Obciążenie ogniowe to ilość energii, która może zostać uwolniona w wyniku spalania. Obciążenie ogniowe kabli jest obliczane na podstawie wartości opałowej i ilości użytych materiałów palnych i określa stopień środków ochronnych, które należy podjąć (np. w celu zaprojektowania systemów tryskaczowych i obłożenia systemów wsporczych kabli).
Jednostka miary zdolności do odkształcania (plastyczności) materiałów. Wydłużenie przy zerwaniu wskazuje procent jego pierwotnej długości, o jaki emaliowany drut może zostać rozciągnięty, zanim pęknie na dwie części. Jest to kluczowy wyznacznik stabilności wymiarowej uzwojeń. Wydłużenie przy zerwaniu jest zmniejszane przez odkształcenie (np. wyciągnięcie).
Emalie do drutu to ciekłe żywice syntetyczne rozpuszczone w rozpuszczalnikach, które mają właściwości izolacyjne w stanie stałym, a także zapewniają ochronę mechaniczną, termiczną i chemiczną izolowanych przewodów. Emalie do drutu składają się zwykle z 20-45% żywicy syntetycznej (zawartość stała) i 55-80% rozpuszczalników. Te odparowują po nałożeniu roztworu i tworzą warstwę rozpuszczonej żywicy.
Pomiar wytrzymałości izolacji materiałów izolacyjnych. Jeśli do izolacji zostanie przyłożone stale rosnące napięcie elektryczne - które jest ograniczone przez 2 elektrody - izolacja zostanie zniszczona przez przyłożone pole elektryczne po osiągnięciu wytrzymałości izolacji. W przypadku drutów emaliowanych napięcie przebicia zależy od grubości warstwy emalii, centryczności warstwy emalii, jakości powierzchni gołego drutu i stopnia wyżarzenia izolacji emaliowanej. W zależności od średnicy, test jest przeprowadzany na dwóch skręconych drutach lub na jednej próbce drutu na cylindrze.
Kable nierozprzestrzeniające płomienia to kable, które mogą palić się przy użyciu płomienia pilotującego, ale których ogień rozprzestrzenia się tylko nieznacznie poza obszar pożaru w przypadku pojedynczego kabla i gaśnie samoczynnie po usunięciu płomienia pilotującego. W przypadku pionowego ułożenia wiązek, np. w szybach kablowych, nie można jednak zapobiec dalszemu spalaniu (efekt kominowy). Aby temu zapobiec, kabel wymaga dodatkowej właściwości "Brak rozprzestrzeniania się ognia".
Aby umożliwić obróbkę emaliowanych drutów na maszynach nawijających, po procesie emaliowania nakładana jest cienka warstwa smaru. Jako środki smarne stosuje się woski parafinowe lub pszczele w postaci rozpuszczonej lub stałej. Aplikacja w postaci płynnej odbywa się za pomocą wosku rozpuszczonego w benzynie z filcami, natomiast aplikacja w postaci stałej odbywa się za pomocą nici wełnianej zaimpregnowanej środkiem smarnym.
Stopniowanie znormalizowanej grubości warstwy emalii drutów emaliowanych poprzez określenie minimalnego zwiększenia izolacji przez warstwę emalii i maksymalnej wartości zewnętrznej średnicy drutu emaliowanego. Przewody klasy 1 mają najcieńszą, a przewody klasy 3 najgrubszą warstwę emalii. Tam, gdzie kończy się klasa 1, zaczyna się klasa 2, a tam, gdzie kończy się klasa 2, zaczyna się klasa 3. Przewody klasy 3 są stosowane w szczególności tam, gdzie wymagana jest wysoka niezawodność (np. turbiny wiatrowe) lub w celu uniknięcia częściowych wyładowań w silnikach zasilanych przetwornicą częstotliwości.
