Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PUBLIKACJA INFORMACYJNA NR 9I
MATERIAŁY ELEKTROIZOLACYJNE
2007
Publikacje I (Informacyjne) wydawane przez Polski Rejestr Statkoacutewmają charakter instrukcji lub wyjaśnień przydatnych przy stosowaniu
Przepisoacutew PRS
GDAŃSK
Publikacja Informacyjna Nr 9Indash Materiały elektroizolacyjne ndash2007 została zaakcepto-wana przez Dyrektora Okrętowego Polskiego Rejestru Statkoacutew SA w dniu 22 marca 2007 r
copy Copyright by Polski Rejestr Statkoacutew 2007
PRSHW 052007
ISBN 978-83-60629-39-0
SPIS TREŚCIstr
1 Postanowienia ogoacutelne5511 Zakres stosowania 512 Określenia513 Warunki normalne 6
2 Materiały elektroizolacyjne821 Tworzywa termoutwardzalne 6
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)7212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF) 7213 Żywice epoksydowe (ŻE ER) 7
22 Tworzywa termoplastyczne8221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW) 8222 Poliamid (PA)8223 Polietylen (PE) 9224 Polipropylen (PP) 9225 Poliwęglan (PW PC) 9226 Poliformaldehyd (POM PF) 10227 Tworzywa bezhalogenowe10
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki10231 Kauczuk silikonowy10232 Kauczuk butylowy11233 Kauczuk chloroprenowy 11234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM) 11
24 Lakiery elektroizolacyjne 11241 Lakiery nasycające 12242 Lakiery i emalie pokrywające 12
25 Dielektryki gazowe12251 Powietrze13252 Sześciofluorek siarki (SF6)13
26 Materiały warstwowe (laminaty)13261 Mika i materiały mikowe 14
27 Ceratki taśmy folie 1428 Materiały ceramiczne 1429 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych15
291 Głowice kablowe15292 Mufy kablowe 15293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej 15
3
3 Właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych i stawiane im wymagania1531 Podział właściwości materiałoacutew15
311 Właściwości dielektryczne16312 Własności mechaniczne 18313 Własności cieplne18314 Własności fizyko-chemiczne18
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych 1933 Klasy ciepłoodporności 2134 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym2135 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych 22
4 Proacuteby materiałoacutew elektroizolacyjnych2441 Proacuteby nieniszczące 24
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej24412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika
strat dielektrycznych 2642 Proacuteby niszczące 29
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej 29422 Proacuteby odporności na prądy pełzające32423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny 37424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie39425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie42426 Oznaczanie udarności metodą Charpy 44427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)47428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)48429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test) 494210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia50
5 Załącznik5051 Powołania normatywne 5052 Bibliografia54
5
1 POSTANOWIENIA OGOacuteLNE
11 Zakres stosowania
Niniejsze przepisy definiują materiały elektroizolacyjne wchodzące w składndash kabli i przewodoacutewndash aparatoacutew elektrycznychndash transformatoroacutewndash maszyn elektrycznychprzeznaczonych do zainstalowania na statkach morskich i przedstawiają warunkiprzeprowadzania proacuteb tych materiałoacutew
Ogoacutelnie wszystkie urządzenia elektryczne instalowane na statkach powinnybyć zbudowane z (nierozprzestrzeniających płomienia i odpornych na wilgoć) ma-teriałoacutew trwałych ktoacuterych jakość nie ulega pogorszeniu w atmosferze morskieji temperaturach na ktoacutere mogą być narażone
Odstępy (zaroacutewno powierzchniowe jak i powietrzne) między elementamio roacuteżnych potencjałach a uziemioną obudową metalową powinny być odpowied-nie do napięcia roboczego z uwzględnieniem właściwości materiału elektroizola-cyjnego i warunkoacutew pracy
1 2 Określenia
I z o l a c j a ż y ł y ndash ma na celu odizolowanie poszczegoacutelnychżył przewodoacutewmiędzy sobą ochrony przewodoacutew przed wpływamiśrodowiska oraz ochrony oto-czenia przed skutkami zetknięcia się z żyłami przewodoacutew
K a b e l ndash przewoacuted izolowany jedno- lub wielożyłowy otoczony wspoacutelną powło-ką Kable służą do trwałego połączenia urządzeń zasilających i odbiornikoacutew
K o r o z j a n a p rę ż e n i o w a ndash pękanie naprężonego materiału pod wpływemśrodkoacutew powierzchniowo czynnych
M a t e r i a ł e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EIMElectrical Insulating Material)materiał w stanie skupienia stałymlub płynnym o nieznacznej przewodności lubwystępujący jako komponent izolatora używany do odseparowania przewodzą-cych części o zroacuteżnicowanych potencjałach
M e g a t e s t ndash pomiar stanu izolacji elektrycznych urządzeń okrętowych zainsta-lowanych na jednostce pływającej
N a p ię c i e p r o b i e r c z e ndash napięcie przy ktoacuterym w warunkach określonychodpowiednią normą badana izolacja nie powinna ulec uszkodzeniu
P a l n oś ć ndash zdolność materiału do podtrzymania ognia przy dostępie odpowied-niej ilości tlenu
P o w ł o k a o c h r o n n a k a b l a ndash zewnętrzna osłona kabla chroniąca przedprzedostaniem się wilgoci lub innych substancji szkodliwie działających na izola-cję żył oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi
6
P r oacute b k a ndash pobrany z odcinka proacutebnego wycinek materiału określonego kształtui wymiaroacutew ktoacutery poddaje się wymaganym badaniom
P r z e w oacute d ndash służy do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach elektroener-getycznych i instalacjach elektrycznych umożliwia połączenie odbiornikoacutew ener-gii elektrycznej przyrządoacutew pomiarowych kontrolnych sygnalizacyjnych i innychzeźroacutedłami zasilania
R e z y s t y w n oś ć p o w i e r z c h n i o w a ndash (Surface Resistivity oporność wła-ściwa powierzchniowa) wyrażana wΩ określa rezystancję kwadratu powierzchnidielektryka o boku 1 m Jej wartość zależy od rodzaju powierzchni i od warunkoacutewśrodowiskowych
R e z y s t y w n oś ć s k r oś n a ndash (Volume Resistivity oporność właściwa skro-śna) wyrażana wΩmiddotm określa właściwości przewodzące wnętrza dielektryka Jejwartość zależy od właściwości i rodzaju materiału
U k ł a d e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EISElectrical Insulating System) strukturaizolacyjna zawierająca jeden lub więcej materiałoacutew elektroizolacyjnych (EIM)wraz ze związanymi z nią częściami przewodzącymi stosowana w urządzeniuelektrycznym
W s k aź n i k s z y b k oś c i p ł y n i ę c i a ndash (MFI Melt Flow Index) ilość poli-etylenu w gramach jaka wypłynęła z dyszy aparatu w ciągu 10 min w warunkachnormalnych
W s k aź n i k t l e n o w y ndash (Oxygen Index) określa procentową zawartość tlenuw powietrzu
13 Warunki normalne
Jeżeli w niniejszej publikacji nie postanowiono inaczej to jako normalne wa-runki atmosferyczne należy przyjąć następujące parametrytemperatura 25 ordmC plusmn 10 ordmCwilgotność względna 60 plusmn 30 ciśnienie atmosferyczne 960 hPa plusmn 10 hPa
2 MATERIAŁY ELEKTROIZOLACYJNE
Poniżej opisano materiały najczęściej stosowane na izolację elektryczną Wy-mienione materiały cechują się rezystywnością w warunkach normalnych większąlub roacutewną 1012Ωcm
21 Tworzywa termoutwardzalne
Tworzywa termoutwardzalne (duroplasty) poprzez nagrzewanie nabierają wła-sności plastycznych dzięki czemu można je formować w odpowiednie kształtya następnie twardnieją gdyż stają się bardziej usieciowane W przeciwieństwie dotermoplastoacutew omoacutewionych w 22 zachodzą w nich zmiany chemiczne powodująctrwałe nieodwracalne utwardzenie materiału
7
Duroplasty stanowią grupę materiałoacutew mających bardzo szerokie zastosowaniezwłaszcza w aparatach elektrycznych i osprzęcie instalacyjnym głoacutewnie dziękiswej odporności cieplnej i trudnozapalności
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)
Żywice te obecnie są rzadko stosowane W stanie utwardzonym są trudno za-palne a tworzywa na ich osnowie z napełniaczem nieorganicznym można uważaćza niepalne Są odporne na działanie łuku i wyładowania powierzchniowe Cechująsię dobrą odpornością cieplną i na działanie wody zwłaszcza gorącej właściwościich nie ulegają zmianie nawet po kilkunastogodzinnym pozostawieniu we wrzącejwodzie Najczęściej stosowane są w połączeniu z napełniaczem celulozowymmineralnym skrawkami tkanin azbestem lub włoacuteknami szklanymi jako tłoczywa
W środowisku morskim (występowanie mgły solnej zwiększona wilgotność)żywice melaminowo-formaldehydowe cechują się lepszymi własnościami izola-cyjnymi odżywic opisanych w punkcie 212
212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF)
Żywice fenolowo-formaldehydowe tak zwane fenoplasty używa się do wyro-boacutew klejoacutew i lepiszczy lub do wyrobu tłoczyw jednakże obecnie nie znajdują sze-rokiego zastosowania Odznaczają się dobrą wytrzymałością na udarność i dziękiswojej sprężystości pozwalają na wprasowywanie dużych zaprasek metalowychprzy małych grubościach ścianek Niestety posiadają mierne właściwości dielek-tryczne oraz brak odporności na łuk i prądy pełzające Są także wrażliwe naświatłosłoneczne ich rozkład następuje w temperaturze 150 degC Najczęściej stosuje się jew połączeniu z napełniaczami ndash mączką drzewną włoacuteknem celulozowym lub ba-wełnianym skrawkami papieru lub tkaniny lub mączką mineralną
213 Żywice epoksydowe (ŻE ER)
Żywice epoksydowe należą do tworzyw chemoutwardzalnych proces sieciowa-nia przestrzennego rozpoczyna się po wymieszaniużywicy z utwardzaczemi ewentualnie napełniaczamiŻywice epoksydowe cechują się dobrą przyczepno-ścią do powierzchni materiałoacutew elastycznych oraz na przykład do metali co wyko-rzystuje się podczas łączenia elementoacutew konstrukcyjnych lub izolacji Charaktery-styczny jest także mały skurcz przy utwardzaniu
Własności żywic epoksydowych można modyfikować przez dodatki zmiękcza-czy i napełniaczy Poprzez modyfikację włoacuteknem szklanym można uzyskać mate-riał cechujący się dużą odpornością cieplną Żywice epoksydowe dianowe charak-teryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi szczegoacutelnie udarnością nato-miastżywice epoksydowe oparte na związkach cykloalifatycznych wykazują więk-szą lepkość i odporność chemiczną a także odporność na promieniowanie ultrafio-letoweŻywice epoksydowe cechują się dobrymi właściwościami dielektrycznymiStosowane są jako kleje i lakiery oraz do odlewoacutew elektrotechnicznych
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
Publikacja Informacyjna Nr 9Indash Materiały elektroizolacyjne ndash2007 została zaakcepto-wana przez Dyrektora Okrętowego Polskiego Rejestru Statkoacutew SA w dniu 22 marca 2007 r
copy Copyright by Polski Rejestr Statkoacutew 2007
PRSHW 052007
ISBN 978-83-60629-39-0
SPIS TREŚCIstr
1 Postanowienia ogoacutelne5511 Zakres stosowania 512 Określenia513 Warunki normalne 6
2 Materiały elektroizolacyjne821 Tworzywa termoutwardzalne 6
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)7212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF) 7213 Żywice epoksydowe (ŻE ER) 7
22 Tworzywa termoplastyczne8221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW) 8222 Poliamid (PA)8223 Polietylen (PE) 9224 Polipropylen (PP) 9225 Poliwęglan (PW PC) 9226 Poliformaldehyd (POM PF) 10227 Tworzywa bezhalogenowe10
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki10231 Kauczuk silikonowy10232 Kauczuk butylowy11233 Kauczuk chloroprenowy 11234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM) 11
24 Lakiery elektroizolacyjne 11241 Lakiery nasycające 12242 Lakiery i emalie pokrywające 12
25 Dielektryki gazowe12251 Powietrze13252 Sześciofluorek siarki (SF6)13
26 Materiały warstwowe (laminaty)13261 Mika i materiały mikowe 14
27 Ceratki taśmy folie 1428 Materiały ceramiczne 1429 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych15
291 Głowice kablowe15292 Mufy kablowe 15293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej 15
3
3 Właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych i stawiane im wymagania1531 Podział właściwości materiałoacutew15
311 Właściwości dielektryczne16312 Własności mechaniczne 18313 Własności cieplne18314 Własności fizyko-chemiczne18
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych 1933 Klasy ciepłoodporności 2134 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym2135 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych 22
4 Proacuteby materiałoacutew elektroizolacyjnych2441 Proacuteby nieniszczące 24
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej24412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika
strat dielektrycznych 2642 Proacuteby niszczące 29
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej 29422 Proacuteby odporności na prądy pełzające32423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny 37424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie39425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie42426 Oznaczanie udarności metodą Charpy 44427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)47428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)48429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test) 494210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia50
5 Załącznik5051 Powołania normatywne 5052 Bibliografia54
5
1 POSTANOWIENIA OGOacuteLNE
11 Zakres stosowania
Niniejsze przepisy definiują materiały elektroizolacyjne wchodzące w składndash kabli i przewodoacutewndash aparatoacutew elektrycznychndash transformatoroacutewndash maszyn elektrycznychprzeznaczonych do zainstalowania na statkach morskich i przedstawiają warunkiprzeprowadzania proacuteb tych materiałoacutew
Ogoacutelnie wszystkie urządzenia elektryczne instalowane na statkach powinnybyć zbudowane z (nierozprzestrzeniających płomienia i odpornych na wilgoć) ma-teriałoacutew trwałych ktoacuterych jakość nie ulega pogorszeniu w atmosferze morskieji temperaturach na ktoacutere mogą być narażone
Odstępy (zaroacutewno powierzchniowe jak i powietrzne) między elementamio roacuteżnych potencjałach a uziemioną obudową metalową powinny być odpowied-nie do napięcia roboczego z uwzględnieniem właściwości materiału elektroizola-cyjnego i warunkoacutew pracy
1 2 Określenia
I z o l a c j a ż y ł y ndash ma na celu odizolowanie poszczegoacutelnychżył przewodoacutewmiędzy sobą ochrony przewodoacutew przed wpływamiśrodowiska oraz ochrony oto-czenia przed skutkami zetknięcia się z żyłami przewodoacutew
K a b e l ndash przewoacuted izolowany jedno- lub wielożyłowy otoczony wspoacutelną powło-ką Kable służą do trwałego połączenia urządzeń zasilających i odbiornikoacutew
K o r o z j a n a p rę ż e n i o w a ndash pękanie naprężonego materiału pod wpływemśrodkoacutew powierzchniowo czynnych
M a t e r i a ł e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EIMElectrical Insulating Material)materiał w stanie skupienia stałymlub płynnym o nieznacznej przewodności lubwystępujący jako komponent izolatora używany do odseparowania przewodzą-cych części o zroacuteżnicowanych potencjałach
M e g a t e s t ndash pomiar stanu izolacji elektrycznych urządzeń okrętowych zainsta-lowanych na jednostce pływającej
N a p ię c i e p r o b i e r c z e ndash napięcie przy ktoacuterym w warunkach określonychodpowiednią normą badana izolacja nie powinna ulec uszkodzeniu
P a l n oś ć ndash zdolność materiału do podtrzymania ognia przy dostępie odpowied-niej ilości tlenu
P o w ł o k a o c h r o n n a k a b l a ndash zewnętrzna osłona kabla chroniąca przedprzedostaniem się wilgoci lub innych substancji szkodliwie działających na izola-cję żył oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi
6
P r oacute b k a ndash pobrany z odcinka proacutebnego wycinek materiału określonego kształtui wymiaroacutew ktoacutery poddaje się wymaganym badaniom
P r z e w oacute d ndash służy do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach elektroener-getycznych i instalacjach elektrycznych umożliwia połączenie odbiornikoacutew ener-gii elektrycznej przyrządoacutew pomiarowych kontrolnych sygnalizacyjnych i innychzeźroacutedłami zasilania
R e z y s t y w n oś ć p o w i e r z c h n i o w a ndash (Surface Resistivity oporność wła-ściwa powierzchniowa) wyrażana wΩ określa rezystancję kwadratu powierzchnidielektryka o boku 1 m Jej wartość zależy od rodzaju powierzchni i od warunkoacutewśrodowiskowych
R e z y s t y w n oś ć s k r oś n a ndash (Volume Resistivity oporność właściwa skro-śna) wyrażana wΩmiddotm określa właściwości przewodzące wnętrza dielektryka Jejwartość zależy od właściwości i rodzaju materiału
U k ł a d e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EISElectrical Insulating System) strukturaizolacyjna zawierająca jeden lub więcej materiałoacutew elektroizolacyjnych (EIM)wraz ze związanymi z nią częściami przewodzącymi stosowana w urządzeniuelektrycznym
W s k aź n i k s z y b k oś c i p ł y n i ę c i a ndash (MFI Melt Flow Index) ilość poli-etylenu w gramach jaka wypłynęła z dyszy aparatu w ciągu 10 min w warunkachnormalnych
W s k aź n i k t l e n o w y ndash (Oxygen Index) określa procentową zawartość tlenuw powietrzu
13 Warunki normalne
Jeżeli w niniejszej publikacji nie postanowiono inaczej to jako normalne wa-runki atmosferyczne należy przyjąć następujące parametrytemperatura 25 ordmC plusmn 10 ordmCwilgotność względna 60 plusmn 30 ciśnienie atmosferyczne 960 hPa plusmn 10 hPa
2 MATERIAŁY ELEKTROIZOLACYJNE
Poniżej opisano materiały najczęściej stosowane na izolację elektryczną Wy-mienione materiały cechują się rezystywnością w warunkach normalnych większąlub roacutewną 1012Ωcm
21 Tworzywa termoutwardzalne
Tworzywa termoutwardzalne (duroplasty) poprzez nagrzewanie nabierają wła-sności plastycznych dzięki czemu można je formować w odpowiednie kształtya następnie twardnieją gdyż stają się bardziej usieciowane W przeciwieństwie dotermoplastoacutew omoacutewionych w 22 zachodzą w nich zmiany chemiczne powodująctrwałe nieodwracalne utwardzenie materiału
7
