums pakāpeniski vājinās izolācijas materiālu izolācijas veiktspēju un izolācijas izturību. Elektrība un siltums ir divi vissvarīgākie faktori, kas ietekmē izolācijas materiālu novecošanos. Tāpēc izolācijas materiālu novecošanās izturība pēc ilgstošas lietošanas tiešā veidā ietekmē sadzīves tehnikas kalpošanas laiku.
d. Laba mitruma necaurlaidīga veiktspēja
Mitrumizolācija parasti ir preventīvs pasākums, lietojot elektriskos izstrādājumus. Mitrums var izraisīt īssavienojumu visā ķēdē. Kā fiziska vide izolācijas materiāls sava apstrādes procesa dēļ var radīt plaisas vai kapilārus. Ja izolācijas materiāla ārējā vide ir relatīvi mitra, caur šīm smalkajām līnijām vai porām izolācijas materiālā var iekļūt ūdens molekulas. Kad izolācijas materiāls kļūst mitrs, tiek ietekmēta ne tikai izolācijas veiktspēja, bet arī izolācijas materiāls pakāpeniski sāks korodēt, izraisot visas elektroierīces izolācijas veiktspējas samazināšanos un drošības indeksa samazināšanos.
2. Standarta drošības prasības
Sadzīves tehnikas attīstība un popularizēšana ir devusi milzīgus sociālos ieguvumus. Tas samazina mājas darbu un ļauj lietotājiem vairāk laika mācīties, izklaidēties un atpūsties, kā arī iegūt daudz ērtības. Tomēr elektroierīces rada arī daudz apdraudējumu cilvēkiem: ugunsgrēks, elektriskās strāvas trieciens, kaitīgi stari, elektromagnētiskie traucējumi utt. No tiem uguns ir visbīstamākais un ir tieši saistīts ar cilvēku dzīvības un īpašuma drošību. Tāpēc īpaši svarīgi ir sadzīves tehnikas drošības elementi. manas valsts GB4706 standartu sērijā ir stingri noteikumi par sadzīves tehnikas drošības raksturlielumiem. Izolācijas materiālu drošības prasības ir izskaidrotas turpmāk saistībā ar standartiem.
(1) Elektriskās veiktspējas drošības prasības
Elektroprecēs izolācijas materiālu uzdevums ir izolēt viena no otras dažādu potenciālu un polaritātes vadošās daļas enerģijas pārveidei. Izolācijas materiālus elektrisko ierīču darbības laikā ietekmē elektriskais lauks. Izolācijas materiāliem zināmā mērā ir izšķiroša nozīme, vai elektroierīces var darboties normāli. Jo lielāka ir izolācijas materiāla pretestība, jo labāka ir izolācijas veiktspēja un mazāka noplūdes strāva. GB4706 13. nodaļā "Ierīču noplūdes strāva un elektriskā izturība darba temperatūrā" ir noteikta ierīču elektriskās veiktspējas pārbaude darba temperatūrā. Noplūdes strāva parasti attiecas uz strāvu, kas plūst caur izolācijas daļām augsta līdzstrāvas sprieguma ietekmē. Noplūdes strāvas mērīšana būtībā ir tāda pati kā izolācijas pretestības mērīšana, un abi var zināmā mērā atspoguļot elektrisko izstrādājumu izolācijas stāvokli. Standarta 29. nodaļa ierobežo dažādu materiālu grupu noplūdes pretestības indeksu. Noplūdes palaišanas pretestības tests ir paātrināts tests, kas simulē ļoti skarbus apstākļus, lai pārbaudītu, vai izolācijas materiāli veidos noplūdes pēdas, lai atšķirtu cieto izolācijas materiālu spēju pretoties noplūdes iedarbināšanai īsā laikā un nodrošinātu drošu produktu izmantošana īpašos vides apstākļos. Standarta 29. nodaļa ierobežo dažādu materiālu grupu noplūdes pretestības indeksu. Noplūdes palaišanas pretestības tests ir paātrināts tests, kas simulē ļoti skarbus apstākļus, lai pārbaudītu, vai izolācijas materiāli veidos noplūdes pēdas, lai atšķirtu cieto izolācijas materiālu spēju pretoties noplūdes iedarbināšanai īsā laikā un nodrošinātu drošu produktu izmantošana īpašos vides apstākļos. Standarta 29. nodaļa ierobežo dažādu materiālu grupu noplūdes pretestības indeksu. Noplūdes palaišanas pretestības tests ir paātrināts tests, kas simulē ļoti skarbus apstākļus, lai pārbaudītu, vai izolācijas materiāli veidos noplūdes pēdas, lai atšķirtu cieto izolācijas materiālu spēju pretoties noplūdes iedarbināšanai īsā laikā un nodrošinātu drošu produktu izmantošana īpašos vides apstākļos.