Halogeny to pierwiastki z grupy 7 układu okresowego: chlor (Cl), fluor (F), brom (Br) i jod (I). Nici bezhalogenowe to nici, które zawierają tylko bardzo niewielki procent tych pierwiastków. Najbardziej rozpowszechnionym tworzywem sztucznym zawierającym halogen jest PVC (polichlorek winylu). W przypadku pożaru lub silnego stresu termicznego, PVC zaczyna się rozkładać. Oprócz innych produktów rozszczepienia uwalniany jest również kwas solny, który prowadzi do bardzo agresywnej korozji. Dlatego też istnieje tendencja do zastępowania tworzyw sztucznych zawierających halogen tworzywami bezhalogenowymi. Na przykład PCW jest w dużej mierze zastępowany poliolefinami, takimi jak polietylen. Dzięki kablom bezhalogenowym zapobiega się powstawaniu zarówno gazów korozyjnych, jak i toksycznych.
Liczba uszkodzeń wysokonapięciowych jest określana w ciągłym procesie produkcyjnym i wskazuje liczbę uszkodzeń izolacji związanych z określoną długością emaliowanego przewodu. Aby określić liczbę uszkodzeń wysokonapięciowych, przewód jest przeciągany ze stałą prędkością przez elektrodę z rowkiem w kształcie litery V. Napięcie stałe jest przykładane między elektrodą a masą. Jeśli w izolacji znajdują się słabe punkty, następuje przepływ prądu w zakresie µA. Ponieważ zwarcie jest w zakresie µA, nie pozostawia śladów prądu, a test należy uznać za nieniszczący.
Gazy korozyjne łączą się z wilgocią, tworząc agresywne kwasy, które atakują części metalowe i powodują poważne uszkodzenia, nawet przy niewielkich bezpośrednich uszkodzeniach spowodowanych pożarem. Dotyczy to również obszarów, które nie są bezpośrednio dotknięte pożarem. Szczególnie zagrożone są styki elektryczne, podzespoły i aparatura elektroniczna, maszyny i konstrukcje metalowe. Atakowane jest nawet żelazo zbrojeniowe zamknięte w betonie.
Skrót Cu (łac. Cuprum). Ciężar właściwy 8,93 g/cm3. Przewodność elektryczna 58,1-106 S/m (jednostka SI) lub 58,1 m /Ω mm². Szacowane występowanie w skorupie ziemskiej ok. 50 kg na 1000 t. Ze względu na przewodność elektryczną zbliżoną do srebra, jest dominującym materiałem przewodzącym w elektrotechnice. Roczne zużycie drutu na świecie wynosi ok. 10 milionów ton. Całkowite zużycie miedzi ok. 16 milionów ton. Udział recyklingu ok. 40%.
Wymagania dotyczące właściwości różnych typów drutów emaliowanych oraz definicja wymaganych warunków testowych zostały opracowane przez IEC (Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną) i potwierdzone przez Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki (CENELEC). Wymagania są znormalizowane w serii DIN EN 60317, a metody testowe w serii DIN EN 60851.
W przypadku drutów emaliowanych jest to stopień przyczepności warstwy emaliowanej do gołego drutu miedzianego; test jest przeprowadzany za pomocą testów spiralnych lub poprzez tak zwane "zapętlenie" podczas testu rozrywania. W teście pętli nawijania, emaliowany drut jest nawijany na trzpień tak, aby uzyskać wydłużenie włókien zewnętrznych do 60%. Następnie spirala jest badana pod mikroskopem pod kątem pęknięć. Podczas testu zrywania w celu określenia wydłużenia przy zerwaniu, punkt zerwania jest sprawdzany, aby zobaczyć, jak daleko powłoka emalii zapętliła się, tj. jak daleko goła miedź wygląda z izolacji lakierniczej.
Współczynnik strat dielektrycznych jest miarą strat energii występujących w dielektryku (izolacji) kondensatora. Tylko idealne izolacje nie mają strat omowych (strat aktywnych). Rzeczywiste izolacje, takie jak emaliowana izolacja przewodów miedzianych, mają niewielkie, ale wykrywalne straty dielektryczne.
