防爆电气常见的绝缘材料有哪些
时间：2023-08-29 阅读：88
根据物质状态的不同，防爆电气的绝缘材料可分为固体绝缘材料和液体绝缘材料。这种分类仅适用于防爆电气，至于绝缘专业的分类则另当别论。
固体绝缘材料
所谓“固态绝缘材料”，就是在实际使用中材料呈现固态物质状态的绝缘材料。有些材料，供应时是液体，使用后就变成固体，也被认为是固体绝缘材料。
下表中列出了防爆电气设备中常用的固体绝缘材料种类。
材料级别相比电痕化指数（CTI）材料名称 I600≤CTI陶瓷（上釉）、云母、玻璃 II400≤CTI＜600三聚氰胺石棉弧塑料、硅有机石棉耐弧塑料、不饱和聚酯团料 III-a175≤CTI＜400聚四氟乙烯塑料、三聚氰胺玻璃纤维塑料、表面用耐弧漆处理的环氧玻布板 III-b100≤CTI＜175酚醛塑料
按表中列出的防爆电气设备中常用固体绝缘材料的等级，按其比较电痕化指数(CTI)来评定。这种等级虽然只是表面上的电气性能，但其机械性能、耐热性能、耐化学性能却各不相同。所以人们在选择这种材料时，也应根据其使用环境的具体情况来考虑其力学性能、耐热性、耐化学性。
陶瓷(釉面)材料
为无机非金属绝缘材料，采用金属氧化物和无氧金属化合物烧结成型。其硬度在1000~5000HV之间；拉伸强度在26~36MPa之间；压缩强度在460~680MPa之间；熔点在2000℃以上；热膨胀系数小；化学稳定性高，耐腐蚀等。
塑料绝缘材料
可用于防爆电气设备的塑料绝缘材料种类很多，这里只列出一些常用的种类供大家参考，如表所示。
名称代号连续工作温度/℃热变形温度/℃可燃性能耐电弧性能/s介电强度/（kV/cm） 三聚氰胺甲醛树脂MF150~200177~199自熄-- 环氧树脂EP-89~155124~288-160~200160~200 塑料PF＜140149~188--- 聚碳酸酯PC-10~130121~132自熄150~180150~180 丙烯酯-丁二烯-苯乙烯乙聚物ABS-40~9093~118自熄-130~200 聚甲基丙烯酸甲酯PMMA-70~80难燃-- 聚乙烯PE-70~100-可燃-- 聚四氟乙烯PTEE-180~+260小于121不燃＜200160~200
上面表格中列出的塑料绝缘材料，除了表中所示的性能外，还有一些是人们在选择材料时应考虑的，这里简单介绍一下。
1、三聚氰胺甲醛树脂（MF）
为热固性塑料，以三聚氰胺甲醛树脂为主要原料，纤维素为辅料，含多种添加剂。其耐电弧性好，点火后能自灭，但抗冲击强度低，尺寸稳定性差，适用于制造电气设备的绝缘部件。
2、环氧树脂（EP）
为复合热固性塑料，以环氧树脂为主要材料，其它添加剂为辅料。本机绝缘性能好，机械性能好，粘接性能好，耐海水(盐水)侵蚀，收缩小，适合制作电绝缘零件及印刷电路板。
3、酚类塑料(PF)
为热固性塑料，以酚类树脂为主要原料，其它添加物为辅料。如：加料为玻璃纤维时，其制品称为酚醛玻璃钢，强度高，耐高温，耐腐蚀；加料为木粉时，其制品称为电木，具有良好的机械性能和绝缘性能。
这类酚醛树脂产品，通常用于制造电绝缘部件。有些酚醛塑料制品具有很好的抗烧蚀性能，例如，添加石棉纤维的酚醛树脂制品可以在瞬间承受数千摄氏度的高温，是制造高温环境下的防爆电气部件的选材。
4、聚碳酸酯(PC)
为透光性的热塑性塑料。绝缘性好，耐高温，耐腐蚀，耐磨性好，但其热导率低，热膨胀系数大。其产品可作防爆电气装置中观察窗的透光件。