Duroplasty stanowią grupę materiałoacutew mających bardzo szerokie zastosowaniezwłaszcza w aparatach elektrycznych i osprzęcie instalacyjnym głoacutewnie dziękiswej odporności cieplnej i trudnozapalności
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)
Żywice te obecnie są rzadko stosowane W stanie utwardzonym są trudno za-palne a tworzywa na ich osnowie z napełniaczem nieorganicznym można uważaćza niepalne Są odporne na działanie łuku i wyładowania powierzchniowe Cechująsię dobrą odpornością cieplną i na działanie wody zwłaszcza gorącej właściwościich nie ulegają zmianie nawet po kilkunastogodzinnym pozostawieniu we wrzącejwodzie Najczęściej stosowane są w połączeniu z napełniaczem celulozowymmineralnym skrawkami tkanin azbestem lub włoacuteknami szklanymi jako tłoczywa
W środowisku morskim (występowanie mgły solnej zwiększona wilgotność)żywice melaminowo-formaldehydowe cechują się lepszymi własnościami izola-cyjnymi odżywic opisanych w punkcie 212
212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF)
Żywice fenolowo-formaldehydowe tak zwane fenoplasty używa się do wyro-boacutew klejoacutew i lepiszczy lub do wyrobu tłoczyw jednakże obecnie nie znajdują sze-rokiego zastosowania Odznaczają się dobrą wytrzymałością na udarność i dziękiswojej sprężystości pozwalają na wprasowywanie dużych zaprasek metalowychprzy małych grubościach ścianek Niestety posiadają mierne właściwości dielek-tryczne oraz brak odporności na łuk i prądy pełzające Są także wrażliwe naświatłosłoneczne ich rozkład następuje w temperaturze 150 degC Najczęściej stosuje się jew połączeniu z napełniaczami ndash mączką drzewną włoacuteknem celulozowym lub ba-wełnianym skrawkami papieru lub tkaniny lub mączką mineralną
213 Żywice epoksydowe (ŻE ER)
Żywice epoksydowe należą do tworzyw chemoutwardzalnych proces sieciowa-nia przestrzennego rozpoczyna się po wymieszaniużywicy z utwardzaczemi ewentualnie napełniaczamiŻywice epoksydowe cechują się dobrą przyczepno-ścią do powierzchni materiałoacutew elastycznych oraz na przykład do metali co wyko-rzystuje się podczas łączenia elementoacutew konstrukcyjnych lub izolacji Charaktery-styczny jest także mały skurcz przy utwardzaniu
Własności żywic epoksydowych można modyfikować przez dodatki zmiękcza-czy i napełniaczy Poprzez modyfikację włoacuteknem szklanym można uzyskać mate-riał cechujący się dużą odpornością cieplną Żywice epoksydowe dianowe charak-teryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi szczegoacutelnie udarnością nato-miastżywice epoksydowe oparte na związkach cykloalifatycznych wykazują więk-szą lepkość i odporność chemiczną a także odporność na promieniowanie ultrafio-letoweŻywice epoksydowe cechują się dobrymi właściwościami dielektrycznymiStosowane są jako kleje i lakiery oraz do odlewoacutew elektrotechnicznych
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
SPIS TREŚCIstr
1 Postanowienia ogoacutelne5511 Zakres stosowania 512 Określenia513 Warunki normalne 6
2 Materiały elektroizolacyjne821 Tworzywa termoutwardzalne 6
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)7212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF) 7213 Żywice epoksydowe (ŻE ER) 7
22 Tworzywa termoplastyczne8221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW) 8222 Poliamid (PA)8223 Polietylen (PE) 9224 Polipropylen (PP) 9225 Poliwęglan (PW PC) 9226 Poliformaldehyd (POM PF) 10227 Tworzywa bezhalogenowe10
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki10231 Kauczuk silikonowy10232 Kauczuk butylowy11233 Kauczuk chloroprenowy 11234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM) 11
24 Lakiery elektroizolacyjne 11241 Lakiery nasycające 12242 Lakiery i emalie pokrywające 12
25 Dielektryki gazowe12251 Powietrze13252 Sześciofluorek siarki (SF6)13
26 Materiały warstwowe (laminaty)13261 Mika i materiały mikowe 14
27 Ceratki taśmy folie 1428 Materiały ceramiczne 1429 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych15
291 Głowice kablowe15292 Mufy kablowe 15293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej 15
3
3 Właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych i stawiane im wymagania1531 Podział właściwości materiałoacutew15
311 Właściwości dielektryczne16312 Własności mechaniczne 18313 Własności cieplne18314 Własności fizyko-chemiczne18
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych 1933 Klasy ciepłoodporności 2134 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym2135 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych 22
4 Proacuteby materiałoacutew elektroizolacyjnych2441 Proacuteby nieniszczące 24
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej24412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika
strat dielektrycznych 2642 Proacuteby niszczące 29
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej 29422 Proacuteby odporności na prądy pełzające32423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny 37424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie39425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie42426 Oznaczanie udarności metodą Charpy 44427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)47428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)48429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test) 494210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia50
5 Załącznik5051 Powołania normatywne 5052 Bibliografia54
5
1 POSTANOWIENIA OGOacuteLNE
11 Zakres stosowania
Niniejsze przepisy definiują materiały elektroizolacyjne wchodzące w składndash kabli i przewodoacutewndash aparatoacutew elektrycznychndash transformatoroacutewndash maszyn elektrycznychprzeznaczonych do zainstalowania na statkach morskich i przedstawiają warunkiprzeprowadzania proacuteb tych materiałoacutew
Ogoacutelnie wszystkie urządzenia elektryczne instalowane na statkach powinnybyć zbudowane z (nierozprzestrzeniających płomienia i odpornych na wilgoć) ma-teriałoacutew trwałych ktoacuterych jakość nie ulega pogorszeniu w atmosferze morskieji temperaturach na ktoacutere mogą być narażone
Odstępy (zaroacutewno powierzchniowe jak i powietrzne) między elementamio roacuteżnych potencjałach a uziemioną obudową metalową powinny być odpowied-nie do napięcia roboczego z uwzględnieniem właściwości materiału elektroizola-cyjnego i warunkoacutew pracy
1 2 Określenia
I z o l a c j a ż y ł y ndash ma na celu odizolowanie poszczegoacutelnychżył przewodoacutewmiędzy sobą ochrony przewodoacutew przed wpływamiśrodowiska oraz ochrony oto-czenia przed skutkami zetknięcia się z żyłami przewodoacutew
K a b e l ndash przewoacuted izolowany jedno- lub wielożyłowy otoczony wspoacutelną powło-ką Kable służą do trwałego połączenia urządzeń zasilających i odbiornikoacutew
K o r o z j a n a p rę ż e n i o w a ndash pękanie naprężonego materiału pod wpływemśrodkoacutew powierzchniowo czynnych
M a t e r i a ł e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EIMElectrical Insulating Material)materiał w stanie skupienia stałymlub płynnym o nieznacznej przewodności lubwystępujący jako komponent izolatora używany do odseparowania przewodzą-cych części o zroacuteżnicowanych potencjałach
M e g a t e s t ndash pomiar stanu izolacji elektrycznych urządzeń okrętowych zainsta-lowanych na jednostce pływającej
N a p ię c i e p r o b i e r c z e ndash napięcie przy ktoacuterym w warunkach określonychodpowiednią normą badana izolacja nie powinna ulec uszkodzeniu
P a l n oś ć ndash zdolność materiału do podtrzymania ognia przy dostępie odpowied-niej ilości tlenu
P o w ł o k a o c h r o n n a k a b l a ndash zewnętrzna osłona kabla chroniąca przedprzedostaniem się wilgoci lub innych substancji szkodliwie działających na izola-cję żył oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi
6
P r oacute b k a ndash pobrany z odcinka proacutebnego wycinek materiału określonego kształtui wymiaroacutew ktoacutery poddaje się wymaganym badaniom
P r z e w oacute d ndash służy do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach elektroener-getycznych i instalacjach elektrycznych umożliwia połączenie odbiornikoacutew ener-gii elektrycznej przyrządoacutew pomiarowych kontrolnych sygnalizacyjnych i innychzeźroacutedłami zasilania
R e z y s t y w n oś ć p o w i e r z c h n i o w a ndash (Surface Resistivity oporność wła-ściwa powierzchniowa) wyrażana wΩ określa rezystancję kwadratu powierzchnidielektryka o boku 1 m Jej wartość zależy od rodzaju powierzchni i od warunkoacutewśrodowiskowych
R e z y s t y w n oś ć s k r oś n a ndash (Volume Resistivity oporność właściwa skro-śna) wyrażana wΩmiddotm określa właściwości przewodzące wnętrza dielektryka Jejwartość zależy od właściwości i rodzaju materiału
U k ł a d e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EISElectrical Insulating System) strukturaizolacyjna zawierająca jeden lub więcej materiałoacutew elektroizolacyjnych (EIM)wraz ze związanymi z nią częściami przewodzącymi stosowana w urządzeniuelektrycznym
W s k aź n i k s z y b k oś c i p ł y n i ę c i a ndash (MFI Melt Flow Index) ilość poli-etylenu w gramach jaka wypłynęła z dyszy aparatu w ciągu 10 min w warunkachnormalnych
W s k aź n i k t l e n o w y ndash (Oxygen Index) określa procentową zawartość tlenuw powietrzu
13 Warunki normalne
Jeżeli w niniejszej publikacji nie postanowiono inaczej to jako normalne wa-runki atmosferyczne należy przyjąć następujące parametrytemperatura 25 ordmC plusmn 10 ordmCwilgotność względna 60 plusmn 30 ciśnienie atmosferyczne 960 hPa plusmn 10 hPa
2 MATERIAŁY ELEKTROIZOLACYJNE
Poniżej opisano materiały najczęściej stosowane na izolację elektryczną Wy-mienione materiały cechują się rezystywnością w warunkach normalnych większąlub roacutewną 1012Ωcm
21 Tworzywa termoutwardzalne
Tworzywa termoutwardzalne (duroplasty) poprzez nagrzewanie nabierają wła-sności plastycznych dzięki czemu można je formować w odpowiednie kształtya następnie twardnieją gdyż stają się bardziej usieciowane W przeciwieństwie dotermoplastoacutew omoacutewionych w 22 zachodzą w nich zmiany chemiczne powodująctrwałe nieodwracalne utwardzenie materiału
7
Duroplasty stanowią grupę materiałoacutew mających bardzo szerokie zastosowaniezwłaszcza w aparatach elektrycznych i osprzęcie instalacyjnym głoacutewnie dziękiswej odporności cieplnej i trudnozapalności
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)
Żywice te obecnie są rzadko stosowane W stanie utwardzonym są trudno za-palne a tworzywa na ich osnowie z napełniaczem nieorganicznym można uważaćza niepalne Są odporne na działanie łuku i wyładowania powierzchniowe Cechująsię dobrą odpornością cieplną i na działanie wody zwłaszcza gorącej właściwościich nie ulegają zmianie nawet po kilkunastogodzinnym pozostawieniu we wrzącejwodzie Najczęściej stosowane są w połączeniu z napełniaczem celulozowymmineralnym skrawkami tkanin azbestem lub włoacuteknami szklanymi jako tłoczywa
W środowisku morskim (występowanie mgły solnej zwiększona wilgotność)żywice melaminowo-formaldehydowe cechują się lepszymi własnościami izola-cyjnymi odżywic opisanych w punkcie 212
212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF)
Żywice fenolowo-formaldehydowe tak zwane fenoplasty używa się do wyro-boacutew klejoacutew i lepiszczy lub do wyrobu tłoczyw jednakże obecnie nie znajdują sze-rokiego zastosowania Odznaczają się dobrą wytrzymałością na udarność i dziękiswojej sprężystości pozwalają na wprasowywanie dużych zaprasek metalowychprzy małych grubościach ścianek Niestety posiadają mierne właściwości dielek-tryczne oraz brak odporności na łuk i prądy pełzające Są także wrażliwe naświatłosłoneczne ich rozkład następuje w temperaturze 150 degC Najczęściej stosuje się jew połączeniu z napełniaczami ndash mączką drzewną włoacuteknem celulozowym lub ba-wełnianym skrawkami papieru lub tkaniny lub mączką mineralną
213 Żywice epoksydowe (ŻE ER)
Żywice epoksydowe należą do tworzyw chemoutwardzalnych proces sieciowa-nia przestrzennego rozpoczyna się po wymieszaniużywicy z utwardzaczemi ewentualnie napełniaczamiŻywice epoksydowe cechują się dobrą przyczepno-ścią do powierzchni materiałoacutew elastycznych oraz na przykład do metali co wyko-rzystuje się podczas łączenia elementoacutew konstrukcyjnych lub izolacji Charaktery-styczny jest także mały skurcz przy utwardzaniu
Własności żywic epoksydowych można modyfikować przez dodatki zmiękcza-czy i napełniaczy Poprzez modyfikację włoacuteknem szklanym można uzyskać mate-riał cechujący się dużą odpornością cieplną Żywice epoksydowe dianowe charak-teryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi szczegoacutelnie udarnością nato-miastżywice epoksydowe oparte na związkach cykloalifatycznych wykazują więk-szą lepkość i odporność chemiczną a także odporność na promieniowanie ultrafio-letoweŻywice epoksydowe cechują się dobrymi właściwościami dielektrycznymiStosowane są jako kleje i lakiery oraz do odlewoacutew elektrotechnicznych
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
3
3 Właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych i stawiane im wymagania1531 Podział właściwości materiałoacutew15
311 Właściwości dielektryczne16312 Własności mechaniczne 18313 Własności cieplne18314 Własności fizyko-chemiczne18
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych 1933 Klasy ciepłoodporności 2134 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym2135 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych 22
4 Proacuteby materiałoacutew elektroizolacyjnych2441 Proacuteby nieniszczące 24
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej24412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika
strat dielektrycznych 2642 Proacuteby niszczące 29
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej 29422 Proacuteby odporności na prądy pełzające32423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny 37424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie39425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie42426 Oznaczanie udarności metodą Charpy 44427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)47428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)48429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test) 494210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia50
5 Załącznik5051 Powołania normatywne 5052 Bibliografia54
5
1 POSTANOWIENIA OGOacuteLNE
11 Zakres stosowania
Niniejsze przepisy definiują materiały elektroizolacyjne wchodzące w składndash kabli i przewodoacutewndash aparatoacutew elektrycznychndash transformatoroacutewndash maszyn elektrycznychprzeznaczonych do zainstalowania na statkach morskich i przedstawiają warunkiprzeprowadzania proacuteb tych materiałoacutew
Ogoacutelnie wszystkie urządzenia elektryczne instalowane na statkach powinnybyć zbudowane z (nierozprzestrzeniających płomienia i odpornych na wilgoć) ma-teriałoacutew trwałych ktoacuterych jakość nie ulega pogorszeniu w atmosferze morskieji temperaturach na ktoacutere mogą być narażone
Odstępy (zaroacutewno powierzchniowe jak i powietrzne) między elementamio roacuteżnych potencjałach a uziemioną obudową metalową powinny być odpowied-nie do napięcia roboczego z uwzględnieniem właściwości materiału elektroizola-cyjnego i warunkoacutew pracy
1 2 Określenia
I z o l a c j a ż y ł y ndash ma na celu odizolowanie poszczegoacutelnychżył przewodoacutewmiędzy sobą ochrony przewodoacutew przed wpływamiśrodowiska oraz ochrony oto-czenia przed skutkami zetknięcia się z żyłami przewodoacutew
K a b e l ndash przewoacuted izolowany jedno- lub wielożyłowy otoczony wspoacutelną powło-ką Kable służą do trwałego połączenia urządzeń zasilających i odbiornikoacutew
K o r o z j a n a p rę ż e n i o w a ndash pękanie naprężonego materiału pod wpływemśrodkoacutew powierzchniowo czynnych
M a t e r i a ł e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EIMElectrical Insulating Material)materiał w stanie skupienia stałymlub płynnym o nieznacznej przewodności lubwystępujący jako komponent izolatora używany do odseparowania przewodzą-cych części o zroacuteżnicowanych potencjałach
M e g a t e s t ndash pomiar stanu izolacji elektrycznych urządzeń okrętowych zainsta-lowanych na jednostce pływającej
N a p ię c i e p r o b i e r c z e ndash napięcie przy ktoacuterym w warunkach określonychodpowiednią normą badana izolacja nie powinna ulec uszkodzeniu
P a l n oś ć ndash zdolność materiału do podtrzymania ognia przy dostępie odpowied-niej ilości tlenu
P o w ł o k a o c h r o n n a k a b l a ndash zewnętrzna osłona kabla chroniąca przedprzedostaniem się wilgoci lub innych substancji szkodliwie działających na izola-cję żył oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi
6
P r oacute b k a ndash pobrany z odcinka proacutebnego wycinek materiału określonego kształtui wymiaroacutew ktoacutery poddaje się wymaganym badaniom
P r z e w oacute d ndash służy do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach elektroener-getycznych i instalacjach elektrycznych umożliwia połączenie odbiornikoacutew ener-gii elektrycznej przyrządoacutew pomiarowych kontrolnych sygnalizacyjnych i innychzeźroacutedłami zasilania
R e z y s t y w n oś ć p o w i e r z c h n i o w a ndash (Surface Resistivity oporność wła-ściwa powierzchniowa) wyrażana wΩ określa rezystancję kwadratu powierzchnidielektryka o boku 1 m Jej wartość zależy od rodzaju powierzchni i od warunkoacutewśrodowiskowych
R e z y s t y w n oś ć s k r oś n a ndash (Volume Resistivity oporność właściwa skro-śna) wyrażana wΩmiddotm określa właściwości przewodzące wnętrza dielektryka Jejwartość zależy od właściwości i rodzaju materiału
U k ł a d e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EISElectrical Insulating System) strukturaizolacyjna zawierająca jeden lub więcej materiałoacutew elektroizolacyjnych (EIM)wraz ze związanymi z nią częściami przewodzącymi stosowana w urządzeniuelektrycznym
W s k aź n i k s z y b k oś c i p ł y n i ę c i a ndash (MFI Melt Flow Index) ilość poli-etylenu w gramach jaka wypłynęła z dyszy aparatu w ciągu 10 min w warunkachnormalnych
W s k aź n i k t l e n o w y ndash (Oxygen Index) określa procentową zawartość tlenuw powietrzu
13 Warunki normalne
