Како лиената смола обезбедува перформанси за отпорност на пламен кај трансформаторите од сув тип?

Во високи канцелариски згради, болница или центар за податоци, електричниот трансформатор често се наоѓа блиску до окупираните простори. За разлика од надворешните трафостаници каде што трансформаторите наполнети со масло може да се инсталираат зад огнените ѕидови и задржувањето на експлозијата, внатрешните инсталации бараат трансформатор кој нема да придонесе за пожар. Ова е доменот на трансформаторот со сув тип. Прашањето за тоа како лиената смола обезбедува перформанси отпорни на пламен кај овие трансформатори не е само академско прашање; тоа е критично безбедносно размислување кое одредува дали трансформаторот може да се инсталира во зграда без скапи системи за гаснење пожар и посветени огноотпорни куќишта.

Перформанси на отпорност на пламен на лиена смолаТрансформатор од сув типе резултат на внимателно конструиран материјален систем. Формулацијата со епоксидна смола, неорганските полнила и адитивите за огноотпорни работат заедно за да создадат изолационен материјал што самогаснува што е отпорен на палење и го ограничува ширењето на пожарот. Оваа статија ќе ја испита хемијата на застојот на пламенот од лиена смола, физиката на ослободување топлина и создавање чад и меѓународните стандарди за тестирање кои ги потврдуваат овие својства. Ќе разговараме и за тоа како нашата фабрика во Lugao Power Co., Ltd. дизајнира и произведува трансформатори од сув тип од лиена смола за да ги исполни најсложените барања за заштита од пожари.

Содржина

• 1. Што го прави материјалот отпорен на пламен?
• 2. Хемија на лиена смола: Како адитивите го менуваат однесувањето при горење
• 3. Зошто ниското ослободување на топлина е важно за внатрешна инсталација
• 4. Како тестовите на IEC 60076-11 ги потврдуваат перформансите на отпорот на пламен
• 5. Балансирање на топлинска спроводливост и ретардација на пламен
• 6. Често поставувани прашања (ЧПП)
• 7. Заклучок

1. Што го прави материјалот отпорен на пламен?

Застојот на пламенот не е единствена сопственост; тоа е збир на однесувања што материјалот ги покажува кога е изложен на оган. Материјалот отпорен на пламен се спротивставува на палењето, го ограничува ширењето на пламенот и се гаси кога ќе се отстрани надворешниот извор на палење. Овие однесувања се постигнуваат преку хемиски и физички механизми кои го попречуваат процесот на согорување. За согорување на полимер потребни се три елементи: гориво, кислород и топлина. Забавувачите на пламен работат со нарушување на еден или повеќе од овие елементи. Некои ретарданти на пламен ослободуваат инертни гасови кои ја разредуваат концентрацијата на кислород околу материјалот. Други апсорбираат топлина преку ендотермично распаѓање, ладејќи го материјалот под неговата температура на палење. Други, пак, промовираат формирање на заштитен слој од јаглен кој го изолира основниот материјал од топлина и кислород.

Ефективноста на заштитувачот на пламен се мери со неколку параметри. Ограничениот кислороден индекс (LOI) е минималната концентрација на кислород во мешавината азот-кислород што ќе го поддржи согорувањето на материјалот. Материјал со повисок LOI е потежок за согорување. За повикување, концентрацијата на кислород во воздухот е приближно 21%. Материјал со LOI под 21% лесно ќе изгори во воздухот. Материјал со LOI над 28% генерално се смета за отпорен на пламен. Тестот UL 94 е уште еден вообичаен метод за проценка на запаливоста на пластиката. Го проценува однесувањето на материјалот во вертикална или хоризонтална ориентација, вклучувајќи го и времето за самогаснење и дали се појавува капе. Табелата подолу ги сумира клучните параметри за запаливост за обичните материјали за изолација на трансформаторот.

НаLugao Power Co., Ltd., нашата фабрика формулира системи од лиена смола кои постигнуваат LOI од 30% или повисока, во комбинација со рејтинг UL 94 V-0. Ова значи дека смолата нема да го поддржи согорувањето во нормални атмосферски услови и брзо ќе се самоизгаси ако се запали. Овие својства се од суштинско значење за трансформатор од сув тип кој е инсталиран во затворени простории, каде што безбедноста од пожар е примарна грижа.

