EN IEC 60085 Isolasi Listrik - Penilaian dan Klasifikasi Termal

Standar “EN IEC 60085 Isolasi Listrik - Penilaian dan Klasifikasi Termal”, yang dikembangkan oleh Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) dan kemudian diterbitkan sebagai standar Eropa dalam lingkup upaya harmonisasi, membedakan antara kelas termal untuk sistem isolasi listrik dan material isolasi listrik. Standar ini mendefinisikan kriteria untuk mengevaluasi resistansi termal material isolasi listrik (EIM) atau sistem isolasi listrik (EIS). Standar ini juga mendefinisikan prosedur untuk menetapkan kelas termal. Standar ini berlaku dalam kasus di mana faktor termal adalah faktor penuaan yang dominan.

EN IEC 60085 adalah standar internasional yang mendefinisikan prinsip-prinsip dasar untuk evaluasi termal dan klasifikasi isolasi listrik yang digunakan dalam peralatan listrik dan elektronik. Standar ini membantu produsen menentukan resistansi termal bahan isolasi dan sistem isolasi lengkap, memastikan pengoperasian peralatan listrik yang aman dan andal sepanjang masa pakainya.

Standar ini membedakan antara material isolasi listrik (EIM) dan sistem isolasi listrik (EIS) serta menyediakan kriteria untuk menetapkan kelas termal pada masing-masingnya.

Tujuan utama standar EN IEC 60085 adalah untuk menyediakan metodologi yang konsisten untuk hal-hal berikut:

• Evaluasi resistansi termal isolasi listrik.
• Memberikan klasifikasi termal pada bahan isolasi dan sistem isolasi.
• Untuk meningkatkan keandalan dan keamanan peralatan listrik.
• Untuk menyediakan bahasa umum bagi produsen, laboratorium pengujian, dan badan sertifikasi.

Berbeda dengan standar yang menentukan metode pengujian individual, standar EN IEC 60085 menetapkan kerangka klasifikasi yang digunakan setelah penilaian penuaan termal telah diselesaikan sesuai dengan standar IEC lainnya.

Standar EN IEC 60085 berlaku untuk:

• Bahan isolasi listrik (EIM)
• Sistem isolasi listrik (EIS)
• mesin listrik
• transformer
• Mesin
• generator
• Switchgear
• relay
• Elektronika daya
• Peralatan listrik industri

Standar ini berlaku jika penuaan termal merupakan faktor dominan yang memengaruhi masa pakai isolasi. Tekanan lingkungan lainnya seperti kelembaban, getaran, tekanan listrik, dan paparan bahan kimia mungkin memerlukan evaluasi tambahan.

Sebagai konsep dasar, material isolasi listrik (EIM) adalah material isolasi tunggal seperti:

• Lapisan enamel
• Film polimida
• Resin epoksi
• Film poliester
• Isolasi fiberglass
• Mika
• Karet silikon
• Kertas Nomex

Hambatan termal suatu material ditentukan secara independen.

Sebagai konsep dasar, sistem isolasi listrik (EIS) terdiri dari berbagai material yang bekerja bersama di dalam peralatan listrik. Contohnya meliputi:

• Enamel kawat magnetik
• Penyegelan retakan
• Pernis impregnasi
• perekat
• Pita isolasi
• Baji
• Laminasi komposit

Karena bahan-bahan ini berinteraksi, hambatan termal dari sistem isolasi listrik dapat berbeda dari hambatan termal komponen-komponennya secara individual.

Salah satu fitur paling terkenal dari standar EN IEC 60085 adalah penetapan kelas termal, yang mewakili suhu operasi kontinu maksimum yang dapat ditahan oleh isolasi sambil mencapai masa pakai yang diharapkan. Kelas termal dan suhu operasi maksimum adalah sebagai berikut:

• Y - 90 derajat
• A - 105 derajat
• E - 120 derajat
• B - 130 derajat
• F - 155 derajat
• H - 180 derajat
• Utara - 200 derajat
• R - 220 derajat
• 250 - 250 derajat

Kelas-kelas ini umumnya digunakan di bidang-bidang berikut:

• Motor listrik
• transformer
• generator
• Solenoid
• Kumparan industri
• Perangkat elektromagnetik

Isolasi listrik secara alami mengalami kerusakan seiring waktu akibat panas (penuaan termal). Hal ini dapat menyebabkan:

• Kehilangan kekuatan dielektrik
• Kerapuhan
• retak
• Kekuatan mekanik berkurang
• Pemisahan lapisan
• Dekomposisi kimia
• Kerusakan listrik

Prinsip Arrhenius banyak digunakan untuk memprediksi masa pakai isolasi, yang menunjukkan bahwa peningkatan suhu operasi secara signifikan memperpendek masa pakai isolasi. Prinsip Arrhenius adalah konsep ilmiah yang menjelaskan bagaimana laju reaksi kimia meningkat seiring dengan suhu. Dalam isolasi listrik dan teknik material, prinsip ini umum digunakan untuk memprediksi berapa lama suatu material atau sistem isolasi akan bertahan pada suhu operasi yang berbeda.