Jeżeli w niniejszej publikacji nie postanowiono inaczej to jako normalne wa-runki atmosferyczne należy przyjąć następujące parametrytemperatura 25 ordmC plusmn 10 ordmCwilgotność względna 60 plusmn 30 ciśnienie atmosferyczne 960 hPa plusmn 10 hPa
2 MATERIAŁY ELEKTROIZOLACYJNE
Poniżej opisano materiały najczęściej stosowane na izolację elektryczną Wy-mienione materiały cechują się rezystywnością w warunkach normalnych większąlub roacutewną 1012Ωcm
21 Tworzywa termoutwardzalne
Tworzywa termoutwardzalne (duroplasty) poprzez nagrzewanie nabierają wła-sności plastycznych dzięki czemu można je formować w odpowiednie kształtya następnie twardnieją gdyż stają się bardziej usieciowane W przeciwieństwie dotermoplastoacutew omoacutewionych w 22 zachodzą w nich zmiany chemiczne powodująctrwałe nieodwracalne utwardzenie materiału
7
Duroplasty stanowią grupę materiałoacutew mających bardzo szerokie zastosowaniezwłaszcza w aparatach elektrycznych i osprzęcie instalacyjnym głoacutewnie dziękiswej odporności cieplnej i trudnozapalności
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)
Żywice te obecnie są rzadko stosowane W stanie utwardzonym są trudno za-palne a tworzywa na ich osnowie z napełniaczem nieorganicznym można uważaćza niepalne Są odporne na działanie łuku i wyładowania powierzchniowe Cechująsię dobrą odpornością cieplną i na działanie wody zwłaszcza gorącej właściwościich nie ulegają zmianie nawet po kilkunastogodzinnym pozostawieniu we wrzącejwodzie Najczęściej stosowane są w połączeniu z napełniaczem celulozowymmineralnym skrawkami tkanin azbestem lub włoacuteknami szklanymi jako tłoczywa
W środowisku morskim (występowanie mgły solnej zwiększona wilgotność)żywice melaminowo-formaldehydowe cechują się lepszymi własnościami izola-cyjnymi odżywic opisanych w punkcie 212
212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF)
Żywice fenolowo-formaldehydowe tak zwane fenoplasty używa się do wyro-boacutew klejoacutew i lepiszczy lub do wyrobu tłoczyw jednakże obecnie nie znajdują sze-rokiego zastosowania Odznaczają się dobrą wytrzymałością na udarność i dziękiswojej sprężystości pozwalają na wprasowywanie dużych zaprasek metalowychprzy małych grubościach ścianek Niestety posiadają mierne właściwości dielek-tryczne oraz brak odporności na łuk i prądy pełzające Są także wrażliwe naświatłosłoneczne ich rozkład następuje w temperaturze 150 degC Najczęściej stosuje się jew połączeniu z napełniaczami ndash mączką drzewną włoacuteknem celulozowym lub ba-wełnianym skrawkami papieru lub tkaniny lub mączką mineralną
213 Żywice epoksydowe (ŻE ER)
Żywice epoksydowe należą do tworzyw chemoutwardzalnych proces sieciowa-nia przestrzennego rozpoczyna się po wymieszaniużywicy z utwardzaczemi ewentualnie napełniaczamiŻywice epoksydowe cechują się dobrą przyczepno-ścią do powierzchni materiałoacutew elastycznych oraz na przykład do metali co wyko-rzystuje się podczas łączenia elementoacutew konstrukcyjnych lub izolacji Charaktery-styczny jest także mały skurcz przy utwardzaniu
Własności żywic epoksydowych można modyfikować przez dodatki zmiękcza-czy i napełniaczy Poprzez modyfikację włoacuteknem szklanym można uzyskać mate-riał cechujący się dużą odpornością cieplną Żywice epoksydowe dianowe charak-teryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi szczegoacutelnie udarnością nato-miastżywice epoksydowe oparte na związkach cykloalifatycznych wykazują więk-szą lepkość i odporność chemiczną a także odporność na promieniowanie ultrafio-letoweŻywice epoksydowe cechują się dobrymi właściwościami dielektrycznymiStosowane są jako kleje i lakiery oraz do odlewoacutew elektrotechnicznych
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
5
1 POSTANOWIENIA OGOacuteLNE
11 Zakres stosowania
Niniejsze przepisy definiują materiały elektroizolacyjne wchodzące w składndash kabli i przewodoacutewndash aparatoacutew elektrycznychndash transformatoroacutewndash maszyn elektrycznychprzeznaczonych do zainstalowania na statkach morskich i przedstawiają warunkiprzeprowadzania proacuteb tych materiałoacutew
Ogoacutelnie wszystkie urządzenia elektryczne instalowane na statkach powinnybyć zbudowane z (nierozprzestrzeniających płomienia i odpornych na wilgoć) ma-teriałoacutew trwałych ktoacuterych jakość nie ulega pogorszeniu w atmosferze morskieji temperaturach na ktoacutere mogą być narażone
Odstępy (zaroacutewno powierzchniowe jak i powietrzne) między elementamio roacuteżnych potencjałach a uziemioną obudową metalową powinny być odpowied-nie do napięcia roboczego z uwzględnieniem właściwości materiału elektroizola-cyjnego i warunkoacutew pracy
1 2 Określenia
I z o l a c j a ż y ł y ndash ma na celu odizolowanie poszczegoacutelnychżył przewodoacutewmiędzy sobą ochrony przewodoacutew przed wpływamiśrodowiska oraz ochrony oto-czenia przed skutkami zetknięcia się z żyłami przewodoacutew
K a b e l ndash przewoacuted izolowany jedno- lub wielożyłowy otoczony wspoacutelną powło-ką Kable służą do trwałego połączenia urządzeń zasilających i odbiornikoacutew
K o r o z j a n a p rę ż e n i o w a ndash pękanie naprężonego materiału pod wpływemśrodkoacutew powierzchniowo czynnych
M a t e r i a ł e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EIMElectrical Insulating Material)materiał w stanie skupienia stałymlub płynnym o nieznacznej przewodności lubwystępujący jako komponent izolatora używany do odseparowania przewodzą-cych części o zroacuteżnicowanych potencjałach
M e g a t e s t ndash pomiar stanu izolacji elektrycznych urządzeń okrętowych zainsta-lowanych na jednostce pływającej
N a p ię c i e p r o b i e r c z e ndash napięcie przy ktoacuterym w warunkach określonychodpowiednią normą badana izolacja nie powinna ulec uszkodzeniu
P a l n oś ć ndash zdolność materiału do podtrzymania ognia przy dostępie odpowied-niej ilości tlenu
P o w ł o k a o c h r o n n a k a b l a ndash zewnętrzna osłona kabla chroniąca przedprzedostaniem się wilgoci lub innych substancji szkodliwie działających na izola-cję żył oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi
6
P r oacute b k a ndash pobrany z odcinka proacutebnego wycinek materiału określonego kształtui wymiaroacutew ktoacutery poddaje się wymaganym badaniom
P r z e w oacute d ndash służy do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach elektroener-getycznych i instalacjach elektrycznych umożliwia połączenie odbiornikoacutew ener-gii elektrycznej przyrządoacutew pomiarowych kontrolnych sygnalizacyjnych i innychzeźroacutedłami zasilania
R e z y s t y w n oś ć p o w i e r z c h n i o w a ndash (Surface Resistivity oporność wła-ściwa powierzchniowa) wyrażana wΩ określa rezystancję kwadratu powierzchnidielektryka o boku 1 m Jej wartość zależy od rodzaju powierzchni i od warunkoacutewśrodowiskowych
R e z y s t y w n oś ć s k r oś n a ndash (Volume Resistivity oporność właściwa skro-śna) wyrażana wΩmiddotm określa właściwości przewodzące wnętrza dielektryka Jejwartość zależy od właściwości i rodzaju materiału
U k ł a d e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EISElectrical Insulating System) strukturaizolacyjna zawierająca jeden lub więcej materiałoacutew elektroizolacyjnych (EIM)wraz ze związanymi z nią częściami przewodzącymi stosowana w urządzeniuelektrycznym
W s k aź n i k s z y b k oś c i p ł y n i ę c i a ndash (MFI Melt Flow Index) ilość poli-etylenu w gramach jaka wypłynęła z dyszy aparatu w ciągu 10 min w warunkachnormalnych
W s k aź n i k t l e n o w y ndash (Oxygen Index) określa procentową zawartość tlenuw powietrzu
13 Warunki normalne
Jeżeli w niniejszej publikacji nie postanowiono inaczej to jako normalne wa-runki atmosferyczne należy przyjąć następujące parametrytemperatura 25 ordmC plusmn 10 ordmCwilgotność względna 60 plusmn 30 ciśnienie atmosferyczne 960 hPa plusmn 10 hPa
2 MATERIAŁY ELEKTROIZOLACYJNE
Poniżej opisano materiały najczęściej stosowane na izolację elektryczną Wy-mienione materiały cechują się rezystywnością w warunkach normalnych większąlub roacutewną 1012Ωcm
21 Tworzywa termoutwardzalne
Tworzywa termoutwardzalne (duroplasty) poprzez nagrzewanie nabierają wła-sności plastycznych dzięki czemu można je formować w odpowiednie kształtya następnie twardnieją gdyż stają się bardziej usieciowane W przeciwieństwie dotermoplastoacutew omoacutewionych w 22 zachodzą w nich zmiany chemiczne powodująctrwałe nieodwracalne utwardzenie materiału
7
Duroplasty stanowią grupę materiałoacutew mających bardzo szerokie zastosowaniezwłaszcza w aparatach elektrycznych i osprzęcie instalacyjnym głoacutewnie dziękiswej odporności cieplnej i trudnozapalności
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)
Żywice te obecnie są rzadko stosowane W stanie utwardzonym są trudno za-palne a tworzywa na ich osnowie z napełniaczem nieorganicznym można uważaćza niepalne Są odporne na działanie łuku i wyładowania powierzchniowe Cechująsię dobrą odpornością cieplną i na działanie wody zwłaszcza gorącej właściwościich nie ulegają zmianie nawet po kilkunastogodzinnym pozostawieniu we wrzącejwodzie Najczęściej stosowane są w połączeniu z napełniaczem celulozowymmineralnym skrawkami tkanin azbestem lub włoacuteknami szklanymi jako tłoczywa
W środowisku morskim (występowanie mgły solnej zwiększona wilgotność)żywice melaminowo-formaldehydowe cechują się lepszymi własnościami izola-cyjnymi odżywic opisanych w punkcie 212
212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF)
Żywice fenolowo-formaldehydowe tak zwane fenoplasty używa się do wyro-boacutew klejoacutew i lepiszczy lub do wyrobu tłoczyw jednakże obecnie nie znajdują sze-rokiego zastosowania Odznaczają się dobrą wytrzymałością na udarność i dziękiswojej sprężystości pozwalają na wprasowywanie dużych zaprasek metalowychprzy małych grubościach ścianek Niestety posiadają mierne właściwości dielek-tryczne oraz brak odporności na łuk i prądy pełzające Są także wrażliwe naświatłosłoneczne ich rozkład następuje w temperaturze 150 degC Najczęściej stosuje się jew połączeniu z napełniaczami ndash mączką drzewną włoacuteknem celulozowym lub ba-wełnianym skrawkami papieru lub tkaniny lub mączką mineralną
213 Żywice epoksydowe (ŻE ER)
Żywice epoksydowe należą do tworzyw chemoutwardzalnych proces sieciowa-nia przestrzennego rozpoczyna się po wymieszaniużywicy z utwardzaczemi ewentualnie napełniaczamiŻywice epoksydowe cechują się dobrą przyczepno-ścią do powierzchni materiałoacutew elastycznych oraz na przykład do metali co wyko-rzystuje się podczas łączenia elementoacutew konstrukcyjnych lub izolacji Charaktery-styczny jest także mały skurcz przy utwardzaniu
Własności żywic epoksydowych można modyfikować przez dodatki zmiękcza-czy i napełniaczy Poprzez modyfikację włoacuteknem szklanym można uzyskać mate-riał cechujący się dużą odpornością cieplną Żywice epoksydowe dianowe charak-teryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi szczegoacutelnie udarnością nato-miastżywice epoksydowe oparte na związkach cykloalifatycznych wykazują więk-szą lepkość i odporność chemiczną a także odporność na promieniowanie ultrafio-letoweŻywice epoksydowe cechują się dobrymi właściwościami dielektrycznymiStosowane są jako kleje i lakiery oraz do odlewoacutew elektrotechnicznych
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
6
P r oacute b k a ndash pobrany z odcinka proacutebnego wycinek materiału określonego kształtui wymiaroacutew ktoacutery poddaje się wymaganym badaniom
P r z e w oacute d ndash służy do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach elektroener-getycznych i instalacjach elektrycznych umożliwia połączenie odbiornikoacutew ener-gii elektrycznej przyrządoacutew pomiarowych kontrolnych sygnalizacyjnych i innychzeźroacutedłami zasilania
R e z y s t y w n oś ć p o w i e r z c h n i o w a ndash (Surface Resistivity oporność wła-ściwa powierzchniowa) wyrażana wΩ określa rezystancję kwadratu powierzchnidielektryka o boku 1 m Jej wartość zależy od rodzaju powierzchni i od warunkoacutewśrodowiskowych
R e z y s t y w n oś ć s k r oś n a ndash (Volume Resistivity oporność właściwa skro-śna) wyrażana wΩmiddotm określa właściwości przewodzące wnętrza dielektryka Jejwartość zależy od właściwości i rodzaju materiału
U k ł a d e l e k t r o i z o l a c y j n y ndash (EISElectrical Insulating System) strukturaizolacyjna zawierająca jeden lub więcej materiałoacutew elektroizolacyjnych (EIM)wraz ze związanymi z nią częściami przewodzącymi stosowana w urządzeniuelektrycznym
W s k aź n i k s z y b k oś c i p ł y n i ę c i a ndash (MFI Melt Flow Index) ilość poli-etylenu w gramach jaka wypłynęła z dyszy aparatu w ciągu 10 min w warunkachnormalnych
W s k aź n i k t l e n o w y ndash (Oxygen Index) określa procentową zawartość tlenuw powietrzu
13 Warunki normalne
Jeżeli w niniejszej publikacji nie postanowiono inaczej to jako normalne wa-runki atmosferyczne należy przyjąć następujące parametrytemperatura 25 ordmC plusmn 10 ordmCwilgotność względna 60 plusmn 30 ciśnienie atmosferyczne 960 hPa plusmn 10 hPa
2 MATERIAŁY ELEKTROIZOLACYJNE
Poniżej opisano materiały najczęściej stosowane na izolację elektryczną Wy-mienione materiały cechują się rezystywnością w warunkach normalnych większąlub roacutewną 1012Ωcm
21 Tworzywa termoutwardzalne
Tworzywa termoutwardzalne (duroplasty) poprzez nagrzewanie nabierają wła-sności plastycznych dzięki czemu można je formować w odpowiednie kształtya następnie twardnieją gdyż stają się bardziej usieciowane W przeciwieństwie dotermoplastoacutew omoacutewionych w 22 zachodzą w nich zmiany chemiczne powodująctrwałe nieodwracalne utwardzenie materiału
7
Duroplasty stanowią grupę materiałoacutew mających bardzo szerokie zastosowaniezwłaszcza w aparatach elektrycznych i osprzęcie instalacyjnym głoacutewnie dziękiswej odporności cieplnej i trudnozapalności
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)
Żywice te obecnie są rzadko stosowane W stanie utwardzonym są trudno za-palne a tworzywa na ich osnowie z napełniaczem nieorganicznym można uważaćza niepalne Są odporne na działanie łuku i wyładowania powierzchniowe Cechująsię dobrą odpornością cieplną i na działanie wody zwłaszcza gorącej właściwościich nie ulegają zmianie nawet po kilkunastogodzinnym pozostawieniu we wrzącejwodzie Najczęściej stosowane są w połączeniu z napełniaczem celulozowymmineralnym skrawkami tkanin azbestem lub włoacuteknami szklanymi jako tłoczywa
W środowisku morskim (występowanie mgły solnej zwiększona wilgotność)żywice melaminowo-formaldehydowe cechują się lepszymi własnościami izola-cyjnymi odżywic opisanych w punkcie 212
212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF)
Żywice fenolowo-formaldehydowe tak zwane fenoplasty używa się do wyro-boacutew klejoacutew i lepiszczy lub do wyrobu tłoczyw jednakże obecnie nie znajdują sze-rokiego zastosowania Odznaczają się dobrą wytrzymałością na udarność i dziękiswojej sprężystości pozwalają na wprasowywanie dużych zaprasek metalowychprzy małych grubościach ścianek Niestety posiadają mierne właściwości dielek-tryczne oraz brak odporności na łuk i prądy pełzające Są także wrażliwe naświatłosłoneczne ich rozkład następuje w temperaturze 150 degC Najczęściej stosuje się jew połączeniu z napełniaczami ndash mączką drzewną włoacuteknem celulozowym lub ba-wełnianym skrawkami papieru lub tkaniny lub mączką mineralną
213 Żywice epoksydowe (ŻE ER)
Żywice epoksydowe należą do tworzyw chemoutwardzalnych proces sieciowa-nia przestrzennego rozpoczyna się po wymieszaniużywicy z utwardzaczemi ewentualnie napełniaczamiŻywice epoksydowe cechują się dobrą przyczepno-ścią do powierzchni materiałoacutew elastycznych oraz na przykład do metali co wyko-rzystuje się podczas łączenia elementoacutew konstrukcyjnych lub izolacji Charaktery-styczny jest także mały skurcz przy utwardzaniu
Własności żywic epoksydowych można modyfikować przez dodatki zmiękcza-czy i napełniaczy Poprzez modyfikację włoacuteknem szklanym można uzyskać mate-riał cechujący się dużą odpornością cieplną Żywice epoksydowe dianowe charak-teryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi szczegoacutelnie udarnością nato-miastżywice epoksydowe oparte na związkach cykloalifatycznych wykazują więk-szą lepkość i odporność chemiczną a także odporność na promieniowanie ultrafio-letoweŻywice epoksydowe cechują się dobrymi właściwościami dielektrycznymiStosowane są jako kleje i lakiery oraz do odlewoacutew elektrotechnicznych
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
7
Duroplasty stanowią grupę materiałoacutew mających bardzo szerokie zastosowaniezwłaszcza w aparatach elektrycznych i osprzęcie instalacyjnym głoacutewnie dziękiswej odporności cieplnej i trudnozapalności
211 Żywice melaminowo-formaldehydowe (MeF)
Żywice te obecnie są rzadko stosowane W stanie utwardzonym są trudno za-palne a tworzywa na ich osnowie z napełniaczem nieorganicznym można uważaćza niepalne Są odporne na działanie łuku i wyładowania powierzchniowe Cechująsię dobrą odpornością cieplną i na działanie wody zwłaszcza gorącej właściwościich nie ulegają zmianie nawet po kilkunastogodzinnym pozostawieniu we wrzącejwodzie Najczęściej stosowane są w połączeniu z napełniaczem celulozowymmineralnym skrawkami tkanin azbestem lub włoacuteknami szklanymi jako tłoczywa
W środowisku morskim (występowanie mgły solnej zwiększona wilgotność)żywice melaminowo-formaldehydowe cechują się lepszymi własnościami izola-cyjnymi odżywic opisanych w punkcie 212
212 Żywice fenolowo-formaldehydowe (FF)
Żywice fenolowo-formaldehydowe tak zwane fenoplasty używa się do wyro-boacutew klejoacutew i lepiszczy lub do wyrobu tłoczyw jednakże obecnie nie znajdują sze-rokiego zastosowania Odznaczają się dobrą wytrzymałością na udarność i dziękiswojej sprężystości pozwalają na wprasowywanie dużych zaprasek metalowychprzy małych grubościach ścianek Niestety posiadają mierne właściwości dielek-tryczne oraz brak odporności na łuk i prądy pełzające Są także wrażliwe naświatłosłoneczne ich rozkład następuje w temperaturze 150 degC Najczęściej stosuje się jew połączeniu z napełniaczami ndash mączką drzewną włoacuteknem celulozowym lub ba-wełnianym skrawkami papieru lub tkaniny lub mączką mineralną
213 Żywice epoksydowe (ŻE ER)
