مواد عایق و ایمنی لوازم خانگی

مواد عایق و ایمنی لوازم خانگی

1. عملکرد مواد عایق
استفاده از مواد عایق در لوازم خانگی با کیفیت و عملکرد محصولات الکتریکی مرتبط است، بنابراین بدون شک مواد عایق نقش مهمی در محصولات الکتریکی دارند. لوازم خانگی انواع مختلفی دارند و هر محصول نیازهای متفاوتی برای مواد عایق دارد. با این حال، به منظور اطمینان از ایمنی لوازم خانگی، مواد عایق مورد استفاده در لوازم خانگی باید شرایط زیر را داشته باشند:

الف. خواص دی الکتریک خوب
خواص دی الکتریک مواد عایق، از جمله مقاومت، جریان نشتی، ثابت دی الکتریک، مقاومت دی الکتریک، تلفات دی الکتریک و غیره، برای نشان دادن تغییرات در خواص دی الکتریک و کیفیت عایق تحت شرایط ولتاژ اعمال شده استفاده می شود. هنگامی که یک ولتاژ اعمال می شود، هر ماده عایق دارای جریان نشتی است که از مواد عایق عبور می کند. در طول این فرآیند، مقاومتی که جریان روی سطح ماده عایق با آن مواجه می شود، مقاومت سطح است و مقدار مقاومت آن به طور کلی بین 107 تا 108Ω است. هنگام عبور از مواد عایق مقاومتی که یک محیط با آن مواجه می شود مقاومت حجمی است. در شرایط مشابه، مقاومت حجمی بیشتر از مقاومت سطحی است. ثابت دی الکتریک افزایش ظرفیت بین دو صفحه در حضور دی الکتریک و ظرفیت در حالت خلاء است. توانایی یک ماده عایق برای مقاومت در برابر شکست الکتریکی استحکام الکتریکی نامیده می شود، در حالی که تلفات دی الکتریک انرژی الکتریکی مصرف شده در گرم کردن دی الکتریک تحت ولتاژ اعمال شده است. در استفاده روزانه، گرد و غبار یا رطوبت می تواند بر خواص دی الکتریک مواد عایق تأثیر بگذارد.

ب مقاومت حرارتی خوب و خواص ضد شعله
در حین استفاده از وسایل برقی، به دلیل جریان مداوم جریان، استفاده طولانی مدت بدون وقفه باعث افزایش دمای وسایل برقی می شود. هنگامی که دمای خارجی ماده عایق افزایش می یابد، رسانایی خود آن افزایش می یابد و کاهش عملکرد عایق به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در نتیجه، خطر نرم شدن و آتش گرفتن مواد عایق وجود دارد که می تواند باعث آسیب مخرب به کل دستگاه یا حتی کل سیستم مدار مورد استفاده شود. بنابراین، مواد عایق علاوه بر ویژگی‌های مقاومت اولیه، باید در دماهای بالا نیز مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر شعله باشند.

ج. خواص ضد پیری خوب
هنگامی که مواد عایق توسط گرما، میدان‌های الکترومغناطیسی، نور، اکسیداسیون، نیروی مکانیکی و میکروارگانیسم‌ها در طول استفاده طولانی‌مدت ویران می‌شوند، تلفات استهلاک رخ می‌دهد. این کاهش استهلاک به تدریج عملکرد عایق و استحکام عایق مواد عایق را تضعیف خواهد کرد. الکتریسیته و گرما دو عامل مهم در پیری مواد عایق هستند. بنابراین، مقاومت در برابر پیری مواد عایق پس از استفاده طولانی مدت به طور مستقیم بر عمر مفید لوازم خانگی تأثیر می گذارد.

د عملکرد ضد رطوبت خوب
در هنگام استفاده از محصولات الکتریکی، ضد رطوبت عموماً یک اقدام پیشگیرانه است. رطوبت می تواند باعث اتصال کوتاه کل مدار شود. به عنوان یک محیط فیزیکی، مواد عایق ممکن است به دلیل فرآیند پردازش خود، ترک یا مویرگ ایجاد کنند. اگر محیط خارجی مواد عایق نسبتا مرطوب باشد، مولکول های آب ممکن است از طریق این خطوط ریز یا منافذ به داخل ماده عایق نفوذ کنند. هنگامی که مواد عایق مرطوب می شود، نه تنها عملکرد عایق تحت تاثیر قرار می گیرد، بلکه مواد عایق به تدریج خورده می شود و باعث می شود عملکرد عایق کل دستگاه الکتریکی کاهش یابد و شاخص ایمنی کاهش یابد.