2. Хемија на лиена смола: Како адитивите го менуваат однесувањето при горење

Основната епоксидна смола што се користи во трансформаторите од лиена смола е термореактивниот полимер кој обезбедува одлична електрична изолација, механичка сила и термичка стабилност. Сепак, немодифицираната епоксидна смола има ограничувачки индекс на кислород од приближно 19-21%, што значи дека ќе изгори во воздухот. За да се трансформира овој материјал во изолациски систем отпорен на пламен, смолата е формулирана со полнила и адитиви кои го менуваат неговото однесување при согорување. Двата најчести пристапи се употребата на полнила со неоргански хидроксид и ретарданти на пламен базирани на фосфор. Изборот на адитивот и неговата концентрација ја одредуваат конечната изведба на лиената смола.

Алуминиум трихидрат (ATH), исто така познат како алуминиум хидроксид, е најшироко користеното пламенско полнење во трансформаторите од лиена смола. Кога смолата е изложена на температури над приближно 200°C, ATH се подложува на реакција на ендотермично распаѓање. Оваа реакција апсорбира значително количество топлина, ладејќи го околниот материјал. Исто така, ослободува водена пареа, која ја разредува концентрацијата на кислород во близина на пламенот. Остатокот од реакцијата е алуминиум оксид, кој формира заштитен слој налик на керамика на површината на смолата. Овој слој делува како топлинска бариера, забавувајќи го преносот на топлина на основниот материјал. Табелата подолу ги сумира карактеристиките на распаѓање на ATH и другите вообичаени пламен-ретардантни полнила.

Во нашата фабрика во Лугао, користиме комбинација од ATH и силика полнила во нашите формулации од лиена смола. АТХ ја обезбедува основната функција на отпорност на пламен, додека силициум диоксид ја подобрува топлинската спроводливост и механичката цврстина на смолата. Вкупната содржина на полнење може да достигне 60-70% по тежина, што значително ја намалува количината на запалив органски материјал во трансформаторот. Ние исто така нудиме опции за заштитување на пламен базирани на фосфор за апликации кои бараат уште повисоки перформанси за заштита од пожар. Овие формулации постигнуваат повисок LOI и побрзо однесување на само-гаснење.

3. Зошто ниското ослободување на топлина е важно за внатрешна инсталација

Перформансите на отпорни на пламен на трансформаторот од сув тип од лиена смола не се однесуваат само на тоа дали гори; се работи и за тоа колку топлина и чад испушта ако навистина изгори. Стапката на ослободување на топлина (HRR) е критичен параметар за инженерството за заштита од пожари. Ја мери брзината со која материјалот ослободува енергија за време на согорувањето. Материјал со низок HRR ќе придонесе помалку за растот на пожарот, давајќи им на патниците повеќе време да се евакуираат, а на пожарникарите повеќе време да ја контролираат ситуацијата. Стапката на производство на чад е подеднакво важна, бидејќи чадот е примарна причина за смрт во пожарите и може да ги замати патиштата за бегство.

Трансформаторите од лиена смола се дизајнирани да имаат ниска стапка на ослободување на топлина. Високата содржина на филер и ендотермичното распаѓање на ATH придонесуваат за ова. Кога смолата е изложена на оган, ATH апсорбира топлина наместо да ја ослободува. Водената пареа ослободена од распаѓањето ги разредува запаливите гасови, намалувајќи го интензитетот на пламенот. Остатокот од алуминиум оксид формира заштитен слој кој ја изолира преостанатата смола. Нето ефектот е материјал кој гори бавно, ако воопшто е воопшто, и ослободува минимална топлина. Табелата подолу ги споредува карактеристиките на ослободување на топлина на лиената смола и другите материјали за изолација на трансформаторот.

Ниското ослободување на топлина и производството на чад на трансформаторите од сув тип од лиена смола овозможуваат нивно инсталирање во затворени простори без потреба од обемни системи за гаснење пожар. Ова ги намалува трошоците за електричната инсталација и го поедноставува дизајнот за заштита од пожари на зградата. За проекти каде трансформаторот се наоѓа во близина на окупирани области, како што се болница или трговски центар, ниската опасност од пожар од трансформаторите од лиена смола е критична предност. Во Lugao Power Co., Ltd., нашата фабрика ги дизајнира нашите трансформатори од лиена смола за да ги задоволат најстрогите стандарди за заштита од пожари, вклучувајќи ја класификацијата IEC 60076-11 F1.