Żywice epoksydowe należą do tworzyw chemoutwardzalnych proces sieciowa-nia przestrzennego rozpoczyna się po wymieszaniużywicy z utwardzaczemi ewentualnie napełniaczamiŻywice epoksydowe cechują się dobrą przyczepno-ścią do powierzchni materiałoacutew elastycznych oraz na przykład do metali co wyko-rzystuje się podczas łączenia elementoacutew konstrukcyjnych lub izolacji Charaktery-styczny jest także mały skurcz przy utwardzaniu
Własności żywic epoksydowych można modyfikować przez dodatki zmiękcza-czy i napełniaczy Poprzez modyfikację włoacuteknem szklanym można uzyskać mate-riał cechujący się dużą odpornością cieplną Żywice epoksydowe dianowe charak-teryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi szczegoacutelnie udarnością nato-miastżywice epoksydowe oparte na związkach cykloalifatycznych wykazują więk-szą lepkość i odporność chemiczną a także odporność na promieniowanie ultrafio-letoweŻywice epoksydowe cechują się dobrymi właściwościami dielektrycznymiStosowane są jako kleje i lakiery oraz do odlewoacutew elektrotechnicznych
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
8
22 Tworzywa termoplastyczne
Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) stanowią grupę materiałoacutew izolacyj-nych syntetycznych powstających w procesie polimeryzacji czyli łączenia sięwielu cząsteczek podstawowych (monomeroacutew) w związek wielocząsteczkowy(polimer) Tworzywa termoplastyczne są polimerami ktoacutere dają się doprowadzićprzez nagrzewanie do stanu o zwiększonej plastyczności lub do stanu płynnego Poobniżeniu temperatury przechodzą one z powrotem w stan stały Zmiany tempera-tury termoplastu nie wpływają na zmiany struktury chemicznej
221 Polichlorek winylu PVCA (PCV oraz dawniej PCW)
Termoplastyczne tworzywo sztuczne otrzymywane przez polimeryzację emul-syjną perełkową chlorku winylu W zależności od odpowiednich proporcji plasty-fikatoroacutew otrzymuje się polichlorek winylu zmiękczony polwinit twardy winydurlub np igelit koreseal mipolam
Ze względu na rodzaj technologii polichlorek winylu można podzielić na dwagatunki emulsyjny o dużej chłonności wody i suspensyjny o lepszych własno-ściach dielektrycznych i mniejszej chłonności wody W elektrycznych urządze-niach okrętowych najszersze zastosowanie znalazł suspensyjny plastyfikowanypolichlorek winylu jako izolacja przewodoacutew Temperatura zapalenia PVC jestrzędu 435-557 ordmC natomiast topnienia 75-110 ordmC Spalany w warunkach pożarupolichlorek winylu wydziela 280 litroacutew trującego chlorowodoru
Dla kabli o izolacji PVC przyjmuje się iż maksymalna temperaturażyły kablaobciążonego w warunkach normalnych nie powinna przekraczać 60 ordmC a dla wa-runkoacutew pracy zwarciowej 150 ordmC Jednakże specjalne gatunki stabilizowane ciepl-nie mogą pracować w temperaturach wyższych (75 ordmC) jest to tak zwany polichlo-rek winylu ciepłoodporny PVC jest powszechnie stosowany na izolację przewo-doacutew i kabli o napięciu do 10 kV
222 Poliamid (PA)
Poliamidy są tworzywami o strukturze krystalicznej ich własności mechanicznei elektryczne zależą od stopnia zawilgocenia Dopuszczalna temperatura pracyniektoacuterych odmian PA wynosi 140 ordmC Charakteryzują się znaczną chłonnościąwody co ma wpływ na własności mechaniczne i dielektryczne tworzywa
Poliamidy posiadają bardzo dobre własności mechaniczne natomiast ich wadąjest słaba odporność na starzenie szczegoacutelnie na promieniowanie słoneczne i nara-żenia klimatyczne (powietrze woda) PA są stosowane na łożyska powłoki kablii przewodoacutew ze względu na dobre własności mechaniczne odporność na czynnikikorozyjne paliwa płynne oleje i smary
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
9
223 Polietylen (PE)
Spotykane są dwa podstawowe typy polietylenu w zależności od metody poli-meryzacji etylenundash wysokociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o małej gęstości (LDPE
ndash Low Density Polyethylene) tzw politen elastyczny wytwarzany pod ciśnie-niem do 200 MPa i w temperaturze ok 200 ordmC
ndash niskociśnieniowy określany roacutewnież jako polietylen o dużej gęstości (HDPE ndashHigh Density Polyethylene) tzw kepolen sztywny bardziej wytrzymały me-chanicznie odporny na działanie czynnikoacutew chemicznych wytwarzany pod ci-śnieniem do 5 MPa i w temperaturze ok 120 ordmCNa statkach wykorzystuje się głoacutewnie polietylen wysokociśnieniowy do izolo-
wania kabli energetycznych o napięciu do 30 kV jak roacutewnież kabli i przewodoacutewkomunikacyjnych Polietylen pali się i podtrzymuje palenie W celu uzyskaniapolietylenu trudno zapalnego stosuje się napełniacze z wodorotlenku glinu lubantyutleniaczy
Polietylen mięknie w temperaturze ok 90 ordmC jednakże po podaniu procesowisieciowania (np napromieniowanie promieniami Rentgena lub promieniamiγ)staje się odporny na korozję naprężeniową a temperatura mięknienia podnosi siędo 145 ordmC Polietylen usieciowany (XLPE) ma konsystencję tworzyw kauczuko-wych i struktura jego gwarantuje zachowanie własności mechanicznych nawetw dosyć wysokich temperaturach
224 Polipropylen (PP)
Polipropylen jest stosunkowo lekkim tworzywem utlenia się dosyć łatwow temperaturach powyżej 90 ordmC ale jest mniej zapalny niż polietylen Innymi sło-wy PP ma wyższą temperaturę pracy niż PE a poza tym ma zbliżone własnościdielektryczne oraz podobne zastosowanie jak PE
225 Poliwęglan (PW PC)
Poliwęglan wykazuje wiele cennych zalet w stosunku do innych tworzyw ter-moplastycznych Jest to tworzywo twarde sztywne i sprężyste o dobrych własno-ściach cieplnych (temperatura pracy w zakresie od ndash140 ordmC do +135 ordmC Własnościdielektryczne są gorsze od polietylenu ale bardzo zależą od temperatury i wilgot-ności
Poliwęglan charakteryzuje się małą chłonnością wody oraz odpornością na pod-wyższone temperatury i procesy starzenia działanie oleju mineralnegoi promieniowaniaświetlnego (min promieni nadfioletowych) promieniowania joni-zującego oraz czynnikoacutew atmosferycznych Własności fizyczne poliwęglanu są bar-dzo dobre roacutewnież w niskich temperaturach Ze względu na małą chłonność wodypoliwęglan znalazł szerokie zastosowanie w elektrycznych urządzeniach okręto-wych głoacutewnie w postaci kształtek listew zaciskowych osłon aparatury elektrycznejoraz folii izolacyjnej
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
10
226 Poliformaldehyd (POM PF)
Poliformaldehyd jest tworzywem termoplastycznym charakteryzującym się du-żą sprężystością twardością i wytrzymałością mechaniczną Własności tego two-rzywa o strukturze krystalicznej i temperaturze topnienia ok 175 ordmC są zbliżone dowłasności metali lekkich przy jednocześnie dobrych własnościach elektroizolacyj-nych Cenną zaletą poliformaldehydu jest stabilność kształtoacutew w warunkach wyso-kiej wilgotności przy długotrwałym przebywaniu w wodzie zmiana wymiaroacutewdochodzi zaledwie do 04 W przypadku narażenia na promieniowanie ultrafiole-towe poliformaldehyd musi być odpowiednio stabilizowany
Poliformaldehydu używa się do wyrobu elementoacutew izolacyjno-konstrukcyjnychod ktoacuterych wymaga się dobrych własności mechanicznych i dużej odporności zmę-czeniowej
227 Tworzywa bezhalogenowe
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniają płomienia (Flame Retardantlub Halogen Free) Ich skład nie zawiera związkoacutew z pierwiastkami grupy chlo-rowcoacutew i podczas spalania nie wydzielają szkodliwych dymoacutew Zawierają nato-miast substancje ktoacutere podczas spalania wydzielają wodę utrudniając przez topalenie się i rozprzestrzenianie płomienia Ich własności mechaniczne i elektrycznepodobne są do polwinitoacutew
23 Tworzywa chemoutwardzalne kauczuki
Kauczuk pozyskiwany z soku drzewa kauczukowego (lateksu) nie ma zastoso-wania w okrętownictwie gdyż w temperaturze poniżej 0 ordmC jest twardy i bardzokruchy Produktem użytkowym jest guma wykorzystywana w produkcji kablii przewodoacutew Guma otrzymywana jest w procesie wulkanizacji (usieciowania)z następujących kauczukoacutew np butylowy butadienowy chloroprenowy etyle-nowo-propylenowy
W zależności od procentowej zawartości siarki otrzymuje się gumy miękkieoraz gumy twarde zwane ebonitem Gumy miękkie są palne i charakteryzują siędużą elastycznością ulegają dosyć szybkiemu starzeniu pod wpływemświatłai podwyższonej temperatury Stosuje się je min do izolowania kabli i przewodoacutewuszczelek i dławic
Gumy twarde wytwarzane są w postaci płyt rur prętoacutew i gotowych elementoacutewSą one podatne na obroacutebkę skrawaniem i nieodporne na działanie oleju mineralnego
231 Kauczuk silikonowy
W elektrotechnice okrętowej na izolację kabli i przewodoacutew znalazły zastoso-wanie kauczuki syntetyczne Na przykład kauczuk silikonowy ktoacutery ma dobrewłasności elektryczne i cieplne ale słabe własności mechaniczne Jest on niepalnyi odporny na podwyższone temperatury narażenia klimatyczne i działanie mikro-organizmoacutew Ma roacutewnież dobrą odporność chemiczną i na starzenie klimatyczne
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
11
Silikony o wysokim stopniu polimeryzacji występujące w stanie ciekłym po wy-mieszaniu z materiałami modyfikującymi pod wpływem środkoacutew sieciującychpodlegają wulkanizacji Proces ten może zachodzić w temperaturze pokojowej(RTV ndash Room Temperature Vulcanized) lub podwyższonej (HTV ndashHigh Tempera-ture Vulcanized) Wulkanizacja na gorąco polepsza właściwości mechaniczne
232 Kauczuk butylowy
Wulkanizowany kauczuk butylowy wykazuje dobre własności dielektrycznedużą odporność na starzenie cieplne oraz odporność na działanie czynnikoacutew atmos-ferycznych ozonu i odczynnikoacutew chemicznych z wyjątkiem olejoacutew
233 Kauczuk chloroprenowy
Kauczuki te wulkanizuje się podobnie jak kauczuki naturalne Charakteryzująsię dużą odpornością na czynniki atmosferyczne ozon oraz oleje mineralne Sąniepalne dzięki czemu nadają się na powłoki kabli okrętowych
234 Kauczuk etylenopropylenodienowy (EPDM)
EPDM otrzymuje się w procesie kopolimeryzacji w obecności katalizatoroacutewZieglera-Natty opartych na związkach wanadu i aktywatorach alkiloglinowychKauczuki EPDM wyroacuteżniają się bardzo dobrą odpornością na działanie tlenu i ozo-nu czynnikoacutew atmosferycznych oraz starzenie cieplne Wykazują ponadto dobrąelastyczność w tym roacutewnież w niskiej temperaturze Do EPDM można dodaćznaczną ilość napełniaczy mogących wpływać na poprawę właściwości eksploata-cyjnych przy zachowaniu łatwości przetwoacuterstwa i niskich kosztoacutew Nie są odpornena oleje i paliwa wykazująmałą ognioodporność i ograniczoną mieszalność
24 Lakiery elektroizolacyjne
W zależności od warunkoacutew suszenia rozroacuteżnić można lakiery schnące w nor-malnych warunkach oraz lakiery utwardzające się w podwyższonej temperaturze(lakiery piecowe) ndash o lepszych własnościach izolacyjnych Natomiast pod wzglę-dem udziału rozpuszczalnika lakiery można podzielić na rozpuszczalnikowei bezrozpuszczalnikowe Ponadto w zależności od zastosowania w urządzeniachelektrycznych oraz produkcji materiałoacutew izolacyjnych można wyodrębnić nastę-pujące grupy lakieroacutewndash lakiery nasycające stosowane do nasycania izolacji uzwojeń oraz tkanin taśm
i koszulek izolacyjnychndash lakiery i emalie pokrywające stosowane do ochrony zewnętrznej układoacutew izo-
lacyjnychndash lakiery pokrywające stanowiące izolację elektryczną przewodoacutew nawojowych
i blach magnetycznychndash lakiery klejące stanowiące lepiszcze do łączenia tworzyw warstwowych np
płatki miki ze sobą i nośnikiem
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
12
W publikacji ograniczono się do lakieroacutew nasycających oraz lakieroacutew i emaliipokrywających Wymagania stawiane lakierom zostały przedstawione w normiewieloarkuszowej PN-EN 60464-1
241 Lakiery nasycające
Lakiery nasycające stosuje się do zabezpieczenia dielektrykoacutew stałych przedzawilgoceniem oraz narażeniami klimatycznymi powietrzem mgłą solną Przedimpregnacją materiał izolacyjny powinien być wysuszony pod ciśnieniem atmosfe-rycznym w celu usunięcia z niego wilgoci Następnie w procesie impregnacji za-nurzony w lakierze i wysuszony w efekcie lakier twardnieje w porach materiałuizolacyjnego jak i na jego powierzchni Wypełnienie poroacutew stwardniałym lakie-rem polepsza przewodnictwo cieplne izolacji ułatwiając odprowadzenie ciepłaz uzwojenia oraz usztywnia i zwiększa wytrzymałość mechaniczną
Lakiery rozpuszczalnikowe takie jak lakiery olejne olejno-żywiczne i asfaltowoolejne zawierają około 50 rozpuszczalnikoacutew ktoacutere w procesie suszenia odparo-wują Lakiery rozpuszczalnikowe są coraz częściej wypierane przez lakiery synte-tyczne takie jakżywice estrowo-imidowe epoksydowe poliuretanowe i silikono-we Lakiery bezrozpuszczalnikowe odznaczają się lepszymi własnościami techno-logicznymi mechanicznymi i cieplnymi
242 Lakiery i emalie pokrywające
Lakiery pokrywające mają na celu odizolowanie pokrywanej powierzchni odotoczenia Po wyschnięciu tworzą błonę o dużej wytrzymałości elektrycznej orazdużej rezystywności skrośnej Powinna być ona odporna na wilgoć mgłę solnąoleje mineralne oraz nie powinna zmieniać swoich właściwości mechanicznychpod działaniem temperatury
Pokrywanie lakierem odbywa się przez jedno- lub wielokrotne zanurzenie da-nego elementu lub uzwojenia w lakierze Przy pokrywaniu większych powierzchnistosuje się metodę natryskową
Najczęściej do izolowania przewodoacutew (zwanych emaliowanymi) służą lakierypoliwinyloacetalowe poliamidowe epoksydowe poliuretanowe poliestrowei poliimidowe
25 Dielektryki gazowe
Większość gazoacutew z wyjątkiem silnie zjonizowanych ma właściwości izolacyj-ne W elektrotechnice okrętowej wykorzystuje się gazy zaroacutewno naturalne (powie-trze) jak roacutewnież otrzymywane w wyniku syntezy np sześciofluorek siarki
Generalnie gazy charakteryzują się znaczną rezystywnością i bardzo małą strat-nością Dla dielektrykoacutew gazowych charakterystyczne jest iż po przebiciu nastę-puje całkowita regeneracja własności dielektryka
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
13
251 Powietrze
Powietrze jest w głoacutewnej mierze mieszanką azotu (78 ) oraz tlenu (21 )W zależności od ciśnienia temperatury oraz wilgotności zmieniają się jego wła-ściwości izolacyjne Można przyjąć iż wytrzymałość elektryczna zależy wprostproporcjonalnie od jego gęstości (ciśnienia) a odwrotnie od temperatury
T
QE pow
p =
252 Sześciofluorek siarki (SF6)
SF6 w przeciwieństwie do powietrza jest gazem syntetycznym i powinien speł-niać wymagania normy PN-EN 60376 Jego własności izolacyjne są lepsze niżpowietrza gdyż jest gazem elektroujemnym Ponadto sześciofluorek siarki jestgazem niepalnym nietoksycznym i trwałym do temperatury 500 ordmC Wytrzymałośćelektryczna układoacutew izolacyjnych z SF6 jest zależna od stanu powierzchni elektrodoraz zanieczyszczenia w komorze
W elektrycznych urządzeniach okrętowych gaz ten stosowany jest w komorachgaszeniowych wyłącznikoacutew Dzięki zastosowaniu go jako medium izolacyjnegoumożliwiona jest miniaturyzacja urządzeń elektrycznych
Procesom łączeniowym towarzyszy powstawanie związkoacutew toksycznych z te-go względu podczas przeglądu stykoacutew wyłącznika należy zastosować maski gazo-we z właściwym pochłaniaczem Wyłącznik można rozszczelnić tylko w pomiesz-czeniu odpowiednio wentylowanym zachowując odpowiednieśrodki ostrożnościSF6 jest gazem o dużej gęstości i pozostaje on przez długi czas przy powierzchnipodłogi wypierając powietrze Jego obecność może wywołać duszności u osoacutebprzebywających w tym pomieszczeniu
26 Materiały warstwowe (laminaty)
Materiały warstwowe są materiałami składającymi się z szeregu warstw nośnikai lepiszczażywicznego prasowanymi w podwyższonej temperaturze w postaci płytalbo zwijanymi w postaci prętoacutew lub rur Jako nośnik stosuje się papiery celulozo-we tkaniny bawełniane jedwabne lub szklane Za lepiszcze najczęściej służą ży-wice fenolowe poliuretanowe melaminowe epoksydowe i silikonowe Materiaływarstwowe mają własności anizotropowe to znaczyże ich wytrzymałość elek-tryczna mierzona poprzecznie do warstw nośnika jest zwykle większa niż wzdłużwarstw Ponadto wilgoć łatwiej przenika w kierunku wzdłużnym laminatuw związku z czym należy stosować powłoki lakierowane chroniące przed wodą
Do celoacutew elektroizolacyjnych w elektrycznych urządzeniach okrętowych zalecasię stosowanie laminatoacutew szkło-epoksydowych Charakteryzują się one dobrymiwłasnościami elektrycznymi w powietrzu o podwyższonej wilgotności Ich naj-wyższa temperatura pracy ciągłej wynosi 130-150 ordmC
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
14
Laminaty z nośnikiem papierowym lub z tkaniny bawełnianej oraz szklanej nażywicy fenolowej lub melaminowej nie powinny być stosowane w okrętownictwiena elementy elektroizolacyjne ze względu na dużą chłonność wody
Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwowe powinny spełniać wyma-gania normy wieloarkuszowej PN-EN 60626 natomiast papier i preszpan nasycanyolejem normy PN-EN 60814
261 Mika i materiały mikowe
W elektrotechnice okrętowej mają zastosowanie dwie odmiany miki muskowiti flugopit Zaletą miki jest niezmienność jej właściwości w czasie Flugopit jestbardziej elastyczny ale słabszy mechanicznie
Z miki wyrabiane są tradycyjne materiały elektroizolacyjne mikanity komuta-torowe mikanity do kształtowaniamikanity grzejnikowe i mikafolie Często sto-sowana jest jako napełniacz tworzyw polimerowych stosowanych w elektrotechnice
Pochodnym produktem miki najczęściej muskowitu jest papier mikowy ktoacuteryjest produktem wyjściowym wielu poacutełwyroboacutew (samika) ktoacutere zastępują obecnieprodukowane mikanity wykonywane z płatkoacutew miki
Materiały elektroizolacyjnych zawierające mikę powinny spełniać wymaganianormy PN-EN 60371
27 Ceratki taśmy folie
W produkcji maszyn i aparatoacutew dla okrętownictwa zaleca się stosowanie cera-tek taśm i koszulek na nośniku szklanym Jako syciwo służą najczęściej lakierypoliuteranowe epoksydowe i silikonowe Folie z tworzyw sztucznych powinnyspełniać wymagania normy PN-EN 60674
28 Materiały ceramiczne
Do ważniejszych materiałoacutew ceramicznych stosowanych w elektrotechnice za-licza się porcelanę elektrotechniczną i steatyt Pokrycie szkliwem polepsza własno-ści mechaniczne wyroboacutew i zmniejsza chłonność wody