2. الزامات ایمنی استاندارد
توسعه و رواج لوازم خانگی مزایای اجتماعی عظیمی را به همراه داشته است. کارهای خانه را کاهش می دهد و به کاربران امکان می دهد زمان بیشتری برای مطالعه، سرگرمی و استراحت داشته باشند و راحتی زیادی به دست آورند. اما وسایل برقی خطرات زیادی را نیز برای انسان به همراه دارند: آتش سوزی، برق گرفتگی، اشعه های مضر، تداخل الکترومغناطیسی و ... که در این میان آتش خطرناک ترین است و ارتباط مستقیمی با ایمنی جان و مال مردم دارد. بنابراین، ویژگی های ایمنی لوازم خانگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سری استانداردهای GB4706 کشور من دارای مقررات سختگیرانه ای در مورد ویژگی های ایمنی لوازم خانگی است. الزامات ایمنی برای مواد عایق در زیر همراه با استانداردها توضیح داده شده است.

(1) الزامات ایمنی عملکرد الکتریکی
در محصولات الکتریکی، نقش مواد عایق جداسازی قطعات رسانا با پتانسیل ها و قطبیت های مختلف از یکدیگر برای تبدیل انرژی است. مواد عایق تحت تاثیر میدان الکتریکی در حین کار وسایل الکتریکی قرار می گیرند. مواد عایق تا حدی نقش تعیین کننده ای دارند که آیا وسایل برقی می توانند به طور عادی کار کنند. هرچه مقاومت ماده عایق بیشتر باشد، عملکرد عایق بهتر و جریان نشتی کمتر است. فصل 13 GB4706 "جریان نشتی و قدرت الکتریکی وسایل در دمای کارکرد" آزمایش عملکرد الکتریکی وسایل در دمای کارکرد را توضیح می‌دهد. جریان نشتی به طور کلی به جریانی اطلاق می‌شود که تحت تأثیر ولتاژ DC بالا از قطعات عایق عبور می‌کند. اندازه گیری جریان نشتی اساساً مشابه اندازه گیری مقاومت عایق است و هر دو می توانند وضعیت عایق محصولات الکتریکی را تا حدی منعکس کنند. فصل 29 استاندارد، شاخص مقاومت نشتی گروه های مختلف مواد را محدود می کند. تست مقاومت راه اندازی نشتی یک آزمایش تسریع شده است که شرایط بسیار سخت را شبیه سازی می کند تا آزمایش کند که آیا مواد عایق ردیابی نشتی ایجاد می کنند یا خیر، به طوری که توانایی مواد عایق جامد را برای مقاومت در برابر راه اندازی در زمان کوتاه و اطمینان از ایمن بودن تشخیص دهد. استفاده از محصولات تحت شرایط محیطی خاص فصل 29 استاندارد، شاخص مقاومت نشتی گروه های مختلف مواد را محدود می کند. تست مقاومت راه اندازی نشتی یک آزمایش تسریع شده است که شرایط بسیار سخت را شبیه سازی می کند تا آزمایش کند که آیا مواد عایق ردیابی نشتی ایجاد می کنند یا خیر، به طوری که توانایی مواد عایق جامد را برای مقاومت در برابر راه اندازی در زمان کوتاه و اطمینان از ایمن بودن تشخیص دهد. استفاده از محصولات تحت شرایط محیطی خاص فصل 29 استاندارد، شاخص مقاومت نشتی گروه های مختلف مواد را محدود می کند. تست مقاومت راه اندازی نشتی یک آزمایش تسریع شده است که شرایط بسیار سخت را شبیه سازی می کند تا آزمایش کند که آیا مواد عایق ردیابی نشتی ایجاد می کنند یا خیر، به طوری که توانایی مواد عایق جامد را برای مقاومت در برابر راه اندازی در زمان کوتاه و اطمینان از ایمن بودن تشخیص دهد. استفاده از محصولات تحت شرایط محیطی خاص

(2) الزامات ایمنی عملکرد مکانیکی
قطعات و سازه های آنها که از مواد عایق ساخته شده اند باید از استحکام مکانیکی کافی برای مقاومت در برابر نیروهای خارجی برخوردار باشند. استحکام مکانیکی به حداکثر باری اطلاق می‌شود که یک واحد سطح می‌تواند در اثر نیروهای خارجی تحمل کند. فصل 21 GB4706 به طور خاص آزمایش مقاومت مکانیکی را انجام می دهد و عملکرد الکتریکی دستگاه نباید پس از آزمایش تحت تأثیر قرار گیرد. ماده 21.2 استاندارد عمومی همچنین تصریح می کند که عایق جامد قطعاتی که به راحتی در دسترس هستند باید به اندازه کافی قوی باشد تا از سوراخ شدن توسط ابزارهای تیز جلوگیری شود. بنابراین نمی توان خواص مکانیکی مواد عایق را نادیده گرفت.

