Druhy namáhání

Důležitým faktorem, který má významný vliv na životnost izolačních materiálů je teplota. Izolační materiály se používají v širokém rozmezí teplot, proto je teplota považována za jeden z klíčových sledovaných parametrů z hlediska spolehlivosti. Teplota výrazně ovlivňuje elektrické vlastnosti materiálů. Důsledkem jejího dlouhodobého působení může být trvalá změna elektrických, mechanických nebo fyzikálních vlastností materiálů.

Obvykle se stanovuje tzv. maximální provozní teplota, při které je ještě zachována např. tvarová stálost materiálu, čímž ještě nedojde k omezení funkčnosti materiálu. Označuje se jako krátkodobá tepelná odolnost. Trvalá tepelná odolnost, odolnost materiálu proti teplotnímu stárnutí, má obvykle nižší hodnotu [12].

Tepelná odolnost je jeden z nejsledovanějších parametrů u izolačních materiálů. Zvláště tepelnou odolnost izolantů vyráběných na bázi polymerních materiálů je nutno důkladně sledovat. Předepsané postupy pro zkoušky tepelné odolnosti jsou stanoveny v [2]. Dále se sleduje vliv teploty na měknutí nebo vytékání zalévacích hmot, vliv rychlých změn teploty na vnitřní pnutí v materiálech. Model životnosti při tepelném namáhání bude blíže popsán v oddíle 5.2.

Odolnost vůči dlouhodobému působení teploty lze účinně otestovat pomocí zrychlených zkoušek teplotního stárnutí.

V praxi se používají dva postupy při zrychlených zkouškách teplotního stárnutí. Cyklicky přerušované zkoušky a nepřerušované kontinuální zkoušky. Stanoveným postupem se provádí teplotní stárnutí, v určených časech se provádí odběry vzorků, jejich kondiciování, následováno měřením sledovaného znaku. Celý postup se opakuje až do dosažení kritéria zestárnutí.

Při kontinuálním způsobu zkoušek se vzorky pro měření odebírají ve stanovených časech, ale již se pro další stárnutí nepoužívají.

Zkouška suchým teplem – se provádí za účelem prověření odolnosti izolačních materiálů z hlediska provozu, přepravy a skladování. Zároveň se prověřuje funkce materiálu za vyšších teplot a teplotní závislosti.

Zkouška vlhkým teplem – určuje způsobilost elektroizolačních materiálů odolávat namáhání v prostředí s vysokou relativní vlhkostí, kondenzací par s ohledem na elektrické a mechanické parametry.

-      zkouška vlhkým teplem necyklická – účelem zkoušky je ověření odolnosti izolačních materiálů vůči působení vlhkosti z hlediska provozu, přepravy a skladování.

-      zkouška vlhkým teplem cyklická – rozdíl oproti předchozí jsou cyklické změny tlaku vodní páry, které způsobují prostup vlhkosti netěsnostmi v materiálu.

Zkouška teplotními šoky – ověřuje odolnost zařízení vůči prudkým změnám teplot. Pro zkoušky se volí mezní provozní teploty (např. -50 °C; 120 °C). Proces vystavení vzorků teplotě se cyklicky opakuje.

Tab. 2 Rozdělení izolačních materiálů podle tříd teplotní odolnosti