Izolační materiály a bezpečnost domácích spotřebičů

Izolační materiály a bezpečnost domácích spotřebičů

1. Vlastnosti izolačních materiálů
Použití izolačních materiálů v domácích spotřebičích souvisí s kvalitou a výkonem elektrických výrobků, takže není pochyb o tom, že izolační materiály hrají v elektrotechnických výrobcích důležitou roli. Existuje mnoho druhů domácích spotřebičů a každý výrobek má jiné požadavky na izolační materiály. Aby však byla zajištěna bezpečnost domácích spotřebičů, izolační materiály používané v domácích spotřebičích by měly splňovat následující požadavky:

A. Dobré dielektrické vlastnosti
Dielektrické vlastnosti izolačních materiálů, včetně odporu, svodového proudu, dielektrické konstanty, dielektrické pevnosti, dielektrických ztrát atd., se používají k vyjádření změn v dielektrických vlastnostech a kvalitě izolace za podmínek aplikovaného napětí. Jakýkoli izolační materiál bude mít svodový proud protékající izolačním materiálem, když je aplikováno napětí. Během tohoto procesu je odpor, s nímž se setkává proud na povrchu izolačního materiálu, povrchový odpor a jeho hodnota odporu je obecně mezi 107~108Ω; při průchodu izolačním materiálem Odpor, s nímž se setkává médium, je objemový odpor. Za stejných podmínek je objemový odpor větší než povrchový odpor. Dielektrická konstanta je zvýšení kapacity mezi dvěma deskami v přítomnosti dielektrika a kapacity ve vakuovém stavu. Schopnost izolačního materiálu odolávat elektrickému průrazu se nazývá elektrická pevnost, zatímco dielektrická ztráta je elektrická energie spotřebovaná při zahřívání dielektrika pod aplikovaným napětím. Při každodenním používání může prach nebo vlhkost ovlivnit dielektrické vlastnosti izolačních materiálů.

b. Dobrá tepelná odolnost a vlastnosti zpomalující hoření
Při používání elektrospotřebičů v důsledku nepřetržitého toku proudu dojde při dlouhodobém nepřerušovaném používání ke zvýšení teploty elektrospotřebiče. Když se zvýší vnější teplota izolačního materiálu, zvýší se jeho vlastní vodivost a výrazně se sníží degradace izolačního výkonu. V důsledku toho hrozí změknutí a vzplanutí izolačního materiálu, což může způsobit devastující poškození celého spotřebiče nebo dokonce celého používaného okruhového systému. Proto musí být izolační materiály kromě základních odporových vlastností také tepelně odolné a nehořlavé při vysokých teplotách.

C. Dobré vlastnosti proti stárnutí
Pokud jsou izolační materiály při dlouhodobém používání zpustošeny teplem, elektromagnetickými poli, světlem, oxidací, mechanickou silou a mikroorganismy, dojde k amortizačním ztrátám. Tato ztráta znehodnocení postupně oslabí izolační výkon a izolační pevnost izolačních materiálů. Elektřina a teplo jsou dva nejdůležitější faktory ovlivňující stárnutí izolačních materiálů. Odolnost izolačních materiálů proti stárnutí po dlouhodobém používání proto přímo ovlivňuje životnost domácích spotřebičů.

d. Dobrý výkon odolný proti vlhkosti
Ochrana proti vlhkosti je obecně preventivní opatření při používání elektrických výrobků. Vlhkost může způsobit zkrat celého obvodu. Jako fyzické médium může izolační materiál v důsledku vlastního procesu zpracování vytvářet trhliny nebo kapiláry. Pokud je vnější prostředí izolačního materiálu relativně vlhké, mohou molekuly vody pronikat do izolačního materiálu těmito jemnými rýhami nebo póry. Když izolační materiál navlhne, bude ovlivněn nejen izolační výkon, ale izolační materiál bude postupně korodovat, což způsobí snížení izolačního výkonu celého elektrického spotřebiče a snížení indexu bezpečnosti.

