Keramická izolace vodičů představuje klíčové řešení pro aplikace, kde je vyžadována vysoká odolnost vůči teplotě, mechanická pevnost a vynikající elektrické izolační vlastnosti. Tento článek se zabývá různými aspekty keramické izolace, od samotných vodičů, přes konektory a zásuvky, až po specifické izolační materiály a komponenty.
Vysokoteplotní elektrické vodiče a kabely
Pro náročné průmyslové a chemické aplikace jsou k dispozici vysokoteplotní jednožilové nebo vícevodičové elektrické vodiče a kabely. Lanko jádra může být měděné, poniklovaná měď nebo nikl.
Typy vysokoteplotních kabelů:
- Lankové kabely s měděným nebo poniklovaným měděným jádrem, izolované silikonovou pryží:
- Životnost: -60 °C až +180 °C nepřetržitě
- Dostupné v unipolárním drátu 0,75 mm²
- Dostupné v multivodičovém provedení 3 až 6 P + T, průřez až 6 mm²
- Vícežilové kabely s měděným nebo poniklovaným měděným jádrem, silikonizované opletení ze skelných vláken:
- Životnost: -60 °C až +280 °C nepřetržitě
- Dostupné v unipolárním drátu do 6 mm²
- Vícežilové kabely s poniklovaným měděným nebo niklovým jádrem, silikonem potažené sklolaminátové opletení:
- Životnost: -60 °C až +350 °C nepřetržitě
- Dostupné v unipolárním drátu do 6 mm²
- Dostupné v multivodičích 3 až 6 P + T, průřez až 10 mm²
- Vícepramenné kabely s niklovým jádrem, silikonizované opletení z minerálních vláken:
- Životnost: -60 °C až +450 °C nepřetržitě
- Dostupné v 2,5 mm² jednožilovém drátu
Parametry vodiče V07S-K o průřezu 6 mm²: jmenovitý proud 85 A (při teplotě okolí 90 °C) a rozsah dovolených teplot -55 až 180 °C. U varianty V36S-K lze v katalogu pro stejný průřez dohledat hodnotu jmenovitého proudu 134 A. Je důležité vzít v úvahu vyšší povrchovou teplotu vodiče při vyšším jmenovitém proudu. Z tohoto důvodu se doporučuje vyhnout se některým způsobům instalace, jako je vedení v plastových kanálech nebo jiný vzájemný dotyk s upevňovacími materiály s nižší pracovní teplotou. Hrubou chybou je potom seskupování s vodiči s nižší pracovní teplotou (CYA, H07Z-K).
Elektrické izolační pláště a pásky
K izolaci elektrických a elektronických konstrukcí slouží různé typy izolačních plášťů a pásek. Splétané návleky ze skelných vláken potažené silikonovou pryží jsou velmi flexibilní, samozhášecí a mají životnost -60 °C až +250 °C nepřetržitě. Pletené sklolaminátové návleky potažené žáruvzdorným lakem také přispívají k efektivní izolaci.
Pro izolaci vodičů se dále používají izolační pásky. Široká elektroinstalační izolační páska černá o rozměrech 0,13x50 mm a délce 10 m nabízí vynikající flexibilitu a silnou přilnavost. Univerzální elektroinstalační izolační páska černá s rozměry 0,13x25 mm a délkou 10 m zajišťuje pevnou a spolehlivou izolaci elektrických drátů. Praktická elektroinstalační izolační páska černá o rozměrech 0,13x38 mm a délce 10 m vyniká vysokou pružností a skvělou přilnavostí. Univerzální elektroinstalační izolační páska o rozměrech 0,13x15mm a délce 10m vyniká skvělou přilnavostí a pružností.
Čtěte také: Keramická kostka – ideální pro váš plot
Speciální kaptonová lepící páska tl. 0,05 mm, délka 33 m, je vysoce tepelně odolná polyimidová izolace, ideální pro maskování, fixaci a elektrickou izolaci. Kaptonová páska je technické lepidlo s vynikající odolností vůči vysokým teplotám až do 180°C nepřetržitě, což umožňuje elektricky izolovat díly. K dispozici je ve 2 šířkách: 19 mm a 50 mm, 50 m role. Kapton potažený silikonovým lepidlem, uznávaný pro své elektrické izolační vlastnosti, odolnost do 180 °C max. nepřetržitě, je dostupný v rozměrech: 19 mm x 0,07 mm x 50 m a 50 mm x 0,07 mm x 50 m. Lepicí páska ze skleněné tkaniny vydrží nepřetržité používání při 130 °C. Skleněná tkanina potažená termosetovým lepidlem z přírodního kaučuku, trvalá odolnost při 130°C max, je dostupná v rozměrech: 19 mm x 0,16 mm x 50 m.