(3) الزامات ایمنی مقاومت در برابر حرارت و بازدارنده شعله
محصولات الکتریکی در طول استفاده معمولی گرما تولید می کنند و باعث می شوند دمای گرمایش قطعات عایق افزایش یابد و باعث افزایش رسانایی ماده عایق و کاهش عملکرد عایق شود. در عین حال اگر دما بیش از حد بالا باشد باعث نرم شدن قطعات عایق نیز می شود. حتی افزایش سن خواص مکانیکی آن را کاهش می دهد. در برخی موارد، مواد عایق نیز می توانند خطر آتش سوزی داشته باشند. بنابراین، برای اطمینان از ایمنی در استفاده، مواد عایق باید دارای مقاومت حرارتی و تاخیر در شعله خاصی باشند. استاندارد عمومی GB4706 30.1: برای قطعات خارجی ساخته شده از مواد غیر فلزی، قطعات مواد ترموپلاستیک مورد استفاده برای حمایت از عایق های تقویت شده زنده عایق اضافی که برای پشتیبانی از قطعات زنده (از جمله اتصال دهنده ها) استفاده می شود، که خراب شدن آنها ممکن است باعث عدم انطباق دستگاه با این استاندارد باید کاملاً در برابر حرارت مقاوم باشد. صلاحیت با انجام تست فشار توپ بر روی قطعات مربوطه تعیین می شود. در استاندارد 30.2، قسمت هایی از مواد غیرفلزی مورد استفاده در دستگاه هایی که نیاز به اشتعال و گسترش شعله دارند، باید مقاوم باشند. در میان آنها، آزمایش های 30.2.2 و 30.2.3 آزمایش های ویژه ای هستند که بر روی اجزای مواد عایق اتصالات حامل جریان انجام می شوند. عملکرد ضد شعله مواد عایق معمولاً از طریق آزمایش سیم سوخته قضاوت می شود. صلاحیت با انجام تست فشار توپ بر روی قطعات مربوطه تعیین می شود. در استاندارد 30.2، قسمت هایی از مواد غیرفلزی مورد استفاده در دستگاه هایی که نیاز به اشتعال و گسترش شعله دارند، باید مقاوم باشند. در میان آنها، آزمایش های 30.2.2 و 30.2.3 آزمایش های ویژه ای هستند که بر روی اجزای مواد عایق اتصالات حامل جریان انجام می شوند. عملکرد ضد شعله مواد عایق معمولاً از طریق آزمایش سیم سوخته قضاوت می شود. صلاحیت با انجام تست فشار توپ بر روی قطعات مربوطه تعیین می شود. در استاندارد 30.2، قسمت هایی از مواد غیرفلزی مورد استفاده در دستگاه هایی که نیاز به اشتعال و گسترش شعله دارند، باید مقاوم باشند. در میان آنها، آزمایش های 30.2.2 و 30.2.3 آزمایش های ویژه ای هستند که بر روی اجزای مواد عایق اتصالات حامل جریان انجام می شوند. عملکرد ضد شعله مواد عایق معمولاً از طریق آزمایش سیم سوخته قضاوت می شود.

(4) الزامات ایمنی ضد رطوبت
مویرگ ها و ترک های خاصی در اجزای مواد عایق حرارتی در سطح میکروسکوپی وجود دارد. از آنجایی که قطر مولکول های آب بسیار کوچکتر از این منافذ و ترک های مویرگی است، مواد عایق حرارتی به راحتی توسط مولکول های آب نفوذ می کنند. مولکول های آب موجود در رطوبت از طریق تراکم، جذب، جذب، انتشار، تنفس و غیره وارد مواد عایق می شوند. پس از جذب رطوبت توسط مواد عایق، عملکرد عایق بسیار بدتر می شود و در نتیجه به عملکرد الکتریکی محصولات الکتریکی آسیب می رساند. بنابراین، محصولات الکتریکی باید دارای خواص ضد رطوبت کافی برای حفظ عملکرد الکتریکی خوب خود و ایجاد حفاظت ایمنی باشند. فصل 15 GB4706 برای الزامات ایمنی وسایل مختلف در شرایط مرطوب احتمالی است.

به طور خلاصه، عملکرد مواد عایق ارتباط نزدیکی با ویژگی های ایمنی لوازم خانگی دارد. بنابراین هنگام انتخاب مواد عایق باید از کیفیت مواد عایق اطمینان حاصل کرد و عواملی مانند استفاده از لوازم خانگی را در نظر گرفت، بنابراین اطمینان حاصل شود که وسایل مورد استفاده قرار می گیرند ایمنی متوسط ​​و طولانی مدت.