2. Standardní bezpečnostní požadavky
Rozvoj a popularizace domácích spotřebičů přinesl obrovské společenské výhody. Omezuje domácí práce a umožňuje uživatelům mít více času na studium, zábavu a odpočinek a získat spoustu pohodlí. Elektrické spotřebiče však přinášejí i mnohá nebezpečí pro člověka: požár, úraz elektrickým proudem, škodlivé paprsky, elektromagnetické rušení atd. Z nich je požár nejnebezpečnější a přímo souvisí s bezpečností životů a majetku lidí. Proto jsou bezpečnostní prvky domácích spotřebičů obzvláště důležité. Normy řady GB4706 mé země mají přísné předpisy týkající se bezpečnostních charakteristik domácích spotřebičů. Bezpečnostní požadavky na izolační materiály jsou vysvětleny níže ve spojení s normami.

(1) Požadavky na bezpečnost elektrického výkonu
V elektrických výrobcích je úlohou izolačních materiálů vzájemně izolovat vodivé části různých potenciálů a polarit za účelem přeměny energie. Izolační materiály jsou při provozu elektrických spotřebičů ovlivněny elektrickým polem. Izolační materiály do určité míry hrají rozhodující roli, zda mohou elektrospotřebiče normálně fungovat. Čím větší je odpor izolačního materiálu, tím lepší je izolační výkon a menší svodový proud. Kapitola 13 GB4706 "Svodový proud a elektrická pevnost spotřebičů při provozní teplotě" stanoví testování elektrického výkonu spotřebičů při provozní teplotě. Svodový proud obecně označuje proud protékající izolačními částmi při působení vysokého stejnosměrného napětí. Měření unikajícího proudu je v podstatě stejné jako měření izolačního odporu a obojí může do určité míry odrážet izolační stav elektrických výrobků. Kapitola 29 normy omezuje index svodového odporu různých skupin materiálů. Test odolnosti proti rozběhu úniku je zrychlený test, který simuluje velmi drsné podmínky, aby se otestovalo, zda izolační materiály vytvoří stopy úniku, aby se rozlišila schopnost pevných izolačních materiálů odolat rozběhu úniku v krátké době a zajistila se bezpečná používání produktů za specifických podmínek prostředí. Kapitola 29 normy omezuje index svodového odporu různých skupin materiálů. Test odolnosti proti rozběhu úniku je zrychlený test, který simuluje velmi drsné podmínky, aby se otestovalo, zda izolační materiály vytvoří stopy úniku, aby se rozlišila schopnost pevných izolačních materiálů odolat rozběhu úniku v krátké době a zajistila se bezpečná používání produktů za specifických podmínek prostředí. Kapitola 29 normy omezuje index svodového odporu různých skupin materiálů. Test odolnosti proti rozběhu úniku je zrychlený test, který simuluje velmi drsné podmínky, aby se otestovalo, zda izolační materiály vytvoří stopy úniku, aby se rozlišila schopnost pevných izolačních materiálů odolat rozběhu úniku v krátké době a zajistila se bezpečná používání produktů za specifických podmínek prostředí.

(2) Požadavky na bezpečnost mechanického výkonu
Díly a jejich konstrukce vyrobené z izolačních materiálů by měly mít dostatečnou mechanickou pevnost, aby odolávaly vnějším silám. Mechanická pevnost se vztahuje k maximálnímu zatížení, kterému může jednotková plocha odolat, když je vystavena vnějším silám. Kapitola 21 GB4706 konkrétně provádí test mechanické pevnosti a elektrický výkon spotřebiče by po testu neměl být ovlivněn. Článek 21.2 Všeobecné normy také stanoví, že pevná izolace snadno přístupných částí by měla být dostatečně pevná, aby zabránila propíchnutí ostrými nástroji. Nelze tedy ignorovat mechanické vlastnosti izolačních materiálů.