5、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
是一种优良的热塑性工程塑料。由于其良好的机械性能、绝缘性能、耐热性、耐蚀性，以及良好的材料抗冲击性和模制件尺寸稳定性，广泛用于制造结构件和各种设备的绝缘件，如专用防爆蓄电池(Exs-U)的电池槽。
6、聚甲基丙酸甲酯(有机玻璃，PMMA)
这种热塑性塑料以丙烯酸类塑料为主要材料。其绝缘性能好，二次加工性能好，透明度高，但易碎，受力能力差，如钻孔时或(和)拧入螺孔时，螺丝易产生裂纹。工程学上，人们经常用它来制作透明件，来代替石英玻璃，如防爆电气的观察窗透明件。
7、聚乙烯(PE)
这种热塑性塑料是由乙烯聚合而成，通常又分为低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。
低密度聚乙烯（LDPE）有较好的软性、延展性和透明性，适合于制造各种类型的塑料薄膜，如在蓄电池正负极之间制造；高密度聚乙烯（HDPE）有较好的机械性能和较宽的工作温度范围，适合于制造各种类型的管材，如小型电气的外壳、专用防爆蓄电池(Exs-U)的电池槽等。
无论是LDPE还是HDPE，它们都具有良好的电绝缘性能，在防爆电气设备制造中得到了很好的应用。
8、聚四氟乙烯(PTEE)
为热塑性含氟塑料。其绝缘性能优异，耐高低温，耐腐蚀，摩擦系数极低，但温度膨胀系数大，导热性差。其产品经常在化工设备、低温设备和各种耐磨密封结构中使用，如防爆马达轴封环(如V形环)。
除了表中所列的材料外，当然还有很多塑料绝缘材料，人们可以根据自己的喜好来选择。
液体绝缘材料
液体绝缘材料是指通常以液体形式存在的绝缘材料，如变压器油；有些在供应时是液体，而在进行特殊处理时是固体，仍被称为液体绝缘材料，如用于绕组浸渍的绝缘漆。
1、变压器油
防爆电气设备，如防爆变压器，油浸电气设备，应具有下列品质：
①着火点不得低于300℃。
②闪点不得低于200℃（闭环）。
③运动黏度不得大于100cSt(25℃)。
④电气击穿强度不得低于27kV。
⑤体积电阻不得小于1*10¹²（25℃）Ω*m。
⑥凝固点不得高于-30℃。
⑦酸度（中和值）为0.03Mg/g（氢氧化钾）。
变压器油在这里指的是矿物绝缘油。以烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃等化合物为主要成分的石油分馏产品，具有良好的绝缘性能和老化稳定性。
GB3836.6-2017《爆炸性气体环境用电气设备第6部分：由液浸型"O"保护的设备》规定I类电气设备不应使用矿物绝缘油。原因在于矿物绝缘油中包含的这些主要成分，如果在矿山设备(I类)中长时间运行，会降低绝缘油的绝缘性能和老化稳定性。
2、清漆
这里说的“绝缘漆”，是指用来浸渍电气线圈的绝缘漆。在防爆电气设备中使用的线圈必须进行浸渍处理，以改善其绝缘电气性能。绝缘剂涂料就是这种浸渍用液体绝缘材料。这种浸渍用绝缘漆一般分为有溶剂绝缘漆和无溶剂绝缘漆两种。
具有溶剂性绝缘漆的主要成分为天然树脂或合成树脂，以及苯类、醇类、酰胺、酚类和石油类溶剂；无溶剂性绝缘漆的主要成分为合成树脂、固态剂、活性稀释剂等(如苯乙烯)。
无论是有溶剂绝缘漆还是无溶剂绝缘漆，都有许多品种可供选择，人们可以根据自己的情况选择合适的品种。