4. Како тестовите на IEC 60076-11 ги потврдуваат перформансите на отпорот на пламен

IEC 60076-11 е меѓународен стандард кој ги дефинира барањата за трансформатори од сув тип. Стандардот ја специфицира класификацијата за однесување на пожар, која се одредува со серија тестови кои симулираат изложеност на трансформаторот на надворешен пожар. Класификацијата за однесување на пожар има две нивоа: F0 и F1. F0 е основното ниво, а F1 е повисокото ниво, кое бара трансформаторот да се самогасне и да го ограничи ослободувањето на топлина и производството на чад за време на тестот.

Тестот за однесување во пожар се спроведува со палење на одредена количина гориво (обично алкохол) на одредено растојание од трансформаторот. Тестот ги мери температурата и топлинскиот флукс околу трансформаторот, како и времето за трансформаторот да се изгасне самостојно откако ќе се потроши горивото. Тестот го следи и производството на чад и отровни гасови. За да се постигне класификација F1, трансформаторот мора да ги исполнува следниве критериуми:

• Врвната температура на површината на трансформаторот мора да остане под одредената граница.
• Трансформаторот мора сам да се изгасне во одредено време по исцрпувањето на горивото.
• Стапката на ослободување на топлина и производството на чад мора да останат под наведените прагови.
• Трансформаторот не смее да произведува запалени капки кои можат да ги запалат соседните материјали.
• Трансформаторот мора да ја задржи својата диелектрична сила по тестот за пожар.

Табелата подолу ги сумира клучните параметри на тестот за однесување во пожар IEC 60076-11 и типичните перформанси на трансформаторите од лиена смола од Lugao Power Co., Ltd.

Нашата фабрика во Лугао ги тестира нашите трансформатори од сув тип од лиена смола според стандардот IEC 60076-11. Ние одржуваме тест извештаи за сите наши производи, кои се достапни за нашите клиенти по барање. Овие извештаи обезбедуваат документирани докази за перформансите на нашите трансформатори кои го намалуваат пламенот, давајќи им на нашите клиенти доверба дека производот ги исполнува највисоките стандарди за заштита од пожари.

5. Балансирање на топлинска спроводливост и ретардација на пламен

Дизајнот на формулација од лиена смола за трансформатор од сув тип бара балансирање на две конкурентни барања: заостанување на пламен и топлинска спроводливост. Забавувањето на пламенот се постигнува со додавање на неоргански полнила како ATH, кои ја намалуваат содржината на запаливата смола. Топлинската спроводливост е важна за дисипација на топлината што се создава од намотките на трансформаторот. Поголемата топлинска спроводливост му овозможува на трансформаторот да работи на пониска температура, што ја зголемува неговата ефикасност и работниот век. Сепак, некои полнила отпорни на пламен имаат релативно ниска топлинска спроводливост, а зголемувањето на нивната концентрација може да ги деградира топлинските перформанси на смолата.

Решението лежи во изборот на полнила со висока топлинска спроводливост и оптимизација на дистрибуцијата на големината на честичките за полнење. Силика (SiO2) и алуминиум оксид (Al2O3) вообичаено се користат како полнила во трансформаторите од лиена смола, бидејќи тие комбинираат добра топлинска спроводливост со прифатливи својства на отпорност на пламен. Кога се комбинираат со ATH, овие полнила можат да обезбедат и застој на пламен и топлинска спроводливост. Дистрибуцијата на големината на честичките е исто така важна: добро оценетата мешавина од груби и фини честички може да постигне поголема густина на пакување, што ја подобрува и топлинската спроводливост и механичката сила. Табелата подолу ја сумира топлинската спроводливост на обичните полнила од лиена смола.

Во нашата фабрика користиме комерцијална мешавина од силика и ATH полнила за да постигнеме рамнотежа помеѓу застојот на пламенот и топлинската спроводливост. Нашата формулација од лиена смола постигнува топлинска спроводливост од 1,1-1,5 W/m·K, додека одржува LOI од 30% или повисока. Ова им овозможува на нашите трансформатори од сув тип да работат при високи оптоварувања без да ги надминуваат температурните ограничувања, додека сепак ги обезбедуваат перформансите за заштита од пожари потребни за внатрешна инсталација.

6. Често поставувани прашања (ЧПП)

Прашање 1: Која е разликата помеѓу класификацијата за однесување на пожар F0 и F1 за трансформатори од сув тип?