(3) Bezpečnostní požadavky na tepelnou odolnost a zpomalování hoření
Elektrické výrobky budou při normálním používání generovat teplo, což způsobí zvýšení teploty ohřevu částí izolačního materiálu, což způsobí zvýšení vodivosti izolačního materiálu a snížení izolačního výkonu. Současně, pokud je teplota příliš vysoká, způsobí také měknutí částí izolačního materiálu. Dokonce i stárnutí snižuje jeho mechanické vlastnosti; v některých případech mohou izolační materiály také představovat nebezpečí požáru. Proto musí mít izolační materiály určitou tepelnou odolnost a zpomalení hoření, aby byla zajištěna bezpečnost při používání. Obecná norma GB4706 30.1: Pro vnější části vyrobené z nekovových materiálů, části z termoplastického materiálu používané k podpoře dodatečné izolace živé vyztužené izolační materiály používané k podpoře částí pod napětím (včetně konektorů), jejichž poškození může způsobit, že spotřebič nebude splňovat tato norma musí být zcela tepelně odolná. Kvalifikace je určena provedením tlakové zkoušky koule na příslušných částech. V normě 30.2 musí být části z nekovových materiálů používané v zařízeních vyžadujících zapálení a šíření plamene odolné. Mezi nimi zkoušky 30.2.2 a 30.2.3 jsou speciální zkoušky prováděné na součástech izolačního materiálu proudovodných spojů. Zpomalovač hoření izolačních materiálů se obecně posuzuje pomocí testu spáleného drátu. Kvalifikace je určena provedením tlakové zkoušky koule na příslušných částech. V normě 30.2 musí být části z nekovových materiálů používané v zařízeních vyžadujících zapálení a šíření plamene odolné. Mezi nimi zkoušky 30.2.2 a 30.2.3 jsou speciální zkoušky prováděné na součástech izolačního materiálu proudovodných spojů. Zpomalovač hoření izolačních materiálů se obecně posuzuje pomocí testu spáleného drátu. Kvalifikace je určena provedením tlakové zkoušky koule na příslušných částech. V normě 30.2 musí být části z nekovových materiálů používané v zařízeních vyžadujících zapálení a šíření plamene odolné. Mezi nimi zkoušky 30.2.2 a 30.2.3 jsou speciální zkoušky prováděné na součástech izolačního materiálu proudovodných spojů. Zpomalovač hoření izolačních materiálů se obecně posuzuje pomocí testu spáleného drátu.

(4) Bezpečnostní požadavky na odolnost proti vlhkosti
V komponentech tepelně izolačního materiálu jsou na mikroskopické úrovni kapiláry a určité trhliny. Protože průměr molekul vody je mnohem menší než tyto kapilární póry a praskliny, molekuly vody snadno pronikají tepelně izolačním materiálem. Molekuly vody ve vlhkosti vstupují do izolačního materiálu kondenzací, adsorpcí, absorpcí, difúzí, dýcháním atd. Poté, co izolační materiál absorbuje vlhkost, izolační vlastnosti se značně zhorší, což povede k poškození elektrického výkonu elektrických výrobků. Elektrické výrobky by proto měly mít dostatečné vlastnosti odolné proti vlhkosti, aby si zachovaly svůj dobrý elektrický výkon a poskytovaly bezpečnostní ochranu. Kapitola 15 GB4706 se týká bezpečnostních požadavků různých spotřebičů za možných vlhkých podmínek.

Stručně řečeno, výkon izolačních materiálů úzce souvisí s bezpečnostními vlastnostmi domácích spotřebičů. Při výběru izolačních materiálů je proto nutné dbát na kvalitu izolačních materiálů a zohledňovat faktory, jako je použití domácích spotřebičů, tedy zajistit používání spotřebičů Střední a dlouhotrvající bezpečnost.