Elektrické izolátory a komponenty
Keramické materiály hrají zásadní roli v elektrické izolaci při vysokých teplotách. Steatitová keramika patří mezi tradiční a dlouhodobě prověřené elektroizolační materiály, které nacházejí široké uplatnění v elektrotechnickém a strojírenském průmyslu. Keramické ochranné tělesa pro uložení tavného drátu výkonové pojistky mají vysokou mechanickou odolnost při zkratových proudech. Izolační korálky se používají pro izolaci vodičů v přístrojích s vysokou teplotou. Keramické nosníky se vyznačují vysokou elektrickou a mechanickou pevností a rozměrovou stálostí při vysokých teplotách a používají se zejména v tepelných spotřebičích. Průchodky slouží k izolaci elektrických částí přístrojů a spotřebičů, které pracují při vyšších teplotách. Distanční a rozpěrné sloupky tvoří izolační pole a místa pro velké transformátory a trafostanice. Vyznačují se vysokou pevností a odolností proti elektrickému proudu. Svorkovnice se vyznačují vysokou elektrickou a mechanickou pevností a rozměrovou stálostí při vysokých teplotách a používají se zejména v tepelných spotřebičích. Nosníky odporového drátu mají široké použití díky rozmanitosti materiálů a tím i specifické vlastnosti. Steatitové patice slouží jako izolační a konstrukční prvek pro upevnění elektrických a elektronických součástí. Keramické hlavice ze steatitu se používají jako izolační kryty a nosné části elektrických sestav. Keramické hřebínky slouží k vedení a fixaci vodičů v přesné poloze.
Slídové desky a mastkové keramické kuličky:
- Slídové desky: Uznávány pro své vysoké dielektrické vlastnosti při vysokých teplotách, a to i při malých tloušťkách. Dostupné v pevných tabulích. Polotuhé plechy vyrobené ze slídy (> 90%) a silikonové pojivo s provozní teplotou 500 °C max a rozměry 1200 x 1000 mm, tloušťka 0,3 nebo 0,4 mm.
- Mastkové keramické kuličky: Určeny například pro vysokoteplotní elektrickou izolaci napájecích vodičů. Jejich kónický tvar umožňuje jejich vzájemné zapadnutí zajišťující nepřetržitou ochranu při zachování určité flexibility. Maximální provozní teplota 1000°C.
- Keramický cement: Používá se na zalévání nebo záplatování, které vyžaduje vysokou elektrickou izolaci a tepelnou vodivost.
Typy keramických materiálů pro izolaci:
Pro izolaci větví termočlánku při měření vysokých teplot, elektrických zařízeních a pro další konstrukční účely jsou k dispozici různé materiály:
| Materiál | Složení | Pracovní teplota | Pevnost v ohybu (min.) | Odolnost proti náhlé změně teploty (min.) |
|---|---|---|---|---|
| Korundový materiál | Slinutá korundová hmota s obsahem 99,7% Al2O3 | do 1800 °C | 300 MPa | - |
| Mullitový materiál | Slinutá mullitová hmota s obsahem 60% Al2O3 | do 1550 °C | 120 MPa | 150 K |
Termočlánky a související konektory
Termočlánkový drát se využívá pro výrobu termoelektrických snímačů teploty, neboli termočlánků, které se nejčastěji využívají při měření teploty v průmyslových provozech. Různé typy termočlánků (např. termočlánkový snímač typu J, typu K a další) používají různé směsi kovů v jednotlivých větvích. Signál z termočlánku má velmi nízkou úroveň, například u typu K kolem 41µV na °C, což klade vysoké nároky na vedení signálu. Vysoce kvalitní termočlánkový drát typu E je dostupný v průměrech 0,510 mm / 0,810 mm (AWG 24 a 20). Možnost výběru izolace, průměru a délky. K dispozici je v toleranci třídy 1 nebo třídy 2.
Termočlánkové konektory:
- Standardní termočlánkový konektor OSTW-CC série: Vestavěná krytka a úchytka kabelu. Šroubky jsou kryté a zajištěné proti vypadnutí. Použitelný do teploty okolí až 180°C.
- Varianta HSTW: Použitelná do teploty okolí až 260°C.
- Jedinečné provedení konektorů DTC série: Zajišťuje elektrickou izolaci mezi obvody. S ochrannými prvky zvyšujícími pevnost.
- Konektory HGST série: Mají vyšší teplotní rozsah do 260°C.
- Termočlánkové konektory série NHX a UHX: Mají vysoce pevnou keramickou konstrukci s použitím vysoce čistého oxidu hlinitého.
- Miniaturní konektor SMPW-CC zásuvka nebo zástrčka: Vestavěná krytka a úchytka kabelu. Nové úsporné zapojení. Použitelné do teploty 180°C.
- Vysoká odolnost panelového konektoru MPJ: Snadná montáž. Pro běžné konektory typu SMPW a NMPW. Snadný přístup ke svorkám.