Na ogoacuteł nie obserwuje się w materiałach ceramicznych występowania procesoacutewstarzeniowych i zmęczenia mechanicznego
Wadą materiałoacutew ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowa-nie) po procesie wypalania końcowego i niemożność osiągnięcia dowolnychkształtoacutew oraz duży ciężar
Materiały ceramiczne i szklane powinny spełniać wymagania określone w nor-mie PN-EN 60672
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
15
29 Wybrane zastosowania materiałoacutew elektroizolacyjnych
291 Głowice kablowe
Głowica jest elementem izolacyjnym o charakterze przepustowym stosowanymna końcu kabla w celu przyłączenia go do urządzenia rozdzielczego Konstrukcjagłowic musi być dostosowana do konstrukcji kabla a wytrzymałość ich izolacji niemoże być mniejsza niż wytrzymałość izolacji kabla Obecnie stosuje się najczęściejgłowice z taśm izolacyjnych samospawalnych rur termokurczliwych i zimnokurcz-liwych
292 Mufy kablowe
Mufy kablowe służą do łączenia ze sobą roacuteżnych odcinkoacutew kabli Podobnie jakgłowice mufy są dostosowane do rodzaju kabli Wyroacuteżnia się mufy z taśm samo-spajalnych do kabli z izolacją polietylenową na napięcie do 20 kV i mufy do kabliolejowych oraz polietylenowych na napięcie do kilkuset kilowoltoacutew
Połączenia kablowe (mufy i głowice kablowe) powinny spełniać wymaganianormy IEC 61035 natomiast kształtki termokurczliwe normy PN-EN 62329
293 Maty dielektryczne orazśrodki ochrony indywidualnej
Oproacutecz wyżej wymienionych zastosowań w okrętownictwie stosuje się materiałyelektroizolacyjne na chodniki dielektryczne Zgodnie z konwencją SOLAS II-1452podłogi przy rozdzielnicach głoacutewnych i awaryjnych zasilanych napięciem wyż-szym niż 50 V należy pokryć matą izolacyjną przed i za tymi rozdzielnicamiChodniki elektroizolacyjne powinny spełniać wymagania przedstawione w normiePN-IEC 61111
Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia powinnospełniać wymagania normy PN-EN 50321
3 WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCHI STAWIANE IM WYMAGANIA
31 Podział właściwości materiałoacutew
Podstawowe właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych określone są odpo-wiednimi parametrami ktoacutere można podzielić na następującendash dielektrycznendash mechanicznendash cieplnendash fizyko-chemiczne
Najistotniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych stosowanych w elektrycz-nych urządzeniach okrętowych podane są w poniższych punktach
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
16
311 Właściwości dielektryczne
Ważniejsze właściwości dielektryczne materiałoacutew elektroizolacyjnych to rezy-stywność skrośna i powierzchniowa wspoacutełczynnik strat dielektrycznych przeni-kalność elektryczna wytrzymałość elektryczna odporność na prądy pełzające i odpor-ność na łuk elektryczny
3111 Rezystywność skrośna ρv (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego między elektrodami na wskroś proacutebki z wyłączeniemtej części prądu ktoacutera płynie po powierzchni proacutebki ndash odniesiony do 1 m2 po-wierzchni elektrody pomiarowej i do 1 m grubości proacutebki
Jednostką oporności właściwej skrośnej jestΩm
3112 Rezystywność powierzchniowaρs (IEC 60093)
Jest to stosunek napięcia stałego przyłożonego do elektrod do wartości ustalonejnatężenia prądu płynącego przez warstwę zaabsorbowanej na powierzchni proacutebkiwilgoci i innych przewodzących zanieczyszczeń oraz częściowo przez wnętrze proacuteb-ki ndash odniesiony do 1 m długości elektrod i do 1 m odległości między elektrodami
Jednostką oporności właściwej powierzchniowej jestΩ
3113 Wspoacutełczynnik strat dielektrycznych tgδ (IEC 60250)
Jest to ilość energii rozproszonej w jednostce czasu na 1 cm3 dielektryka Strat-ność dielektryczna wyraża się tangensem kąta δ dopełniającego do 90ordm kąt przesu-nięcia fazowego między prądem a napięciem
C
R
I
I=δtg gdzie
IR ndash składowa czynna prąduIC ndash składowa bierna prądu
3114 Przenikalność elektrycznaε (IEC 60250)
Jest to wielkość ktoacutera określa ilość energii elektrycznej gromadzonejw jednostce objętości materiału przy jednostkowym natężeniu pola elektrycznego
W praktyce podaje się najczęściej względną przenikalność elektryczną jakojednostkę bezwymiarową
o
xr C
C=ε gdzie
Cx ndash pojemność kondensatora w ktoacuterym przestrzeń między elektrodami jest za-pełniona badanym materiałem elektroizolacyjnym
Co ndash pojemność rozmieszczonych w ten sam sposoacuteb elektrod w proacuteżni
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
17
Zależność pomiędzy ε a εr jest następująca
rεεε sdot= 0
przenikalność proacuteżni ε0 = 8854187817 middot10-12 Fm
3115 Wytrzymałość elektrycznaEp (PN-EN 60243-1)
Wytrzymałość definiowana jest zgodnie z powyższą normą jako bdquoutrata przynajm-niej chwilowa właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia polaelektrycznegordquo Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest określana jako stosunekwartości napięcia przebiciaUp do średniej grubości badanej proacutebki dielektrykadzgodnie ze wzorem
d
UE
pp = [Vmm] gdzie
Up ndash jest napięciem przebicia wyrażonym w wartości skutecznej dla napięć sinu-soidalnych lub wartością maksymalną dla napięć nieokresowych [V]
d ndash jest grubością proacutebki w miejscu przebicia [mm]Przy proacutebach wytrzymałości elektrycznej materiałoacutew stałych wykonuje się za-
zwyczaj pomiary napięcia przebicia proacutebek nie przekraczających 3 mmDefiniuje się roacutewnież długotrwałą wytrzymałość elektryczną gdzie napięcie jest
zmieniane skokowo i utrzymywane przez pewien okres na przykład 1 min W tensposoacuteb napięcie jest podwyższane aż do napięcia przebicia proacutebki układu izola-cyjnego W przypadku proacutebek zawilgoconych wydzielone ciepło w wyniku wy-stępowania strat dielektrycznych spowoduje osuszenie proacutebki i napięcie przebiciamoże zostać podwyższone
3116 Odporność na prądy pełzające (PN-EN 60112 61302)
Jest to zdolność dielektryku do przeciwstawiania się powstawaniuśladoacutew peł-znych Miarą odporności przy niskich napięciach do (1 kV) jest poroacutewnawczywskaźnik odporności na prądy pełzające (CTIComparative Tracking Index) czylinapięcie przy ktoacuterym zwarcie między elektrodami powstaje po opadnięciu naproacutebkę 50 kropli roztworu przewodzącego a głębokość śladu pełznego nie prze-kracza 1 mm
Przy określaniu odporności dla wysokich napięć miarą odporności na prądypełzające jest osiągnięta klasa napięciowa (25 35 lub 4 5 kV) i głębokość erozji
3117 Odporność na łuk elektryczny (PN-EN 61621)
Jest to zdolność dielektryka do przeciwstawiania się powstawaniu mostkoacutewprzewodzących trwale lub przejściowo rozkładowi chemicznemu lub zniszczeniumechanicznemu (np pęknięciom)
W zależności od metody badania odporności na działanie łuku jest odpo-wiednio określany czas proacuteby w sekundach (badanie odporności na łuk elek-tryczny o małym natężeniu prądu przy wysokim napięciu) lub liczba uderzeń łukuelektrycznego zainicjowanego przewodem zapłonowym do powstaniaścieżkiprzewodzącej (badanie przy dużym natężeniu prądu i niskim napięciu)
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
18
312 Własności mechaniczne
Najważniejsze własności mechaniczne materiałoacutew izolacyjnych to wytrzyma-łość na rozciąganie wytrzymałość na zginanie udarność
3121 Wytrzymałość na rozciąganieRr (PN-EN ISO 527-1)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje zerwanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na rozciąganie wyrażana jest w MPa
3122 Wytrzymałość na zginanieRg (PN-EN ISO 178)
Jest to największa wartość naprężenia przy ktoacuterym następuje złamanie znorma-lizowanej proacutebki Wytrzymałość na zginanie wyrażana jest w MPa
3123 Udarność Ru (PN-EN ISO 179-1)
Jest to praca niezbędna do dynamicznego złamania znormalizowanej proacutebkiprzy pomocy młota wahadłowego wyrażana w kJm2
313 Własności cieplne
Do ważniejszych własności cieplnych materiałoacutew elektroizolacyjnych dla elek-trycznych urządzeń okrętowych zaliczyć można dopuszczalną temperaturę pracyi palność
3131 Dopuszczalna temperatura pracyΘp (PN-EN 60085)
Dopuszczalna temperatura pracy stanowi miarę odporność cieplnej materiałuJest to temperatura przy ktoacuterej dany materiał może pracować w określonym śro-dowisku przez dany okres
3132 Trwałość (PN-EN 60505)
Trwałość jest określana jakośredni czas po upływie ktoacuterego własności materiałuna skutek procesoacutew starzeniowych ulegają skrajnie dopuszczalnemu pogorszeniu
3133 Palność (IEC 60092-101)
Materiały izolacyjne poza mineralnymi i ceramicznymi są określane jakopalne albo trudno zapalne Sklasyfikowanie materiału jako trudno zapalnego zależyod przyjętej metody badawczej patrz p 427
314 Własności fizyko-chemiczne
Do ważniejszych własności fizykochemicznych elektrycznych urządzeń okrę-towych pracujących w środowisku morskim można zaliczyć chłonność wodyoraz odporność na działanie mgły solnej
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
19
3141 Chłonność wody (nasiąkliwość) WH
Jest to bardzo ważna własność fizyczna dla elektrycznych urządzeń okręto-wych Chłonność wody tworzyw sztucznych określa się przyrostem masy proacutebkipo i przed zanurzeniem w destylowanej wodzie
Dla niektoacuterych materiałoacutew takich jak lakiery (powłoki lakierowe) materiałyceramiczne materiały warstwowe ceratki folie itp chłonność wody nazywanaroacutewnież nasiąkliwością określana jest w procentach przyrostu masy
3142 Odporność na działanie odczynnikoacutew chemicznych
Ważną cechą materiałoacutew elektroizolacyjnych jest ich odporność na działanieodczynnikoacutew chemicznych
Oddziaływanie takich odczynnikoacutew jak rozpuszczalniki do lakieroacutew elektroizo-lacyjnych kwasy zasady roztwory soli ndash wiąże się z penetracją tych odczynnikoacuteww głąb danego materiału i może powodować zmianę cech elektrycznych i mecha-nicznych tego materiału
Badanie odporności polega na określaniu oddziaływania odczynnika chemicz-nego w ustalonym czasie na oporność powierzchniową lub skrośną względniewytrzymałość dielektryczną badanego materiału
32 Przegląd właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
Ważniejsze właściwości materiałoacutew izolacyjnych mających zastosowanie w elek-trycznych urządzeniach okrętowych podano w tabelach 32-1 oraz 32-2
Tabela 32-1Wybrane właściwości materiałoacutew elektroizolacyjnych
MateriałWłaściwość
LDPE HDPE XLPEPVCPolwinit
EPDM ŻE
Gęstość gcm3 091divide092
094divide096
091divide092
125divide135
14 111divide122
Rezystywność skrośnaΩcm
1016divide101
71015divide101
6 1015 1013divide101
4 1012 1014divide1016
Przenikalność dielek-tryczna względnaεr
23 23 23divide25 4divide8 32 35divide6
Wspoacutełczynnik stratdielektrycznych tgδ
le00005 le0001 le0004 le01 004 001divide01
Wytrzymałość dielek-trycznakVmm
20divide30 16divide24 20divide30 10divide40 ge20 35
Wytrzymałość na roz-ciąganie (min) MPa
10 37 125 125 42divide85 60divide80
Wydłużenie przy ze-rwaniu (min)
300 500 200 150 200 asymp0
Zmiana masy po mocze-niu przez 336 h w wodzieo temp 85 degC mgcm3
1 1 1 10 5025-045[]
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
20
Tabela 32-1 dotyczy wybranych materiałoacutew stałych ktoacuterych właściwościw większości spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w urządze-niach okrętowych
Tabela 32-2 podaje właściwości wybranych lakieroacutew elektroizolacyjnych zale-canych dla wyroboacutew w wykonaniu morskim
Tabela 32-2Wybrane właściwości lakieroacutew elektroizolacyjnych
Właściwości elektryczne
Lp Rodzaj lakieru lub emaliiKlasaizolacji ρVΩmiddotm Ep kVmm
Chłonnośćwody zim-nej po 24 h
1Lakier alkilowo-fenolowyRDB B 1012 100 07
2Lakier izoftalowo-fenolowyIzofeny B 1012 100 05
3Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy IPS B F 1014 66 032
4Lakier poliestrowy bezroz-puszczalnikowy 1135 FN B F 1013 90 014
5 Lakier silikonowy Silalak 40 F H 1014 100 02
6Emalia alkilowo-melaminowaME-10 i TE-10 E B bd 90 12
7 Lakier olejno-żywiczny SPS-3 E B bd 100 108 Lakier poliuretanowy DDL-2 E B bd 112 20
9Lakier poliwinylo-acetalowyMND bd bd 2 lt14
Poszczegoacutelne własności podane w tabelach określone zostały dla normalnychwarunkoacutew otoczenia W czasie eksploatacji warunki otoczenia najczęściej odbiega-ją znacznie od warunkoacutew normalnych w związku z czym poszczegoacutelne parametrymogą ulegać znacznym zmianom i na ogoacuteł w kierunku niekorzystnym dla materiału
Bardzo ważnym czynnikiem jest degradacja materiałoacutew elektroizolacyjnych naskutek działania narażeń środowiskowych jakim podlegają one w czasie eksplo-atacji w środowisku morskim Właściwości elektryczne materiałoacutew nowych i pokilkuletniej eksploatacji na ogoacuteł znacznie się roacuteżnią Zwłaszcza jeśli materiał byłnarażony na bezpośrednie działanie atmosfery morskiej na pokładzie otwartym lubw siłowni dzioboacutewce pomieszczeniu sterowni itp
Oporność właściwa powierzchniowa już po trzech latach eksploatacji możespaść o około poacuteł rzędu a wytrzymałość dielektryczna obniżyć się o kilka kVmm
Stawiając wymagania dla określonej konstrukcji należy uwzględnić czynnikimające wpływ na parametry materiału lub całego układu izolacyjnego
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
21
33 Klasy ciepłoodporności
Materiały elektroizolacyjne mogą być sklasyfikowane do poszczegoacutelnych klasciepłoodporności czyli temperatur przy ktoacuterych materiał nie ulega uszkodzeniuw znamionowych warunkach eksploatacji urządzenia elektrycznego
Tabela 33Klasy termiczne
RTE Klasa termiczna [ordmC] Oznaczenie wgPN-EN 60085
lt 90 70
gt90-105 90 Y
gt105-120 105 A
gt120-130 120 E
gt130-155 130 B
gt155-180 155 F
gt180-200 180 H
gt200-220 200 200
gt220-250 220 220
gt250 250 250
W oparciu o normę PN-EN 60085 dokonuje się klasyfikacji materiałoacutew elektro-izolacyjnych podczas gdy normy PN-EN 62114 oraz PN-EN 61857 mają zastoso-wanie do klasyfikacji układoacutew elektroziolacyjnych oraz ich proacuteb
34 Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym
Wymagania stawiane materiałom izolacyjnym można podzielić na dwie grupy1 dotyczące parametroacutew technicznych określonych odpowiednią normą lub
warunkami technicznymi2 dotyczące funkcji spełnianych przez ten materiał w konkretnym urządzeniu
i w określonym środowisku pracy na statkuO ile wymagania wymienione w 1 są jednoznacznie sprecyzowane o tyle wy-
magania w 2 są trudne do określenia w sensie ogoacutelnym ponieważ nie można jedno-znacznie określić wymagań dla materiału ktoacutery może mieć wielorakie zastosowanie
Ten sam materiał może być stosowany w roacuteżnych konstrukcjach w ktoacuterychczasami ważniejsze są własności dielektryczne a czasami mechaniczne ndash lub roacutew-nocześnie ważne są własności dielektryczne i mechaniczne a więc materiał o okre-ślonych własnościach ktoacutery nadaje się do jednej konstrukcji może być zupełnienieodpowiedni do innej konstrukcji Nie ma materiałoacutew idealnych ktoacutere by odpo-wiadały wszystkim zastosowaniom
Wymagania funkcjonalne przedstawione w punkcie 2 stawiane elektrycznymurządzeniom okrętowym powinny uwzględniać takie podstawowe czynniki jakndash wysokość napięcia i rodzaj siecindash moc urządzenia
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
22
ndash rodzaj urządzeniandash rodzaj układu elektroizolacyjnegondash wymiary i odstępy izolacyjnendash stopień ochrony przed czynnikami zewnętrznymijak roacutewnież wymagania natury eksploatacyjnej ktoacutere powinny uwzględniać nara-żenia środowiska morskiego przedstawione wPublikacji 11P ndash Proacutebyśrodowi-skowe wyposażenia statkoacutewCzynniki natury eksploatacyjnej wiążą się ze specy-ficznymi narażeniami występującymi w środowisku morskim i one dyktują wyma-gania ktoacutere są omawiane w niniejszejPublikacji
Zestawienie najważniejszych narażeń występujących na statkach i własnościmateriałoacutew co do ktoacuterych powinny być postawione wymagania przedstawiatabela 34-1
Tabela 34-1Narażenia występujące na statkach i własności materiałoacutew
Podstawowa własność
NarażenieOdpornośćwłaściwa
powierzch-niowa
Wytrzy-małośćdielek-tryczna
Odpor-ność naprądy
pełzające
Wytrzy-małość nazginanie
UdarnośćChłonność
wodyPalność
Podwyższonatemperatura X X ndash X X ndash X
Zmiany temperatu-ry możliwośćwystąpienia wody
X X X ndash ndash X X
Podwyższonatemperaturai wilgotnośćwzględna
X X X ndash ndash X X
Niska temperatura ndash ndash ndash X X ndash ndashDrgania i wstrząsy ndash ndash ndash X X ndash ndashZasolenie ndash ndash X ndash ndash X XAgresywne czynni-ki chemiczne X X X ndash ndash ndash ndash
35 Materiały elektroizolacyjne kabli elektroenergetycznych
W skład kabli energetycznych wchodzą zasadniczo trzy podstawowe elementyPowłoka czyli zewnętrzna osłona kabla izolacjażyły oraz samażyła W kablachokrętowych stosuje się tylko i wyłącznieżyły wielodrutowe i niedopuszczalne jestzastosowanieżył jednodrutowych spotykanych na przykład w instalacjach pod-tynkowych w budownictwie mieszkaniowym Poniższy schemat ilustruje omoacutewio-ne nazewnictwo
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
23
izolacja
żyła
powłoka
Rys 35 Przekroacutej kabla
Powłoka ma na celu ochronę żył i ich izolację przed wpływem czynni-koacutew zewnętrznych takich jak naprężenia mechaniczne występujące podczas ukła-dania kabla ilub w czasie jego eksploatacji wilgoć oleje i rozpuszczalniki ozonpromieniowanie słoneczne podwyższona lub obniżona temperatura Innym zagro-żeniem mogą być gryzonie np szczury W klimacie tropikalnym zagrożeniemmogą być grzyby Powłoka powinna być szczelna i odporna na działanie każdegoz czynnikoacutew jaki może wystąpić podczas układania kabla i podczas eksploatacjiwzdłuż tras kablowych
W okrętownictwie stosuje się tylko i wyłącznieżyły wykonane z miedzi nato-miast materiały izolacyjne są zroacuteżnicowane co ilustruje poniższa tabela
Tabela 35Rodzaje materiałoacutew elektroizolacyjnych stosowanych na izolację kabli
Skroacutecone oznaczenieizolacji kabli okręto-
wych
Maksymalna temperaturażyły kabla [ordmC]
Rodzaje materiałoacutew izolacyjnychstosowa-nych wPolsce
wg normyPN-IEC
60092-351
Warunkipracy nor-
malne
Warunkipracy zwar-