(2) Mehāniskās veiktspējas drošības prasības
Detaļām un to konstrukcijām, kas izgatavotas no izolācijas materiāliem, jābūt ar pietiekamu mehānisko izturību, lai tās izturētu ārējos spēkus. Mehāniskā izturība attiecas uz maksimālo slodzi, ko platības vienība var izturēt, ja tā tiek pakļauta ārējiem spēkiem. GB4706 21. nodaļā ir īpaši veikts mehāniskās stiprības tests, un pēc testa nevajadzētu ietekmēt ierīces elektrisko veiktspēju. Vispārīgā standarta 21.2. punkts arī nosaka, ka viegli pieejamu daļu cietajai izolācijai jābūt pietiekami izturīgai, lai novērstu asu instrumentu caurduršanu. Tāpēc nevar ignorēt izolācijas materiālu mehāniskās īpašības.
(3) Karstumizturības un liesmas slāpētāju drošības prasības
Elektriskie izstrādājumi parastās lietošanas laikā radīs siltumu, izraisot izolācijas materiāla daļu sildīšanas temperatūras paaugstināšanos, izraisot izolācijas materiāla vadītspējas palielināšanos un izolācijas veiktspējas samazināšanos. Tajā pašā laikā, ja temperatūra ir pārāk augsta, tas arī izraisīs izolācijas materiāla daļu mīkstināšanu. Vienmērīga novecošana samazina tā mehāniskās īpašības; dažos gadījumos arī izolācijas materiāli var radīt ugunsbīstamību. Tāpēc, lai nodrošinātu lietošanas drošību, izolācijas materiāliem jābūt ar noteiktu karstumizturību un liesmas slāpētāju. GB4706 vispārīgais standarts 30.1: ārējām daļām, kas izgatavotas no nemetāliskiem materiāliem, termoplastisku materiālu daļas, ko izmanto, lai atbalstītu papildu izolāciju ar spriegumaktīviem pastiprinātiem izolācijas materiāliem, ko izmanto, lai atbalstītu spriegumaktīvas daļas (tostarp savienotājus), kuru nolietošanās var izraisīt ierīces neatbilstību šim standartam jābūt pilnīgi karstumizturīgam. Kvalifikācija tiek noteikta, veicot lodītes spiediena pārbaudi attiecīgajām daļām. Standartā 30.2 nemetālisku materiālu daļām, ko izmanto ierīcēs, kurām nepieciešama aizdegšanās un liesmas izplatīšanās, jābūt izturīgām. Tostarp testi 30.2.2. un 30.2.3. ir īpaši testi, ko veic strāvu nesošo savienojumu izolācijas materiālu sastāvdaļām. Izolācijas materiālu liesmas slāpēšanas īpašības parasti tiek vērtētas, izmantojot sadedzinātu stiepļu testu. Kvalifikācija tiek noteikta, veicot lodītes spiediena pārbaudi attiecīgajām daļām. Standartā 30.2 nemetālisku materiālu daļām, ko izmanto ierīcēs, kurām nepieciešama aizdegšanās un liesmas izplatīšanās, jābūt izturīgām. Tostarp testi 30.2.2. un 30.2.3. ir īpaši testi, ko veic strāvu nesošo savienojumu izolācijas materiālu sastāvdaļām. Izolācijas materiālu liesmas slāpēšanas īpašības parasti tiek vērtētas, izmantojot sadedzinātu stiepļu testu. Kvalifikācija tiek noteikta, veicot lodītes spiediena pārbaudi attiecīgajām daļām. Standartā 30.2 nemetālisku materiālu daļām, ko izmanto ierīcēs, kurām nepieciešama aizdegšanās un liesmas izplatīšanās, jābūt izturīgām. Tostarp testi 30.2.2. un 30.2.3. ir īpaši testi, ko veic strāvu nesošo savienojumu izolācijas materiālu sastāvdaļām. Izolācijas materiālu liesmas slāpēšanas īpašības parasti tiek vērtētas, izmantojot sadedzinātu stiepļu testu.
(4) Mitrumizturības drošības prasības
Siltumizolācijas materiāla komponentos mikroskopiskā līmenī ir kapilāri un noteiktas plaisas. Tā kā ūdens molekulu diametrs ir daudz mazāks par šīm kapilāro porām un plaisām, siltumizolācijas materiāls viegli iekļūst ūdens molekulām. Mitrumā esošās ūdens molekulas nokļūst izolācijas materiālā kondensācijas, adsorbcijas, absorbcijas, difūzijas, elpošanas ceļā utt. Pēc tam, kad izolācijas materiāls absorbēs mitrumu, izolācijas veiktspēja ievērojami pasliktināsies, kā rezultātā tiks sabojāta elektrisko izstrādājumu elektriskā veiktspēja. Tāpēc elektriskajiem izstrādājumiem jābūt pietiekamām mitruma necaurlaidīgām īpašībām, lai saglabātu to labo elektrisko veiktspēju un nodrošinātu drošības aizsardzību. GB4706 15. nodaļa ir par drošības prasībām dažādām ierīcēm iespējami mitros apstākļos.
Rezumējot, izolācijas materiālu veiktspēja ir cieši saistīta ar sadzīves tehnikas drošības īpašībām. Tāpēc, izvēloties izolācijas materiālus, ir nepieciešams nodrošināt izolācijas materiālu kvalitāti un ņemt vērā tādus faktorus kā sadzīves tehnikas izmantošana, lai nodrošinātu, ka ierīces tiek izmantotas Vidēja un ilgstoša drošība.