- SHX série: Vysoce odolná keramika pro teploty až 650°C. Robustní konstrukce a snadné připojení. Jednoduché a účelné provedení.
- HGMP série: Vyšší teplotní rozsah do 260°C.
- USHX série: Nemá glazuru ani značkovací inkoust, který by kontaminoval vakuové pece.
- HMPW: Použitelné do teploty 260°C. Robustní konstrukce. Pro vodiče o průměru až 0,8 mm.
Elektrické zásuvky a panelové zásuvky
Pro napájení odporů a dalších elektrických zařízení je nabízena široká škála elektrických konektorů typu samec a samice. S plochými nebo kulatými kolíky 2 P + T nebo 3 P + T, napětí 230 V nebo 400 V, proud až 32 A, jsou tyto zásuvky vhodné do průmyslového prostředí. Kulaté kolíky typu FFRE8 jsou vhodné pro topné odpory vybavené konektorem s krytkou kolíků. Dále jsou k dispozici zásuvky nebo zásuvky, samec, s plochými vidlicemi, k montáži na panel nebo rozvaděč.
Čtěte také: Návod: Dlažba a OSB
Zásuvky s kulatým kolíkem:
- Keramické zásuvky: rovné nebo úhlové, 2 P + T, 400 Vac, 25 A, T ° max 300 °C.
- Silikonové nátrubky: rovné nebo úhlové, 2 P + T, 250 Vac, 16 A, T ° max 200 °C.
Kompaktní zásuvky typu samec a samice:
- Kompaktní modely rovného tvaru s kabelovou montáží, typ STAS2 nebo 3 P + T, až 400 Vac, 16 A, T ° max 90 °C max.
Zásuvky samčí, samičí a průmyslové (robustní modely pro průmysl, typ LEG):
- Zásuvky samčí a samičí: rovné, 2 nebo 3 P + T / + N, do 400 Vac, 32 A, T ° max 100 °C.
- Základna pro montáž na panel: 3 P + N + T, 400 Vac, 16 A, T ° max 100 °C.
Samec, samice a zásuvky, s plochými kolíky:
- Zástrčka: přímá, 2 P + T, 250 Vac, 16 A, T ° max 200 °C.
- Zásuvky: rovné, 2 P + T, 250 Vac, 16 A, T ° max 155 °C.
- Zásuvky pro montáž na panel: 2 P + T, 230 Vac, do 16 A, T ° max 200 °C.
Elektroinstalační příslušenství
Krimpovací koncovky, kulaté nebo Faston, umožňují snadnou a efektivní montáž koncovek topných odporů nebo infračervených zářičů. Své napájecí kabely lze prodloužit vysokoteplotními keramickými domino pro 2 nebo 3 vodiče. Svorkovnice umožňují připojení a spojení třífázových zařízení.
Keramické domino:
- 2 nebo 3 póly, vodiče do 16 mm², 450 Vac.
- Teplotní odolnost: 200°C.
- Šablona: malý půdorys (výška 17 mm) nebo standardní (23 mm).
Svorkovnice:
- Mastkové desky C221, holé (PBP a PBG / 1), max. T ° 1250 °C.
- Mastková deska C221, vybavená svorkami M5 (PBPM), max. T ° 1250 °C.
- Rozměr (D x Š): 55 x 35 mm (PBP a PBPM) / 78 x 48 mm (PBG / 1).
Krimpovací koncovky:
- Dostupné tvary: Mužský a ženský faston, kulatý a obdélníkový.
- Vhodné pro průřezy drátu do 4 mm².
Tepelné izolátory
Pro udržení nebo ochranu před teplem je nabízena tepelná izolace ve formě pružných desek nebo polotuhých desek. Tyto izolátory se snadno manipulují, snadno se řežou a instalují a mají nízkou tepelnou vodivost při vysoké teplotě (> 0,3 W/mK při 1000 °C).
Pružné ubrusy (2 typy izolačních fólií prodávaných ve formě rolí):
- CERA 8002: 96 kg / m3, tloušťka 6 mm, tepelná vodivost 0,29 W / mK při 1000 °C.
- CERA 9002: 128 kg / m3, tloušťka 13 mm, tepelná vodivost 0,25 W / mK při 1000 °C.
Pevné desky (Desky vyrobené z izolačních vláken):
- Charakteristika: 290 kg / m3, 1000 x 500 mm, tloušťka 3 mm, tepelná vodivost 0,15 W/mK při 800°C.
Žáruvzdorná keramická vata do 1400°C, 50x61cm slouží jako vysoce účinná tepelná izolace. Vyniká mimořádně nízkou vodivostí, vysokou odolností vůči teplotním šokům a nehořlavým provedením třídy A1.
Čtěte také: Postup pokládky keramické dlažby krok za krokem
tags: #keramicka #izolace #vodicu