ciowej
z polichlorku winylu lub kopolimeruchlorku winylu i octanu winylu
YYcYwYn
PVCAPVCD
607590
150
z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM)
G EPR 85 250
z polietylenu usieciowanegoXXn
XLPE(PRC)
85 250
z gumy silikonowej XS S 95 95z gumy etylenowo-propylenowej lubpodobnej (EPM lub EPDM) bezchlo-rowcowej
G XF EPR 85 250
z polietylenu usieciowanego bezchlo-rowcowego
G XF XLPE 85 250
z gumy silikonowej bezchlorowcowej G HF S 95 95z usieciowanych poliolefin do kablibezchlorowcowych
HF 85 85 250
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
24
4 PROacuteBY MATERIAŁOacuteW ELEKTROIZOLACYJNYCH
W niniejszym rozdziale przedstawiono proacuteby materiałoacutew stosowanych na izolacjęurządzeń elektrycznych Konstrukcyjne materiały niemetalowe stosowane w okrę-townictwie takie jak laminaty wzmocnione materiały tekstylne powlekane oraz linypowinny spełniać wymagania publikacji Nr 40P ndashMateriały i wyroby niemetalowei nie są przedmiotem tego opracowania
41 Proacuteby nieniszczące
411 Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej
Pomiary rezystywności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60093
4111 Proacutebki
Należy przygotować proacutebki płaskie o wymiarach boku kwadratu lubśrednicykoła od 50 do 150 mm i grubości le 10 mm względnie proacutebki rurowe o długościge 150 mmśrednicy wewnętrznejge 5 mm i grubości 10 mm Dla oznaczenia należyprzygotować co najmniej 3 proacutebki
4112 Elektrody
Stosuje się układy troacutejelektrodowe
Rys 4112 Elektrody do pomiaru proacutebek płaskich i rurowych
Tabela 4112Rodzaje elektrod do badania rezystywności
Rodzaj elektrodyPomiar oporności
skrośnejPomiar opornościpowierzchniowej
Pomiarowa 1 1Ochronna 2 3Napięciowa 3 2
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
25
Średnica elektrody pomiarowej dla proacutebek płaskich powinna wynosić co naj-mniej czterokrotną wartość grubości proacutebki i odpowiadać jednej z wartości 10 2550 lub 100 mm Długość elektrody pomiarowej dla proacutebek rurowych powinna wy-nosić co najmniej 100 mm Szerokość szczeliny między elektrodami powinna wy-nosić 2 mm ltg lt 2t Szerokość elektrody bdquo2rdquo powinna wynosić Sge 10 mm
Elektrody powinny być wykonanendash z folii aluminiowej o grubości le 002 mm przyklejone czystym olejem parafi-
nowym transformatorowym lub silnikowymndash z grafitu koloidalnego srebra koloidalnego lub farb poacutełprzewodzącychndash z rtęci w przypadku proacutebek rurowych ośrednicach wewnętrznych lt 20 mm
4113 Wykonanie pomiaroacutew
Pomiary wykonuje się w normalnych warunkach otoczenia W zależności odzakresu mierzonej oporności stosuje się albo metodę techniczną z użyciem galwa-nometru dla oporności mniejszych 1013Ω albo powyżej 1013Ω ndash metodę technicznąz użyciem elektrometru
Rys 4113 Schemat układu do pomiaru rezystywności proacutebki metodą techniczną przy użyciugalwanometru
B ndash źroacutedło napięcia W ndash wyłącznik Rc ndash opornik ograniczający V ndash woltomierz G ndash galwanometrRx ndash badana proacutebka
Napięcie pomiarowe dobiera się tak aby natężenie pola elektrycznego w proacutebcewynosiło od 01 do 1kVmm i odpowiadało jednej z wartości 1 10 50 100 250500 1000 (2500 5000 10 000) wartości w nawiasie nie są zalecane
Pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu mierzonej wartości prądu Rezy-stywność oblicza się ze wzoroacutew podanych w tabeli 4113
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
26
Tabela 4113Wzory służące do obliczania rezystywności proacutebek
Określenie Wzoacuter obliczeniowy Jednostka miaryrezystywność skrośnaρv
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xv R
t
gd
4
2+=
πρ
xv R
d
D
gL
lg
732+
=ρΩm
rezystywność powierzchniowaρs
ndash proacutebki płaskie
ndash proacutebki rurowe
( )xs R
g
gd +=
πρ
xs Rg
Dπρ
2=
Ω
Za wynik pomiaru należy przyjąć średnią geometryczną wszystkich pomiaroacutewdanej rezystywności mierzonej
412 Pomiary przenikalności elektrycznej i wspoacutełczynnika strat dielektrycznych
Pomiary przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnika strat dielektrycznychnależy wykonać zgodnie z normą IEC 60250
4121 Proacutebki
Proacutebki poddawane pomiarom przy częstotliwości nie większej od 5 MHz po-winny mieć wymiary podane w poniższej tabeli
Tabela 4121
Wymiary proacutebek do pomiaroacutew przenikalności elektrycznej oraz wspoacutełczynnikastrat dielektrycznych
proacutebki płaskie proacutebki ruroweεr materiału
proacutebki średnica proacutebki[mm]
grubość proacutebki[mm]
długość[mm]
grubość ścianki[mm]
le 10 25 ndash 150 le 10gt 10 le 50 le6
50 ndash 150 lt10
Wymiary proacutebek i elektrod należy dobierać tak aby przy częstotliwości do100 kHz pojemność proacutebki była większa od 50 pF
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
27
Proacutebki do pomiaroacutew przy częstotliwości powyżej 5 MHz powinny mieć takdobrane wymiary aby pojemność mieściła się w zakresie pojemności możliwychdo zmierzenia na będącej do dyspozycji aparaturze pomiarowej Najczęściej sto-sowany jest zakres pojemności od 20 do 50 pF Proacutebki powinny być przed po-miarem kondycjonowane w warunkach normalnych Jeżeli proacutebki są poddawanedziałaniu określonych środowisk (np moczenie w wodzie) to pomiary powinnybyć wykonane nie poacuteźniej niż po 5 minutach od wyjęcia proacutebki z danegośrodo-wiska Do oznaczenia należy przygotować co najmniej 3 proacutebki
4122 Elektrody i doprowadzenia
41221 Elektrody sztywne w postaci płytek
Powierzchnie elektrod stykające się z badanym materiałem powinny być meta-licznie czyste i gładkie W celu zapewnienia lepszego przylegania elektrod doproacutebki ndash między elektrodami a proacutebką zaleca się umieszczać podkładki z miękkiejfolii metalowej o grubości 0005 do 001 mm Liczba podkładek z obu stron po-winna być jednakowa i powinna wynosić po 3 z każdej strony Nacisk elektrod naproacutebkę powinien wynosić co najmniej 10 kPa Przy częstotliwościach większychod 100 kHz nie należy stosować elektrod sztywnych z podkładkami
41222 Elektrody naklejane z folii metalowej
Należy stosować je wyłącznie w przypadku badań materiałoacutew o przenikalnościelektrycznejle 10 i grubości proacutebki ge 1 mm Elektrody powinny być wykonanez folii cynowej ołowianej lub ich stopoacutew ndash o grubości 0005 do 005 lub z foliialuminiowej ndash o grubości 0005 do 001 mm Wymiary elektrod powinny być roacutew-ne lub mniejsze od wymiaroacutew proacutebki Elektrody należy przykleić do proacutebki przypomocy oleju parafinowego wazelinowego lub silikonowego
41223 Elektrody otrzymywane przez metalizowanie lub wypalanie
Do ich wykonania należy stosować takie metale jak srebro miedź cynk alumi-nium platynę Grubość elektrod powinna wynosić co najmniej 0005 mm
41224 Elektrody z past przewodzących
Nie zaleca się ich stosować przy częstotliwościach większych od 10 MHz
41225 Elektrody grafitowe
Mogą być stosowane wyjątkowo do materiałoacutew nienasiąkliwych przy często-tliwościachle 50 Hz
41226 Wykonanie doprowadzeń do elektrod
Doprowadzenie do elektrod powinno mieć indukcyjność i pojemność własnąmożliwą do pominięcia a oporność (mierzona prądem stałym) nie powinna prze-kraczać 01Ω W celu wyeliminowania uchyboacutew powodowanych doprowadzenia-mi należy wykonać dwa pomiary pojemności i tg δ (dla proacutebki z doprowadzeniamii dla samego doprowadzenia)
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
28
Poprawną wartość wspoacutełczynnika strat tgδ należy obliczać ze wzoru
ud
uw
d
u
C
C
C
C1δδδ tgtgtg minus
+= gdzie
tg wδ ndash wspoacutełczynnik strat układu proacutebki wraz z doprowadzeniami
tg uδ ndash wspoacutełczynnik strat samego doprowadzenia
Cu ndash pojemność samego doprowadzenia [pF]Cd ndash pojemność badanego kondensatora [pF]
4123 Wykonanie pomiaroacutew
Do pomiaru wspoacutełczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz do pomiaru względ-nej przenikalności elektrycznejεr stosuje się w zakresie częstotliwości od 50 Hzdo 106 Hz metody mostkowe od 106 Hz do 108 Hz metody rezonansowe a od108 Hz do 1011 Hz ndash technikę mikrofalową Schemat mostka Scheringa przedsta-wiony jest poniżej
Rys 4123 Schemat niskonapięciowego mostka Scheringa
Stan roacutewnowagi mostka charakteryzuje układ roacutewnań443 CRCR x =
43CRCR xx =Stąd wielkości mierzone
3
4
R
RCC nx =
tg ωωδ 44CRCR xx ==
o
xr C
C=ε
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
29
Oblicza się pojemność Co (kondensatora powietrznego o tych samych wymia-rach coCx) Za wynik pomiaru należy przyjąć średnie arytmetyczne z pomiaroacutewotrzymanych na wszystkich badanych proacutebkach
42 Proacuteby niszczące
421 Proacuteby wytrzymałości elektrycznej
Proacuteby przebicia elektrycznego należy wykonać zgodnie z normą PN-IEC 60243-1dotyczącą badań przy częstotliwości sieciowej Proacutebę wytrzymałości elektrycznejmożna wykonać za pomocą napięć elektrycznych wywołanych powtarzającymi sięimpulsami zgodnie z normą PN-EN 62068
4211 Proacutebki
Proacutebki mogą być płaskie rurowe ościance do 3 mm (w przypadkuścian grub-szych należy rurę otoczyć na szerokości 30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm) z taśmyoraz w postaci rur giętkich i koszulek izolacyjnych Przed badaniem proacutebki powin-ny być kondycjonowane przez 24 godziny w powietrzu o temperaturze 50 plusmn 2ordmCi wilgotności względnej nie przekraczającej 20
4212 Elektrody
42121 Elektrody do badań proacutebek płaskich
Elektrody do badań proacutebek płaskich przedstawiono na rys 42121a oraz42121b Nacisk goacuternej elektrody na proacutebkę powinien wynosić 10 kPa
Rys 42121a Układ elektrod do badań proacutebek płaskokształtnych prostopadle do warstw
1 ndash proacutebka 2 ndash elektroda dolna 3 ndash elektroda goacuterna
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
30
Rys 42121b Układ elektrod do badań proacutebek roacutewnoległych do warstw
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebka
42122 Elektrody do badania taśm
Stosuje się układ przedstawiony na rys 42122 Nacisk goacuternej elektrody po-winien wynosić 5 kPa
Rys 42122 Układ elektrod dla proacutebki z taśmy o średnicy 6 mm
1 ndash bloki z materiału izolacyjnego 2 ndash taśma mosiężna o szerokości 25 mm łącząca wszystkie dolneelektrody 3 ndash elektroda dolna 4 ndash elektroda goacuterna 5 ndash tulejka mosiężna 6 ndash proacutebka
42123 Elektrody do badań rur gi ętkich i koszulek
Dla proacutebek ośrednicy wewnętrznej do 12 mm elektrodą wewnętrzną powinien byćpręt metalowyściśle wsunięty do proacutebki a elektrodą zewnętrzną ndash pasek opasującyproacutebkę dookoła Proacutebki ośrednicy większej od 12 mm należy rozciągnąć wzdłuż i ba-dać przy użyciu elektrod według 42122
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
31
42124 Elektrody do badania rur sztywnych
1 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej do 100 mm i grubości ścianki do3 mm elektrodą wewnętrzną powinien być dopasowany pręt folia lub pa-sek metalowy Elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalowejo szerokości 25 mm opasujący proacutebkę dookoła Elektroda wewnętrzna po-winna być szersza aby wystawała co najmniej 25 mm poza brzegi elektrodyzewnętrznej Rury o ściankach grubszych należy obtoczyć na szerokość30 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
2 W przypadku rur ośrednicy wewnętrznej większej od 100 mm i grubościścianki do 3 mm elektrodą zewnętrzną powinien być pasek z folii metalo-wej o szerokości 75 mm opasujący ciasno proacutebkę dookoła Elektrodą we-wnętrzną powinien być krążek ośrednicy 25 mm wykonany z folii metalo-wej W przypadku rury o większej grubości należy ją obtoczyć zewnątrz naszerokości 80 mm do grubości 3 plusmn 02 mm
4213 Układ i aparatura pomiarowa
Źroacutedło napięcia powinno zapewniać doprowadzenie do elektrod napięcia prak-tycznie sinusoidalnego w całym zakresie mierzonych napięć Moc transformatoraprobierczego powinna zapewnić doprowadzenie do proacutebki prądu o wartości conajmniej 40 mA w całym zakresie napięć probierczych
4214 Wykonanie badań
W zależności od sposobu przyłożenia i czasu działania rozroacuteżniamy wytrzyma-łość dielektryczną doraźną jednominutową oraz 20-sekunodwą
42141 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej doraźnej Ep
Napięcie probiercze podnosi się z jednostajną szybkością od zera do napięciaprzebicia ktoacutere powinno być osiągnięte w czasie 10 do 20 s od chwili rozpoczęciaproacuteby
42142 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 1-minutowej Ep60
Początkowe napięcie probiercze wynoszące 50 napięcia przebicia wytrzyma-łości doraźnej należy utrzymywać przez 1 min po czym podnosić skokami o war-tość roacutewną 10 napięcia początkowego zaokrąglając wartość do 1 kV utrzymującje na każdym stopniu przez 1 min aż do osiągnięcia przebicia Czas przejścia nanastępny stopień nie powinien przekraczać 10 s
42143 Pomiar wytrzymałości dielektrycznej 20-sekundowejEp20
Początkowe napięcie probiercze należy osiągnąć w czasie nie dłuższym niż 10 spodnosząc napięcie od zera do wartości wybranej ze znormalizowanego szeregunapięć probierczych (patrz tabela 42143) najbliższej 40 napięcia wytrzymało-ści doraźnej
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
32
Początkowe napięcie probiercze utrzymuje się przez 20 s po czym podnosi sięskokami utrzymując je na każdym stopniu po 20 s aż do napięcia przebicia Czasprzejścia na następny stopień nie powinien przekraczać 2 s i jest wliczany do czasuutrzymania napięcia na poszczegoacutelnych stopniach
Tabela 42143Znormalizowany szereg napięć probierczych kV
050 055 060 065 070 075 080 085 090 09510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 9510 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 4850 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
4215 Obliczanie wytrzymałości dielektrycznej
Proacutebę wykonuje się na 5 do 10 proacutebkach a wytrzymałość dielektryczną obliczasię jako średnią arytmetyczną wartości określonych ze wzoru
== m
V
1
1
n
i i
ip a
U
nE
n ndash liczba pomiaroacutew napięcia przebiciaUi ndash napięcie przebicia [V]ai ndash średnia arytmetyczna pomiaroacutew grubości proacutebki w miejscu przyłożenia elek-
trody [m]
422 Proacuteby odporności na prądy pełzające
Wykonuje się proacuteby odporności na prądy pełzające dla napięć niskich oraz dlanapięć wysokich zgodnie z normą PN-EN 60112 oraz PN-EN 61302 Obydwiemetody badania stosuje się wyłącznie dla poroacutewnawczej oceny przydatności sta-łych materiałoacutew elektroizolacyjnych do pracy wśrodowisku o zwiększonej wilgot-ności zawierającym substancje przewodzące prąd elektryczny
4221 Proacuteba odporności na prądy pełzające metodą kroplową
Miarą odporności materiału w metodzie kroplowej jest poroacutewnawczy wskaźnikodporności na prądy pełzające CTI czyli napięcie przy ktoacuterym zwarcie elektrodpowstaje po opadnięciu na proacutebkę pięćdziesięciu kropli roztworu przewodzącegoa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
33
42211 Proacutebki
Jako proacutebkę można użyć dowolną część kształtki wykonanej z badanego mate-riału o gładkiej płaskiej powierzchni i tak dobranych wymiarach aby roztwoacuterw czasie pomiaru nie spływał poza krawędzie proacutebki
Zaleca się aby grubość proacutebki była większa od 3 mm Przed proacutebą należy kon-dycjonować proacutebki w warunkach normalnych
42212 Urządzenie probiercze
Elektrody powinny być platynowe jednak dopuszcza się stosowanie innychmetali Kształt wymiary oraz sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce przedstawiarys 42212 Elektrody powinny stykać się z powierzchnią proacutebki wzdłuż całejdługości ostrza Nacisk każdej elektrody na proacutebkę powinien wynieść około 1 N
Rys 42212 Kształt wymiary i sposoacuteb ustawienia elektrod na proacutebce
Urządzenie dozujące powinno dozować krople o objętości 20 plusmn5 mm3 z często-tliwością co 30 plusmn5sŚrodkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amonowego(NH4Cl) w wodzie destylowanej Układ zasilający o regulowanym napięciu prze-miennym 50 Hz powinien mieć moc wyjściową 500 V a wyłącznik automatycznypowinien wyłączać prąd zwarcia 1 plusmn01 A oraz po 2 s działania prądu o natężeniu05 A dla napięć probierczych do 500 V i po 10 s dla napięć wyższych Czujnikmikrometryczny do pomiaru głębokości śladu pełznego powinien mieć dokładnośćco najmniej 001 mm i stopkę pomiarową o średnicy 1 mm i promieniu zaokrągle-nia 05 mm
42213 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Dla każdego napięcia należywykonać co najmniej 5 pomiaroacutew Na proacutebę składa się
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
34
1 Wyznaczenie poroacutewnawczego wskaźnika odporności na prądy pełzające (CTI)
W celu wyznaczenia wskaźnika CTI należy wykonać pomiary kolejno przyrożnych napięciach notując liczbę kropli do zwarcia elektrod Na podsta-wie uzyskanych dla każdego napięcia probierczegośrednich wartości licz-by kropli wykreśla się zależność przedstawioną przykładowo na rys42213 z wykresu wyznacza się CIT
Rys 42213 Wyznaczenie wskaźnika CTI
2 Wyznaczenie odporności na prądy pełzające przy określonym napięciuprobierczymDopuszcza się stosowanie uproszczonego sposobu wyznaczenia odporno-ści na prądy pełzające polegającego na przyłożeniu do elektrod wymaga-nego napięcia (CTI) i pomiarze liczby kropel do zwarcia Materiał uważasię za spełniający wymagania jeżeli nie nastąpi zwarcie między elektro-dami po opadnięciu co najmniej 50 kropli roztworu
3 Wyznaczenie głębokości śladu pełznegoNiektoacutere materiały zwłaszcza termoplastyczne wykazują znaczną erozjębez wystąpienia zwarcia W takich przypadkach należy ocenić odpornośćmateriału po opadnięciu 50 kropli roztworu mierząc czujnikiem mikrome-trycznym głębokość śladu pełznego Materiał uważa się za odporny (podwzględem głębokości śladu pełznego) przy danym napięciu jeżeli naj-większa głębokość śladu pełznego nie przekracza 1 mm
4222 Proacuteby odporności na prądy pełzające przy wysokim napięciu i pochyłejproacutebce
Proacuteby należy przeprowadzić zgodnie z wytycznymi podanymi w normie PN-EN60112 Miarą odporności materiału jest osiągnięta klasa napięciowa oraz głębokośćerozji W metodzie tej wyroacuteżnia się 3 klasy napięciowe odpowiadające przyjętymstopniom badania oraz wpływieśrodowiska zwilżającego
