EN IEC 60085 Elektrisk isolering - Termisk bedömning och klassificering

EN IEC 60085 Elektrisk isolering - Termisk bedömning och klassificering

Standarden ”EN IEC 60085 Elektrisk isolering - Termisk bedömning och klassificering”, utvecklad av Internationella elektrotekniska kommissionen (IEC) och senare publicerad som en europeisk standard inom ramen för harmoniseringsarbetet, skiljer mellan termiska klasser för elektriska isoleringssystem och elektriska isoleringsmaterial. Denna standard definierar kriterierna för utvärdering av värmeresistansen hos elektriska isoleringsmaterial (EIM) eller elektriska isoleringssystem (EIS). Den definierar också förfarandet för att tilldela termiska klasser. Denna standard är tillämplig i fall där den termiska faktorn är den dominerande åldringsfaktorn.

EN IEC 60085 Elektrisk isolering - Termisk bedömning och klassificering

EN IEC 60085 är en internationell standard som definierar de grundläggande principerna för termisk utvärdering och klassificering av elektrisk isolering som används i elektrisk och elektronisk utrustning. Denna standard hjälper tillverkare att bestämma värmeresistansen hos isoleringsmaterial och kompletta isoleringssystem, vilket säkerställer säker och tillförlitlig drift av elektrisk utrustning under hela dess livslängd.

Denna standard skiljer mellan elektriska isoleringsmaterial (EIM) och elektriska isoleringssystem (EIS) och anger kriterier för att tilldela termiska klasser till var och en.

Huvudsyftet med standarden EN IEC 60085 är att tillhandahålla en enhetlig metod för följande:

  • Utvärdering av värmeresistansen hos elektrisk isolering.
  • Tilldela termiska klassificeringar till isoleringsmaterial och isoleringssystem.
  • För att förbättra tillförlitligheten och säkerheten hos elektrisk utrustning.
  • Att tillhandahålla ett gemensamt språk för tillverkare, testlaboratorier och certifieringsorgan.

Till skillnad från standarder som specificerar individuella testmetoder fastställer standarden EN IEC 60085 det klassificeringsramverk som används efter att termiska åldringsbedömningar har slutförts enligt andra IEC-standarder.

Standarden EN IEC 60085 gäller för:

  • Elektriska isoleringsmaterial (EIM)
  • Elektriska isoleringssystem (EIS)
  • elektriska maskiner
  • transformers
  • Motorer
  • generatorer
  • ställverk
  • reläer
  • Kraftelektronik
  • Industriell elektrisk utrustning

Denna standard gäller där termisk åldring är den dominerande faktorn som påverkar isoleringens livslängd. Andra miljöpåfrestningar såsom fuktighet, vibrationer, elektrisk stress och kemisk exponering kan kräva ytterligare utvärdering.

Som ett grundläggande koncept är elektriskt isoleringsmaterial (EIM) ett enda isoleringsmaterial såsom:

  • Emaljbeläggningar
  • Polyimidfilmer
  • Epoxihartser
  • Polyesterfilmer
  • Glasfiberisolering
  • mika
  • Silikongummi
  • Nomex-papper

Materialets värmebeständighet bestäms oberoende.

Som ett grundläggande koncept består elektriska isoleringssystem (EIS) av olika material som samverkar inom elektrisk utrustning. Exempel inkluderar:

  • Magnetisk tråd emalj
  • Spricktätning
  • Impregneringslack
  • lim
  • Isoleringstejper
  • Kilar
  • Kompositlaminat

Eftersom dessa material interagerar kan värmeresistansen hos ett elektriskt isoleringssystem skilja sig från värmeresistansen hos dess enskilda komponenter.

En av de mest kända egenskaperna hos EN IEC 60085-standarden är tilldelningen av termiska klasser, vilka representerar den maximala kontinuerliga driftstemperatur som isoleringen kan motstå samtidigt som den uppnår sin förväntade livslängd. Termisk klass och maximal driftstemperatur är följande:

  • Y-vinkel 90 grader
  • A - 105 grader
  • Ö - 120 grader
  • B - 130 grader
  • F - 155 grader
  • H - 180 grader
  • N - 200 grader
  • R - 220 grader
  • 250–250 grader

Dessa klasser används ofta inom följande områden:

  • Elmotorer
  • transformers
  • generatorer
  • Solenoider
  • Industriella spolar
  • Elektromagnetiska enheter

Elektrisk isolering försämras naturligt med tiden på grund av värme (termisk åldring). Detta kan leda till:

  • Förlust av dielektrisk styrka
  • Bräcklighet
  • Krackning
  • Minskad mekanisk hållfasthet
  • Skiktseparation
  • Kemisk nedbrytning
  • Elektriskt fel

Arrhenius-principen används ofta för att förutsäga isoleringens livslängd, vilket visar att ökande driftstemperatur avsevärt förkortar isoleringens livslängd. Arrhenius-principen är ett vetenskapligt koncept som förklarar hur hastigheten för en kemisk reaktion ökar med temperaturen. Inom elektrisk isolering och materialteknik används den ofta för att förutsäga hur länge ett isoleringsmaterial eller system kommer att hålla vid olika driftstemperaturer.

Arrhenius princip säger att när temperaturen ökar får molekylerna i ett material mer energi, vilket gör att kemiska reaktioner som oxidation, polymernedbrytning eller bindningsbrytning sker snabbare.

Standarden EN IEC 60085 föreskriver inte detaljerade åldringstester, men den beskriver hur termiska klasser tilldelas efter bedömningar enligt relevanta IEC-standarder. Den allmänna processen inkluderar:

  • Beredning av isoleringsmaterial eller systemprover.
  • Dessa utsätts för accelererad termisk åldring.
  • Mätning av kritiska egenskaper under åldrande.
  • Bestämning av värmemotstånd.
  • Tilldela en lämplig termisk klass.

Denna metod gör det möjligt för tillverkare att objektivt jämföra olika isoleringssystem.

EN IEC 60085-standarden är nära besläktad med flera andra IEC-standarder, inklusive:

  • IEC 60216 Värmebeständighetsegenskaper hos elektriska isoleringsmaterial.
  • IEC 61857 Karakterisering av isoleringssystem.
  • IEC 60505 Utvärdering och kvalificering av elektriska isoleringssystem.

Tillsammans utgör dessa standarder ett omfattande ramverk för isolationstestning och kvalificering.

Standarden EN IEC 60085 används flitigt inom följande områden:

  • Elmotorer: Motorns lindningsisolering väljs enligt termisk klass för att förhindra överhettning och förlänga livslängden.
  • Krafttransformatorer: Transformatorisoleringssystem förlitar sig på termisk klassificering för att säkerställa långsiktig tillförlitlighet under kontinuerlig belastning.
  • Generatorer: Generatorns stator- och rotorisoleringssystem är konstruerade enligt krav på värmemotstånd.
  • Elektrifiering av fordon: Termiskt klassificerad isolering används i elfordon inom följande områden:
    • Dragmotorer
    • Högspänningskablar
    • Batterisystem
    • växelriktare
    • Laddningsutrustning
  • Förnybar energi: Denna standard stöder isoleringsdesign inom följande områden:
    • Vindkraftverksgeneratorer
    • Solenergiväxelriktare
    • Energilagringssystem
  • Industriell utrustning: Användningsområden inkluderar:
    • Industriell automation
    • robotik
    • Medicinsk utrustning
    • Järnvägssystem
    • Elektriska komponenter för flygplan

Att implementera standarden EN IEC 60085 erbjuder flera fördelar:

  • Förbättrad elsäkerhet.
  • Längre livslängd för utrustningen
  • Förbättrad termisk tillförlitlighet.
  • Konsekvent isoleringsklassificering
  • Enklare internationell produktacceptans.
  • Minskade underhållskostnader
  • Förbättrad produktkvalitet
  • Förbättrad utrustningsprestanda

Tillverkare använder standarden EN IEC 60085 för följande ändamål:

  • Val av lämpliga isoleringsmaterial.
  • Utforma pålitliga isoleringssystem.
  • För att visa att internationella standarder följs.
  • För att öka produktens hållbarhet.
  • För att stödja certifiering och marknadstillträde.

Eftersom isoleringsfel är en ledande orsak till fel på elektrisk utrustning är noggrann termisk klassificering avgörande för att minimera driftstopp och förlänga produktens livslängd.

Sammanfattningsvis är standarden EN IEC 60085 en av de viktigaste standarderna för elisoleringsindustrin. Genom att definiera hur elektriska isoleringsmaterial och isoleringssystem ska termiskt utvärderas och klassificeras, ger den en gemensam grund för tillförlitlig design av elektrisk utrustning. Med denna standard har det termiska klassificeringssystemet blivit en branschstandard inom olika sektorer, från industrimotorer och transformatorer till elfordon och förnybara energisystem.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med standarden EN IEC 60085.

WhatsApp