Одговор: F0 е основната класификација на однесувањето на пожарот, а F1 е повисоката класификација. F0 бара трансформаторот да се гаси самостојно, но има помалку строги ограничувања за ослободување на топлина и производство на чад. F1 бара трансформаторот да исполнува построги ограничувања за максималната температура, времето на самогаснење, брзината на ослободување топлина и производството на чад. За внатрешни инсталации во згради со зафатени простори, обично е потребна класификација F1. Во Lugao Power Co., Ltd., нашите трансформатори од сув тип од лиена смола се дизајнирани да ја задоволат класификацијата Ф1.

Прашање 2: Дали лиената смола произведува отровни гасови кога се согорува?

Одговор: Формулацијата од лиена смола што се користи во нашите трансформатори од сув тип е без халоген, што значи дека не содржи хлор или бром соединенија кои можат да произведат токсични и корозивни гасови како што се водород хлорид или водород бромид. Примарните производи на распаѓање на нашата лиена смола се водена пареа, јаглерод диоксид и алуминиум оксид. Ова го прави чадот од трансформаторот од лиена смола помалку токсичен од чадот од трансформаторот наполнет со масло, кој може да содржи сложена мешавина од токсични производи за согорување.

Прашање 3: Како се споредуваат перформансите на леана смола за отпорност на пламен со онаа на трансформаторот наполнет со течност?

Одговор: Трансформаторите од лиена смола имаат значителна предност во однос на трансформаторите наполнети со течност во однос на безбедноста од пожар. Трансформаторите исполнети со течност содржат голем волумен на запаливо масло, кое може да истече и да создаде пожар во базенот. Стапката на ослободување на топлина и производството на чад од запаленото масло се многу повисоки од оние на лиената смола. Трансформаторите од лиена смола не содржат течно гориво и се гасат сами, што ги прави далеку побезбедни за внатрешна инсталација.

Прашање 4: Дали може да се инсталира трансформатор од лиена смола во просторија без гасење пожар?

Одговор: Да, трансформатор од сув тип од лиена смола што ја исполнува класификацијата F1 може да се инсталира во просторија без посебни системи за гаснење пожар, под услов просторијата да ги исполнува општите барања за заштита од пожари од градежниот код. Ниската опасност од пожар на трансформаторот од лиена смола значи дека тој не бара исто ниво на заштита од пожар како трансформаторот наполнет со масло. Сепак, специфичните барања зависат од локалните кодови за градење и надлежниот орган. Нашиот технички тим може да обезбеди насоки за барањата за инсталација за вашиот проект.

Прашање 5: Какво одржување е потребно за да се одржат перформансите на отпорност на пламен на трансформаторот од лиена смола?

Одговор: Перформансите на отпорни на пламен на трансформаторот од лиена смола се својствени за материјалот и не се деградираат значително со текот на времето. Сепак, сè уште е потребно редовно одржување за да се обезбеди севкупна сигурност на трансформаторот. Ова вклучува визуелна проверка за пукнатини или оштетување на лиената смола, чистење на намотките и каналите за ладење за да се спречи акумулација на прашина и периодично тестирање на отпорот на изолацијата и делумно празнење. Во Lugao Power Co., Ltd., обезбедуваме упатства за одржување и услуги за поддршка за нашите трансформатори со сув тип.

7. Заклучок

Перформансите на отпорни на пламен на трансформаторот од сув тип од лиена смола се резултат на софистициран материјален систем. Епоксидната смола обезбедува структурна и електрична изолација, додека полнењето ATH обезбедува ендотермичен механизам за отпорност на пламен. Силика за полнење ја подобрува топлинската спроводливост и механичката сила. Заедно, овие компоненти создаваат трансформаторски изолациски материјал кој се спротивставува на палењето, брзо се гаси и ослободува минимална топлина и чад. Овие својства се од суштинско значење за внатрешни инсталации каде безбедноста од пожар е примарна грижа.

Во Lugao Power Co., Ltd., нашата фабрика дизајнира и произведува трансформатори од сув тип од лиена смола кои ги задоволуваат највисоките стандарди за заштита од пожари. Нашите производи се тестирани според IEC 60076-11 и постигнуваат класификација F1. Посветени сме на нашите клиенти да им обезбедиме сигурни, безбедни и ефикасни трансформаторски решенија. Без разлика дали дизајнирате нова зграда или надградувате постоечки електричен систем, ве покануваме да го контактирате нашиот технички тим за да разговарате за вашите барања.

Контактирајте со Lugao Power Co., Ltd. денесза да дознаете повеќе за нашите трансформатори од сув тип од лиена смола и како тие можат да ги задоволат вашите барања за заштита од пожар.