1 stopień badania 25 kV 015 cm3min2 stopień badania 35 kV 030 cm3min3 stopień badania 45 kV 060 cm3min
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
35
42221 Proacutebki
Proacutebki powinny być wykonane według rys 42221 powinny być płaskieo grubości 6 mm Dopuszcza się inne grubości lecz nie mniejsze od 3 mm
Rys 42221 Wymiary proacutebki do badania odporności na prądy pełzające
1 ndash otwory do mocowania elektrody goacuternej
2 ndash otwoacuter do mocowania elektrody dolnejDla każdego stopnia badania należy przygotować 5 proacutebek
42222 Urządzenie probiercze
Kształt elektrod podaje rys 42222 Elektrody uchwyty iśruby mocujące po-winny być wykonane ze stali nierdzewnej
Urządzenie dozujące roztwoacuter przewodzący powinno zapewniać wpływ cieczyz dokładnością plusmn10 Środkiem zwilżającym jest 01 roztwoacuter chlorku amono-wego (NH4Cl) w wodzie destylowanej z dodatkiem 002 niejonowegośrodkazwilżającego (np Fotonal)
Układ pomiarowy powinien składać się z autotransformatora regulującego na-pięcie w zakresie 0-250 V i o prądzie znamionowym nie mniejszym niż 10 Az transformatora wysokiego napięcia o napięciu co najmniej 5 kV i o prądzie zwar-cia nie mniejszym niż 10 mA oraz z woltomierza elektrostatycznego co najmniejklasy 15
Układ powinien być wyposażony w wyłącznik nadmiarowo prądowy działającyz opoacuteźnieniem 2 s przy wzroście prądu do 60 plusmn10 mA
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
36
Rys 42222 Kształt elektrod i sposoacuteb ich zamocowania
1 ndash elektroda goacuterna 2 ndash pakiet bibuły filtracyjnej 3 ndash proacutebka
4 ndash śruby stalowe 5 ndash dolna elektroda 6 ndash miejsce wkraplania roztworu
7 ndash statyw do mocowania
42223 Wykonanie proacuteby
Proacutebę należy wykonać w warunkach normalnych Proacutebę rozpoczyna się odstopnia pierwszego na wszystkich 5 proacutebkach jednocześnie Jeżeli w czasie kroacutet-szym niż 6 godzin jakakolwiek z proacutebek zostanie uszkodzona (zadziałanie wyłącz-nika nadmiarowo-prądowego) przyjmuje się wynik proacuteby jako negatywny
Jeżeli 5 proacutebek nie będzie uszkodzonych w czasie 6 godzin dokonuje się po-miaru głębokości erozji Następnie na nowych pięciu proacutebkach należy przeprowa-dzić proacutebę na drugim stopniu przyjmując sposoacuteb postępowania jak dla stopniapierwszego
Jeżeli proacutebki przeszły drugi stopień proacuteby z wynikiem pozytywnym należyprzeprowadzić proacutebę (na nowych proacutebkach) na trzecim stopniu badania Wynikiemproacuteby jest osiągnięta przez materiał klasa napięciowa oraz największa ze zmierzo-nych podczas badań głębokości erozji
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
37
423 Proacuteby odporności na łuk elektryczny
Proacuteby odporności na łuk elektryczny należy wykonać zgodnie z normą PN-EN61621 przy
1) dużym natężeniu prądu i niskim napięciu oraz2) małym natężeniu prądu przy wysokim napięciuObydwie metody badań przeznaczone są do poroacutewnawczej oceny odporności na
łuk stałych materiałoacutew elektroizolacyjnych
4231 Proacuteba odporności na łuk elektryczny przy dużym natężeniu prądui niskim napięciu
Odporność na łuk określa się liczbą uderzeń łuku zainicjonowanego przewodemzapłonowym pod wpływem ktoacuterych wytwarza się na powierzchni proacutebkiścieżkaprzewodząca
42311 Proacutebki
Należy stosować proacutebki pomiarowe w kształcie płaskich krążkoacutew o średnicy conajmniej 80 mm lub kwadratoacutew o boku co najmniej 80 mm Grubość proacutebek po-winna być ge 3 mm Proacutebki powinny być przed pomiarem kondycjonowane w wa-runkach normalnych
42312 Urządzenie probiercze
Należy stosować elektrody węglowe według rys 42312 przy czym każdaz elektrod powinna być dociskana do proacutebki z siłą 5 N
Przed wykonaniem pomiaru na kolejnej proacutebce stykające się z proacutebką końceelektrod należy oczyścić i doszlifować do wymaganego kształtu
Układ pomiarowy powinien być zasilany zeźroacutedła prądu stałego o napięciu220 plusmn20 V pozwalającego na uzyskanie uderzeń prądu o natężeniu roacutewnym 100 A
Automatyczne sterowanie powinno działać według następującego cyklundash załączanie przez czas 020 plusmn002 sndash wyłączenie przez czas 20 plusmn02 sndash załączanie przez czas 020 plusmn002 s
Rys 42312 Elektrody kształt i wymiary oraz ustawienie na proacutebce do badania odporności nałuk elektryczny
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki 3 ndash miedziany przewoacuted zapłonowy oslash 005 mm
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
38
42313 Wykonanie proacuteby
Po wyregulowaniu natężenia prądu do wartości 100 plusmn5 A należy ustawić elek-trody proacutebkę i przewoacuted zapłonowy zgodnie z rys 42312 a następnie uruchomićautomatyczne sterowanie według cyklu podanego w 42312
Po wymianie przewodu inicjującego ndash czynności należy powtarzać aż do wy-stąpienia łuku wywołanego przewodnością materiału proacutebki Wymiana przewoduinicjującego nie powinna trwać dłużej niż 30 s
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z co najmniej 5 proacuteb
4232 Proacuteba odporności na łuk elektryczny o małym natężeniu prąduprzy wysokim napięciu
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 61621 Odporność na łuk elek-tryczny wyraża się czasem w sekundach ktoacutery upłynął od chwili powstania łuku napowierzchni badanego materiału do chwili zniszczenia tej powierzchni na skutekpowstaniaścieżki przewodzącej erozji topnienia sięmateriału lub zapalenia się
42321 Proacutebki
Proacutebkę może stanowić dowolna część kształtki wykonanej z badanego materia-łu o płaskiej gładkiej powierzchni Zaleca się aby proacutebki były nie cieńsze niż3 mm i o takich wymiarach powierzchni aby odległość elektrod od brzegu proacutebkinie była mniejsza niż 8 mm
Przed kondycjonowaniem proacutebki należy oczyścić wodą lub odpowiednim roz-puszczalnikiem i przetrzeć suchą szmatką Proacutebki należy kondycjonować przez24 h w temperaturze 50ordmC przy wilgotności względnej 20 a następnie przez 48 hw warunkach normalnych
42322 Urządzenie probiercze
Elektrody przedstawione na rys 42322 względnie tylko końcoacutewki na długo-ści 10 mm powinny być wykonane z wolframu
Rys 42322 Kształt i ustawienie elektrod
1 ndash elektrody 2 ndash proacutebki
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
39
Przed każdym pomiarem należy elektrody oczyścić z sadzy i zabrudzeń Naciskkażdej elektrody na proacutebkę powinien wynosić około 05 N Układ pomiarowy po-winien zapewniać wysokie napięcie regulowane do 15 kV i prąd 100 mA z możli-wością regulacji prądu łuku za pomocą opornikoacutew
42323 Wykonanie proacuteby
Badanie należy wykonać w normalnych warunkach otoczenia Napięcie pro-biercze przemienne powinno wynosić 125 kV Proacutebę przeprowadza się stosując7 stopni badania Pierwsze trzy stopnie charakteryzują się łukiem impulsowyma pozostałe ndash stałym Stopnie badania odporności na łuk wykonuje się wedługtabeli 42323
Tabela 42323Proacuteba odporności na łuk elektryczny
Czas trwania [s]Stopieńproacuteby
Prąd łuku[mA] łuku przerwy
Czas trwaniastopnia [s]
Łączny czaspomiaru [s]
I 10 frac14 1 frac34 60 60
II 10 frac14 frac34 60 120
III 10 frac14 frac14 60 180
IV 10 ciągły ndash 60 540
V 20 ciągły ndash 60 300
VI 30 ciągły ndash 60 360
VII 20 ciągły ndash 60 420
Jeżeli materiał nie ulegnie zniszczeniu w czasie I stopnia należy przejść na IIa potem kolejno na III IV V VI i VI stopień proacuteby Jeżeli materiał nie zostałzniszczony pomiar należy zakończyć i przyjąć odporność na łuk większą od 420 s
Jeżeli w ciągu 420 s nie wystąpi ścieżka przewodząca ani zapalenie się materia-łu ale materiał eroduje lub topi się należy pomiar przerwać po umownym czasie240 s i zmierzyć maksymalną głębokość ubytku
Należy wykonać 10 pomiaroacutew i obliczyć średnią arytmetyczną przy czym należypodać w sekundach wartość minimalną w przypadku powstaniaścieżki przewodzącejndash albo maksymalną głębokość ubytku w przypadku erozji lub topienia sięmateriału
424 Proacuteby wytrzymałości na rozciąganie
Proacutebę wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 527-1
Obok wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie określa się takie cechy wy-trzymałościowe jakndash granicę plastyczności tj najmniejsze naprężenie rozciągające przy ktoacuterym
następuje szybki wzrost odkształceń plastycznych bez zauważalnego wzrostunaprężenia
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
40
ndash procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu tj wyrażony w procentachstosunek wydłużenia bezwzględnego w chwili zerwania proacutebki do pierwotnejdługości proacutebki
4241 Proacutebki
Dla tworzyw sztucznych stosuje się trzy typy proacutebekndash do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu (np polietylen upla-
styczniony polichlorek winylu) rys 4241-1ndash do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu rys 4241-2ndash do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym rys
4241-3
Rys 4241-1 Proacutebki do badania tworzyw o dużym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-2 Proacutebki do badania tworzyw o małym wydłużeniu przy zerwaniu
Rys 4241-3 Proacutebki do badania tworzyw warstwowych wzmocnionych włoacuteknem szklanym
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
41
Rys 4241-4 Proacutebki do badania materiałoacutew ceramicznych
Przygotowane proacutebki powinny mieć powierzchnie gładkie bez rys i uszkodzeńmechanicznych Przed przystąpieniem do proacuteb proacutebki należy poddać kondycjono-waniu przy temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5Liczba proacutebek powinna wynosić co najmniej 5
4242 Urządzenie probiercze
Do badania należy wykorzystać maszynę wytrzymałościową umożliwiającąpomiar siły rozrywającej z dokładnością większą niż 1 mierzonej wielkości Ma-szyna powinna umożliwiać pracę przy ustalonych prędkościach posuwu uchwytu
Do pomiaru wydłużenia proacutebek przy odkształceniu należy stosować tensometrumożliwiający pomiar przy odkształceniu co najmniej 05 mm ndash z dokładnościądo 01 a przy odkształceniu powyżej 10 mm ndash z dokładnością do 1
Do pomiaru grubości i szerokości proacutebek należy stosować mikrometr o dokład-ności do 001 mm
4243 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się w temperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza65 plusmn5 Proacutebki mierzy się co najmniej w 3 miejscach z dokładnością do 001 mmprzy czym proacutebki ktoacuterych wymiary minimalne i maksymalne roacuteżnią się o więcejniż 02 mm należy odrzucić Jeżeli proacutebki otrzymywane przez prasowanie wyka-zują technologiczną zależność do obliczenia przekroju należy przyjąć szerokośćw połowie grubości proacutebki Proacutebkę mocuje się w uchwytach maszyny wytrzymało-ściowej w ten sposoacuteb aby odległość między uchwytami odpowiadała wartości lm
Na ogoacuteł stosuje się jedną z niżej podanych prędkości posuwu uchwytu1 mmmin plusmn505 mmmin plusmn2050 mmmin plusmn10100 mmmin plusmn10500 mmmin plusmn10
Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonywanych oznaczeń
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
42
4244 Obliczanie wynikoacutew
42441 Naprężenie zrywające
0A
PR r
r = [MPa]
Pr ndash siła zrywająca [N]Ao ndash pole pierwotnego przekroju poprzecznego [mm2]
42442 Granica plastyczności
o
plrplr A
PR = [MPa]
Pplr ndash siła rozciągająca na granicy plastyczności [N]
42443 Procentowe wydłużenie względne przy zerwaniu
[]1000l
lr
∆=ε
∆l ndash wydłużenie bezwzględne [cm]l0 ndash pierwotną długość pomiarowa proacutebki [cm]
425 Proacuteby wytrzymałości na zginanie
Proacutebę należy wykonać zgodnie z normą PN-EN ISO 178 Metoda badania pole-ga na wyznaczeniu wytrzymałości doraźnej na zginanie tj największej wartościnaprężenia przy ktoacuterej następuje złamanie proacutebki
4251 Proacutebki
Proacutebki powinny mieć kształt prostopadłościanu o wymiarachdługość 80 mmszerokość 10 plusmn03 mmgrubość 4 plusmn02 mm
Dopuszcza się stosowanie proacutebek o innych wymiarach z zachowaniem propor-cji przekroju proacutebki określonych w poniższej tabeli
Tabela 4251Przekroje proacutebek poddawanych badaniu wytrzymałości na zginanie
Grubość t [mm] Szerokość b [mm]
od 1 do 3powyżej 3 do 5powyżej 5 do 10powyżej 10 do 20powyżej 20 do 35powyżej 35 do 50
25 plusmn0510 plusmn0515 plusmn0520 plusmn0535 plusmn0550 plusmn05
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
43
Proacutebki powinny być wykonane w zależności od rodzaju materiału metodą pra-sowania wtrysku lub wycinania
Przed przystąpieniem do proacuteby proacutebki należy poddać kondycjonowaniu przytemperaturze 20 plusmn2ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5 Badania prze-prowadza się na co najmniej 5 proacutebkach
4252 Urządzenie probiercze
Do proacuteby stosuje się maszynę wytrzymałościową o dokładności wskazań plusmn1pozwalającą na ciągłe roacutewnomierne zwiększanie nacisku z roacutewnoczesnym pomia-rem jego wielkości
Kształt podpoacuter i trzpienia naciskającego powinien być zgodny z rys 4252Rozstaw podpoacuter powinien wynosić lr = 16t plusmn05 r = 03 plusmn02 mm przy grubościproacutebek do 3 mmr = 20 plusmn02 mm grubości proacutebek większej od 3 mm
Rys 4252 Urządzenie probiercze proacuteby wytrzymałości na zginanie
4253 Wykonanie proacuteby
Proacutebę wykonuje się przy temperaturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powie-trza 65 plusmn5 W połowie proacutebki należy zmierzyć jej szerokość z dokładnością do01 mm i grubość z dokładnością do 002 mm
Trzpień naciskający powinien stykać się z płaszczyzną proacutebki liniowo i znaj-dować się w środku rozstawienia punktoacutew podparcia Zginanie należy wykonaćnaciskając roacutewnomiernie trzpieniem na proacutebkę z prędkością 2 plusmn02 mmmin aż dozłamania proacutebki
4254 Obliczenie wynikoacutew
Wytrzymałość doraźna na zginanie wynosi
22
3
tb
lPR r
g sdotsdot
sdotsdot= [MPa]
P ndash siła występująca podczas zginania w chwili złamania proacutebki [N]lr ndash rozstaw podpoacuter [mm]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
Za wynik należy przyjąć średnią arytmetyczną wynikoacutew wykonanych oznaczeń
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
44
426 Oznaczanie udarności metodą Charpy
Oznaczenie udarności metodą Charpy należy wykonać zgodnie z normą PN-ENISO 179-1 Stosuje się je do takich materiałoacutew elektroizolacyjnych jak tłoczyważywice lane oraz inne tworzywa sztuczne i tworzywa warstwowe
4261 Proacutebki
Proacutebki z tłoczywżywic i tworzyw termoutwardzalnych wykonuje się przezprasowanie odlewanie lub wtrysk Proacutebkiz arkuszy i płyt termoplastycznych oraztworzyw warstwowych a także proacutebki z wyroboacutew gotowych wykonuje się przezobroacutebkę skrawaniem
Stosuje się proacutebki trzech typoacutewndash bez karbu o wymiarach według tabeli 4261-1ndash z dwoma typami karbu o wymiarach według tabeli 4261-2 i rysunkoacutew 4261-1
i 4261-2
Tabela 4261-1Wymiary proacutebki bez karbu
Wymiary proacutebek [mm]Typ proacutebki
długość l szerokość b grubość t
Rozstaw podpoacuterd [mm]
123
120 plusmn280 plusmn250 plusmn1
15 plusmn0510 plusmn056 plusmn02
10 plusmn054 plusmn024 plusmn02
706040
Tabela 4261-2Wymiary proacutebki z dwoma typami karboacutew
Typproacutebki
Typkarbu
Grubość pod karbemtk [mm]
Szerokość karbu n[mm]
A 67 plusmn03 2 plusmn021B 80 plusmn03 -A 27 plusmn02 2 plusmn022B 32 plusmn02 -A 27 plusmn02 08 plusmn013B 32 plusmn02 -
Rys 4261-1 Karb typu A
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
45
Rys 4261-2 Karb typu B
Jeżeli proacutebki wycina się z płyt i arkuszy grubość płyty w zakresie 3 do 10 mmjest grubością proacutebki Jeżeli grubość płyty przekracza 10 mm należy proacutebkę obro-bić dwustronnie skrawaniem
Przy stosowaniu proacutebek o wymiarach niestandardowych głębokość karbu po-winna być proporcjonalna do grubości proacutebki
ttk 3
2= przy karbie typu A
ttk 80= przy karbie typu B
Liczba proacutebek do jednego oznaczenia powinna wynosić co najmniej 10 Przedprzystąpieniem do oznaczania ndash proacutebki należy podać kondycjonowaniu przy tem-peraturze 20 plusmn2 ordmC i wilgotności względnej powietrza 65 plusmn5
4262 Urządzenie probiercze
Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcjiumożliwiający oznaczenie energii zużytej na złamanie proacutebki Wartość energiizużytej na złamanie stanowi roacuteżnicę początkowej energii potencjalnej młota waha-dłowego i energii pozostałej po załamaniu proacutebki Podstawowe dane charaktery-styczne przyrządu podano w poniższej tabeli
Tabela 4262Dane charakterystyczne urządzenia probierczego do badania udarności
metodą Charpy
Energiaudaru
[J]
Prędkośćmłotaw chwili udaru [ms]
Maksymalne dopuszczalnestraty na tarcie []
Dopuszczalny błądpo korekcie I
0510204050
29 plusmn 029
421
0505
001001001002002
75150250500
38 plusmn 029 05
005005010010
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
46
Ostrze młota powinno mieć kształt klina o kącie wewnętrznym 30 plusmn1ordm i zaokrą-gleniu o promieniur = 2 plusmn05 mm Ostrze powinno przechodzić w środku międzypodporami proacutebki z tolerancją plusmn02 mm i powinno stykać się z proacutebką na całejszerokości
Podpory proacutebki powinny stanowić dwa sztywne bloki ndash tak ustawione aby ośwzdłużna spoczywającej na nich idealnie prostopadłościennej proacutebki znajdowałasię w położeniu poziomym z tolerancją plusmn05 Kształt podpoacuter podano na rys4262
Rys 4262 Ostrze młota i podpory proacutebki (widok z goacutery)
4263 Wykonanie proacuteby
Należy wybrać według tabeli 4262 młot o odpowiednim zapasie energii abyna złamanie proacutebki zostało zużyte nie mniej niż 10 i nie więcej niż 80 zapasuenergii młota Przed proacutebą należy przeprowadzić proacuteby kontrolne (bez proacutebek)w celu sprawdzenia czy całkowite straty na tarcie nie są większe niż dopuszczalne
4264 Obliczanie wynikoacutew
Do obliczenia należy przyjąć tylko proacutebki całkowicie złamane jak roacutewnieżproacutebki pęknięte ktoacuterych obie części łączy cienka błonka naskoacuterka prasowniczego
42641 Udarność proacutebek bez karbu
sdot=
23
mm
J10
tb
Aa n
n
An ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]t ndash grubość proacutebki [mm]
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