Prinsip Arrhenius menyatakan bahwa seiring peningkatan suhu, molekul dalam suatu material memperoleh lebih banyak energi, menyebabkan reaksi kimia seperti oksidasi, degradasi polimer, atau pemutusan ikatan terjadi lebih cepat.

Standar EN IEC 60085 tidak menetapkan uji penuaan secara detail, tetapi menjelaskan bagaimana kelas termal ditetapkan setelah penilaian sesuai dengan standar IEC yang relevan. Proses umumnya meliputi:

• Persiapan sampel material atau sistem isolasi.
• Benda-benda ini mengalami penuaan termal yang dipercepat.
• Mengukur karakteristik penting selama proses penuaan.
• Menentukan hambatan termal.
• Menetapkan kelas termal yang sesuai.

Pendekatan ini memungkinkan produsen untuk membandingkan berbagai sistem isolasi secara objektif.

Standar EN IEC 60085 terkait erat dengan beberapa standar IEC lainnya, termasuk:

• IEC 60216 Sifat-sifat resistansi termal bahan isolasi listrik.
• IEC 61857 Karakterisasi sistem isolasi.
• IEC 60505 Evaluasi dan kualifikasi sistem isolasi listrik.

Secara bersama-sama, standar-standar ini menyediakan kerangka kerja komprehensif untuk pengujian dan kualifikasi isolasi.

Standar EN IEC 60085 banyak digunakan di bidang-bidang berikut:

• Motor listrik: Isolasi gulungan motor dipilih sesuai dengan kelas termal untuk mencegah panas berlebih dan memperpanjang masa pakai.
• Transformator daya: Sistem isolasi transformator bergantung pada klasifikasi termal untuk memastikan keandalan jangka panjang di bawah beban kontinu.
• Generator: Sistem isolasi stator dan rotor generator dirancang sesuai dengan persyaratan resistansi termal.
• Elektrifikasi otomotif: Isolasi yang diklasifikasikan secara termal digunakan pada kendaraan listrik di area berikut:
  • Motor traksi
  • Kabel tegangan tinggi
  • Sistem baterai
  • Inverter
  • Peralatan pengisian daya
• Energi terbarukan: Standar ini mendukung desain insulasi di area berikut:
  • Generator turbin angin
  • Inverter energi surya
  • Sistem penyimpanan energi
• Peralatan industri: Area aplikasi meliputi:
  • Otomasi industri
  • robotika
  • Peralatan Medis
  • Sistem perkeretaapian
  • Komponen listrik penerbangan

Penerapan standar EN IEC 60085 menawarkan beberapa keuntungan:

• Peningkatan keamanan listrik.
• Masa pakai peralatan yang lebih lama
• Keandalan termal yang ditingkatkan.
• Klasifikasi insulasi yang konsisten
• Penerimaan produk internasional yang lebih mudah.
• Mengurangi biaya perawatan
• Peningkatan kualitas produk
• Peningkatan kinerja peralatan

Para produsen menggunakan standar EN IEC 60085 untuk tujuan berikut:

• Memilih bahan isolasi yang sesuai.
• Merancang sistem isolasi yang andal.
• Untuk menunjukkan kepatuhan terhadap standar internasional.
• Untuk meningkatkan daya tahan produk.
• Untuk mendukung sertifikasi dan akses pasar.

Karena kegagalan isolasi merupakan penyebab utama kerusakan peralatan listrik, klasifikasi termal yang akurat sangat penting untuk meminimalkan waktu henti dan memperpanjang umur produk.

Kesimpulannya, standar EN IEC 60085 adalah salah satu standar terpenting untuk industri isolasi listrik. Dengan mendefinisikan bagaimana material isolasi listrik dan sistem isolasi harus dievaluasi dan diklasifikasikan secara termal, standar ini menyediakan dasar umum untuk desain peralatan listrik yang andal. Dengan standar ini, sistem klasifikasi termal telah menjadi standar industri di berbagai sektor, mulai dari motor dan transformator industri hingga kendaraan listrik dan sistem energi terbarukan.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian yang sesuai dengan standar EN IEC 60085.