47
42642 Udarność proacutebki z karbem
sdot=
23
mm
J10
k
kk tb
Aa
Ak ndash energia udaru zużyta na złamanie proacutebki z karbem [J]b ndash szerokość proacutebki [mm]tk ndash grubość proacutebki pod karbem [mm]
42643 Udarność względna
[ ]100n
k
a
aKZ =
427 Proacuteba niepalności (Incombustibility test)
Proacutebę niepalności należy wykonać zgodnie z normą IEC 60092-101pkt 2281 Proacuteba ta ocenia zdolność do podtrzymania ognia przez badany mate-riał i nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacutebySzczegoacutelnymi cechami tej proacuteby są pomiar czasu po upływie ktoacuterego następujesamogaśnięcie podpalonej proacutebki jak roacutewnież pomiar długości na jakiej proacutebkauległa spaleniu
4271 Zasady proacuteby
Materiał elektroizolacyjny poddawany proacutebie niepalności należy umieścićw komorze podgrzanej do 750 ordmC i ocenić reakcję materiału na wpływ gorąca w za-leżności od tego czy ulegnie zapaleniu i płomień będzie podtrzymywany
4272 Komora destylacyjna
Komora powinna mieć kształt cylindra ośrednicy 76 mm i wysokości 250 mmGoacuterna część powinna być ogrzewana na długości co najmniej 125 mm na przykładza pomocą opornika elektrycznego przezściankę z izolacji ogniotrwałej (ruragrzewcza) W dnie komory powinno być wywierconych dziewięć otworoacutew ośred-nicy 3 mm Pokrywa powinna być wyposażona pośrodku w regulowaną szczelinęod 6 mm do 8 mm i długości roacutewnej pełnejśrednicy komory destylacyjnej
Temperaturę należy mierzyć za pomocą termopary umieszczonej wśrodku ko-mory destylacyjnej w połowie odległości między badaną proacutebką a wewnętrznąpowierzchnią komory Proacutebka powinna być zawieszona wśrodku rury grzewczejprzez cały czas trwania proacuteby
4273 Przygotowanie proacutebek
Całkowita objętość proacutebki powinna zawierać się w granicach od 4 cm3 do 6 cm3
Znormalizowane wymiary około 50 mm x 20 mm Jeżeli materiał ma grubośćmniejszą niż 3 mm wymagana objętość powinna być uzyskana przez złożeniekawałkoacutew o wymiarach 50 mm x 25 mm w pakiet mocno związany drutem mie-dzianym
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
48
4274 Przebieg proacuteby
Komora destylacyjna powinna być podgrzana do 750 ordmC i proacutebka powinnaprzebywać w komorze przez 10 minut
4275 Wyniki proacuteby
Materiał nie można uznać za niepalny jeślindash materiał pali się samoistnie wewnątrz komory destylacyjnejndash płomień inicjujący ktoacuterego początkowa wysokość powinna wynosić 10 plusmn2 mm
osiąga wysokość 30 mm z charakterystyczną zmianą barwyNiewielka zmiana barwy płomienia ktoacuterej nie towarzyszy znaczące zwiększe-
nie wysokości nie oznaczaże materiał jest palny
428 Proacuteba nierozprzestrzeniania płomienia (Flame-retardant test)
Proacutebę nierozprzestrzenia płomienia należy wykonać zgodnie z normą IEC60092-101 pkt 2282 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kabli elektrycznych dlaktoacuterych istnieją inne proacuteby
4281 Zasady proacuteby
Proacutebkę należy poddać działaniu płomienia w odstępach czasowych a nieroz-przestrzenianie płomienia ocenia się na podstawie ilości spalonego lub uszkodzo-nego materiału
4282 Opis aparatury
Należy zastosować zwykły palnik typu Bunsena zasilany gazem ktoacuterego pło-mień wyregulowany w spokojnym powietrzu w pozycji pionowej ma przybliżonąwysokość 125 mm a długość błękitnej części płomienia wynosi około 35 mm
Proacutebka powinna być przymocowana do cienkiego drutu metalowego w takisposoacuteb aby jej oś wzdłużna była nachylona pod kątem około 45ordm do poziomu a jejoś poprzeczna była pozioma
4283 Proacutebka
Proacutebkę stanowi sztabka lub pasek o długości co najmniej 120 mm szerokości10 mm i grubości 3 mm Proacutebki o innych wymiarach podlegają odrębnemu rozpa-trzeniu przez PRS W przypadku rur lub kształtek ktoacuterych poprzeczny przekroacutej niejest znacząco większy niż prostokąt o wymiarach 10 mm x 3 mm proacutebka może byćwykonana na odcinku niniejszego przedmiotu o długości 120 mm Proacutebka powinnamieć grubość 10 mm
4284 Przebieg proacuteby
Proacuteba powinna być przeprowadzana w temperaturze otoczenia z dala od prze-ciągoacutew Oś palnika typu Bunsena powinna być ustawiona w sposoacuteb aby koniecbłękitnej części płomienia ledwie dotykał dolnego końca proacutebki Płomień należyprzyłożyć pięć razy przez 15 s w odstępach 15 sekundowych Po ostatnim przyło-żeniu płomienia należy pozwolić proacutebce na wypalenie się
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
49
4285 Wynik proacuteby
Materiał jest uważany za nierozprzestrzeniający płomienia jeżeli spalona lubuszkodzona część proacutebki ma długość nie większą niż 60 mm
429 Proacuteba odporności na wilgotność (Moisture-resistance test)
Proacutebę odporności materiałoacutew elektroizolacyjnych na wilgoć należy wykonaćzgodnie z normą IEC 60092-101 pkt 2283 Proacuteba ta nie ma zastosowania do kablielektrycznych dla ktoacuterych istnieją inne proacuteby
4291 Zasada proacuteby
Odporność na wilgoć materiału elektroizolacyjnego jest oceniana przez określe-nie rezystancji izolacji proacutebki po zanurzeniu w wodzie
4292 Sposoby pomiaru odporności izolacji
Odporność izolacji powinna być określona odpowiednimi metodami podanymiw IEC 60167 z niżej podanymi zmianami oraz zgodnie z 4293 Wymiary proacutebekpowinny być takie jak podano w poniższej tabeli
Tabela 4292Wymiary proacutebek do badania odporności na wilgotność
Rodzaje elektrod Kształt materiału Wymiary proacutebek
ostro zakończony kołek płyty 50 mm x 75 mm
ostro zakończony kołek rury i pręty długość 75 mm
farba przewodząca płyty 60 mm x 150 mm
farba przewodząca rury i pręty długość 60 mm
pręt płyty szerokość 25 mm
4293 Przebieg proacuteby
42931 Przygotowanie proacutebek
Elektrody należy przymocować lub przyłożyć do proacutebki przed czynnościamiwedług 42932 i 42933 Tam gdzie normalnie praktykuje się stosowanie spe-cjalnychśrodkoacutew chroniących przed wnikaniem wilgoci na przykład pokrywanielakierami proacutebkę należy przygotować w taki sam sposoacuteb przed przymocowaniemlub przyłożeniem elektrod i przed czynnościami według 42932 i 42933
42932 Kondycjonowanie wstępne
Proacutebkę należy wysuszyć w przewietrzanej suszarce w temperaturze 50 ordmC plusmn2 ordmCi wilgotności względnej niższej niż 20 przez 24 h a następnie ochłodzić do tem-peratury otoczenia (od 15 ordmC do 25 ordmC)
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
50
42933 Zanurzenie w wodzie
W ciągu 1 h po kondycjonowaniu wstępnym i ochłodzeniu według 42932proacutebkę należy zanurzyć w wodzie destylowanej o temperaturze 23 ordmC plusmn05 ordmCna 24 h
42934 Pomiar oporności izolacji po zanurzeniu w wodzie
Po zanurzeniu według 42933 proacutebkę należy wyjąć z wody i usunąć nadmiarwody z jej powierzchni przez dociśnięcie suchej szmatki lub bibuły filtracyjnej Na-stępnie jak najszybciej należy zmierzyć oporność izolacji Czas od wyjęcia proacutebkiz wody do rozpoczęcia pomiaru nie powinien przekroczyć 2 min Wartość opornościizolacji powinna być odczytana po upływie 1 min od przyłożenia napięcia
Wartość minimalnej rezystancji izolacji będzie każdorazowo rozpatrywanaprzez PRS
4210 Proacuteby ciepłoodporności oraz starzenia
Proacuteby ciepłoodporności powinny być wykonane zgodnie z wieloarkuszowąnormą PN-EN 60216-1 oraz PN-EN 60544 Ocenę proacuteb starzeniowych i kwalifika-cję układoacutew elektroizolacyjnych należy wykonać w oparciu o normę PN-EN60505
5 ZAŁĄCZNIK
51 Powołania normatywne
1 IEC 600931980 Methods of test for volume resistivity and surface resistivity ofsolid electrical insulating materials
2 IEC 60095-1012002 Electrical installations in ships ndash Part 101 Definitions andgeneral requirements
3 IEC 60095-3502001 Electrical installations in ships ndash Part 350 Shipboardpower cables ndash General construction and test requirements
4 IEC 60095-3512004 Electrical installations in ships ndash Part 351 Insulating ma-terials for shipboard and offshore units power control instrumentation tele-communication and data cables
5 IEC 601671964 Methods of test for the determination of the insulation resis-tance of solid insulating materials
6 IEC 602501969 Recommended methods for the determination of the permittiv-ity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at poweraudio and radio frequencies including metre wavelengths
7 IEC 61035-11990 Specification for conduit fittings for electrical installations ndashPart 1 General requirements
Aktualne w chwili druku Proszę sprawdzić aktualność norm przed stosowaniem
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
51
8 IEC 61035-2-2 Specification for conduit fittings for electrical installations ndash Part2 Particular specifications ndash Section 2 Conduit fittings of insulating material
9 PN-EN 503212002 Obuwie elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskie-go napięcia
10 PN-EN 60076-32002 Transformatory ndash Część 3 Poziomy izolacji proacutebywytrzymałości elektrycznej i zewnętrzne odstępy izolacyjne w powietrzu
11 PN-EN 600852005(U) Izolacja elektryczna ndash Klasyfikacja termiczna12 PN-EN 601122003 (U) Metoda wyznaczania wskaźnikoacutew poroacutewnawczych
i odporności na prądy pełzające materiałoacutew elektroizolacyjnych stałych13 PN-EN 60216-12005 Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie ciepłoodpor-
ności ndash Część 1 Procedury starzenia i ocena wynikoacutew badania14 PN-EN 60216-22006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-
płoodporności ndash Część 2 Określanie ciepłoodporności materiałoacutew elektroizo-lacyjnych ndash Doboacuter kryterium badania
15 PN-EN 60216-32006 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 3 Instrukcje obliczania charakterystyk ciepłoodporno-ści
16 PN-EN 60216-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 5 Wyznaczenie wskaźnika względnej odpornościcieplnej (RTE) materiału izolacyjnego
17 PN-EN 60216-62007 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Oznaczanie cie-płoodporności ndash Część 6 Wyznaczanie wskaźnikoacutew odporności cieplnej (TIi RTE) materiału izolacyjnego metodą ustalonego czasu
18 PN-EN 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej materi-ałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwości sie-ciowej
19 PN-EN 60371-12004 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 1 Definicje i wymagania ogoacutelne
20 PN-EN 60371-22005 (U) Wymagania techniczne dotyczące materiałoacutew elek-troizolacyjnych zawierających mikę ndash Część 2 Metody badań
21 PN-EN 603762006 (U) Wymagania dotyczące technicznego sześciofluorkusiarki (SF6) przeznaczonego do urządzeń elektrycznych
22 PN-EN 60464-12003 Lakiery elektroizolacyjne ndash Część 1 Definicje i wyma-gania ogoacutelne
23 PN-EN 60464-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 2Metody badań
24 PN-EN 60464-3-12002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-1Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanew temperaturze otoczenia
25 PN-EN 60464-3-22002 (U) Lakiery stosowane na izolację elektryczną ndash Część 3-2Wymagania dla poszczegoacutelnych materiałoacutew ndash Lakiery impregnacyjne utwardzanena gorąco
26 PN-EN 605052005 (U) Ocena i kwalifikacja układoacutew elektroizolacyjnych
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
52
27 PN-EN 60544-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Określanie oddziały-wań promieniowania jonizującego ndash Część 1 Oddziaływanie promieniowaniai dozymetria
28 PN-EN 60544-42004 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 4 System klasyfikacji materiałoacutewpracujących wśrodowisku narażonym na promieniowanie
29 PN-EN 60544-52003 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Wyznaczenie wpły-wu promieniowania jonizującego ndash Część 5 Sposoby oceny wpływu na sta-rzenie materiałoacutew podczas eksploatacji
30 PN-EN 60626-12002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Definicje i wymagania ogoacutelne
31 PN-EN 60626-32002 (U) Materiały elektroizolacyjne giętkie wielowarstwo-we ndash Część 3 Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
32 PN-EN 60664-12006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 1 Zasady wymagania i badania
33 PN-EN 60664-32006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 3 Stosowanie pokrywania zalewania lub pra-sowania do ochrony przed zanieczyszczeniem
34 PN-EN 60664-42006 (U) Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w uk-ładach niskiego napięcia ndash Część 4 Wpływ napięcia o wielkiej częstotliwościna koordynację izolacji urządzeń elektrycznych w układach niskiego napięcia
35 PN-EN 60664-52006 Koordynacja izolacji urządzeń elektrycznych w ukła-dach niskiego napięcia ndash Część 5 Kompleksowa metoda ustalania odstępoacutewizolacyjnych powietrznych i powierzchniowych roacutewnych 2 mm lub mniej-szych
36 PN-EN 60672-12002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 1Definicje i klasyfikacja
37 PN-EN 60672-22002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 2Metody badań
38 PN-EN 60672-32002 (U) Materiały izolacyjne ceramiczne i szklane ndash Część 3Wymagania techniczne dla poszczegoacutelnych materiałoacutew
39 PN-EN 60674-12002(U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycznych40 PN-EN 60674-22002 (U) Folie z tworzyw sztucznych do celoacutew elektrycz-
nych ndash Część 2 Metody badań41 PN-EN 608142002 (U) Ciecze izolacyjne ndash Papier i preszpan nasycane ole-
jem ndash Oznaczanie wody za pomocą automatycznego miareczkowania kulome-trycznego Karla Fischera
42 PN-EN 610062005 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metody wyznaczaniatemperatury zeszklenia materiałoacutew
43 PN-EN 611982002 (U) Mineralne oleje izolacyjne ndash Metody oznaczania 2-furfuralu i związkoacutew pokrewnych
44 PN-EN 613022002 (U) Materiały elektroizolacyjne ndash Metoda oceny odpor-ności na prądy pełzające i erozję ndash Proacuteba na kole obrotowym
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
53
45 PN-EN 616212002 (U) Materiały elektroizolacyjne stałe suche ndash Odpornośćna wyładowania łukowe wysokonapięciowe niskoprądowe
46 PN-EN 61857-12005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 1 Wymagania ogoacutelne ndash Niskie napięcie
47 PN-EN 61857-212005 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 21 Wymagania szczegoacutełowe dla modeli ogoacutelnego przezna-czenia ndash Zastosowania do uzwojeń przewodoacutew
48 PN-EN 61857-222003 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Procedury oceny ter-micznej ndash Część 22 Wymagania szczegoacutełowe dotyczące modelu zwoju za-mkniętego w obwodzie ndash Układ indukcyjny przewodu nawojowego (EIS)
49 PN-EN 62068-12004 (U) Układy elektroizolacyjne ndash Napięcia elektrycznewywołane powtarzającymi się impulsami ndash Część 1 Ogoacutelna metoda ocenywytrzymałości elektrycznej
50 PN-EN 621142002 (U) Układy elektroizolacyjne (EIS) ndash Klasyfikacja termic-zna
51 PN-EN 62329-12006 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 1Definicje i wymagania ogoacutelne
52 PN-EN 62329-22007 (U) Termokurczliwe kształtki formowane ndash Część 2Metody badań
53 PN-EN ISO 1782006 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości przyzginaniu
54 PN-EN ISO 179-12004 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie udarności metodąCharpyego ndash Część 1 Nieinstrumentalne badanie udarności
55 PN-EN ISO 39152002 Tworzywa sztuczne Pomiar rezystywności prze-wodzących tworzyw sztucznych
56 PN-EN ISO 4722002 (U) Tworzywa sztuczne Terminologia57 PN-EN ISO 527-11998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Zasady ogoacutelne58 PN-EN ISO 527-21998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-
chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań tworzyw sztucz-nych przeznaczonych do prasowania wtrysku i wytłaczania
59 PN-EN ISO 527-31998 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań folii i płyt
60 PN-EN ISO 527-42000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włoacuteknami
61 PN-EN ISO 527-52000 Tworzywa sztuczne ndash Oznaczanie właściwości me-chanicznych przy statycznym rozciąganiu ndash Warunki badań kompozytoacutew two-rzywowych wzmocnionych włoacuteknami jednokierunkowo
62 PN-IEC 60092-1012001 Instalacje elektryczne na statkach Definicje i wy-magania ogoacutelne
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677
54
63 PN-IEC 60092-3531999 Instalacje elektryczne na statkach ndash Kable elektro-energetyczne jedno- i wielożyłowe o polu niepromieniowym z izolacją wytła-czaną na napięcia znamionowe 1 kV i 3 kV
64 PN-IEC 60243-12002 (U) Metody badań wytrzymałości elektrycznej mate-riałoacutew elektroizolacyjnych stałych ndash Część 1 Badania przy częstotliwościsieciowej
65 PN-IEC 611112002 Chodniki elektroizolacyjne
52 Bibliografia
1 Celiński ZdzisławMateriałoznawstwo elektrotechniczne Oficyna wydawniczaPolitechniki Warszawskiej Warszawa 2005
2 Informator techniczny na stronie httpwwwtechnokabelcompl3 Jaskoacutelska Z Nieroda BTechnologia stosowania lakieroacutew elektroizolacyjnych
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19694 Kolbiński K Słowikowski JMateriałoznawstwo elektrotechniczne Wydaw-
nictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 19785 Laboratorium podstaw inżynierii materiałowejpod redakcją Jerzego Rutkow-
skiego httpwwwdbcwrocplContent1148Podstawy_inzynieriipdf6 Leksykon Materiałoznawstwapod redakcją prof Leszka A Dobrzańskiego
Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Sp z oo7 Lisowski MichałPomiary rezystywności i przenikalności elektrycznej dielek-
trykoacutew stałych Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej Wrocław 2004httpwwwdbcwrocplContent1172Lisowskipoprpdf
8 Pioacuterczyński W Dobkowski ZPoroacutewnanie zagrożenia pożarowego stwarza-nego przez wybrane materiały naturalne i tworzywa sztuczne Polimery 1996nr 4 str 226-231
9 Poradnik inżyniera elektryka T I Wydawnictwo Naukowo-Techniczne War-szawa 1996
10 Rychtera M BartaacutekovaacuteTropikalizacja urządzeń elektrycznych Wydawnic-two Naukowo Techniczne Warszawa 1966
11 Żenkiewicz M Wybrane właściwości i zastosowanie materiałoacutew polimero-wych modyfikowanych radiacyjnie Polimery 2003 nr 10 str 667-677