Części przeznaczone do impregnacji są zwykle zanurzane w środku impregnującym. Aby uniknąć wtrąceń powietrza, często odbywa się to pod próżnią. Po procesie impregnacji, środek impregnujący jest suszony i utwardzany w piecu. Proces ten jest szczególnie stosowany w przypadku większych uzwojeń. Nowoczesne procesy wykorzystują również obecny proces UV do impregnacji zanurzeniowej. Oznacza to, że przed zanurzeniem uzwojenie jest podgrzewane prądem (większa absorpcja środka impregnującego). Po zanurzeniu środek impregnujący jest również utwardzany za pomocą prądu cieplnego. Światło UV jest używane do wspomagania utwardzania w zewnętrznych, chłodniejszych obszarach.
Wskaźnik temperatury opisuje długoterminowe zachowanie tworzywa sztucznego. Wskaźnik temperatury określa temperaturę starzenia (w °C), w której materiał nadal wykazuje wydłużenie bezwzględne przy zerwaniu wynoszące 50% po 20 000 godzin. Wzrost wskaźnika temperatury o +10 °C w przybliżeniu podwaja żywotność tworzywa sztucznego. W celu określenia długoterminowej odporności izolacji na temperaturę, czasy starzenia mierzone w różnych temperaturach są wprowadzane do wykresu Arrheniusa (rzędna: logarytm czasu; odcięta: odwrotność temperatury bezwzględnej). Zarejestrowane punkty są połączone linią prostą. Przedłużając tę linię prostą do osi 20 000 godzin, można określić żywotność lub wskaźnik temperatury.
Tworzywa termoplastyczne składają się z nitkowatych makrocząsteczek, które mogą występować zarówno w stanie nieuporządkowanym (amorficznym), jak i uporządkowanym (krystalicznym). Temperatura przemiany fazy amorficznej (Tg = temperatura zeszklenia) ogranicza temperaturę stosowania na zimno, a temperatura przemiany fazy krystalicznej (Tm = temperatura topnienia) ogranicza temperaturę stosowania na gorąco. Powyżej temperatury topnienia faza krystaliczna zanika, cząsteczki przypominające nitki mogą się swobodnie poruszać, materiał zaczyna płynąć. Polimer może być przetwarzany termoplastycznie.
Cewki uzwojone (silnikowe, transformatorowe itp.) są często impregnowane lakierami lub żywicami w celu zwiększenia ich żywotności. Obecnie powszechne są dwa procesy: impregnacja zanurzeniowa i impregnacja strumieniowa. Impregnacja ma następujące zadania:
- Ochrona mechaniczna poprzez zestalanie i łączenie elementów uzwojenia, w szczególności emaliowanych uzwojeń drutu ze sobą i z innymi izolacjami
- ochrona przed korozją poprzez zapobieganie wnikaniu wilgoci, kurzu, brudu i substancji agresywnych chemicznie
- Ochrona termiczna poprzez poprawę przewodzenia temperatury. Środek impregnujący umożliwia lepsze przenoszenie ciepła generowanego w przewodniku do otoczenia i/lub stosu arkuszy.
W przeciwieństwie do impregnacji zanurzeniowej, w impregnacji strumieniowej wstępnie podgrzane, obracające się uzwojenie jest "kapane" z góry żywicą impregnującą (zwykle nienasyconymi żywicami poliestrowymi) przez dysze. Ze względu na efekt kapilarny, żywica impregnująca jest zasysana do uzwojenia. Po zakończeniu procesu ściekania, żywica impregnująca jest utwardzana poprzez zastosowanie prądu przez przewody uzwojenia. W nowszych procesach utwardzanie prądem jest również wspomagane dodatkowym promieniowaniem UV. Proces Trickle jest stosowany w szczególności w przypadku mniejszych uzwojeń.
Dzięki sieciowaniu wiązką elektronów, odporne na wysoką temperaturę kable połączeniowe zachowują swoją wytrzymałość mechaniczną nawet w wysokich temperaturach (> 100 °C) i są odporne na infuzję. Usieciowane materiały nie kapią, a tym samym gwarantują wysoki poziom bezpieczeństwa operacyjnego i zwarciowego.
Poprzez sieciowanie, cząsteczki podobne do włókien (w fazie amorficznej) są chemicznie połączone ze sobą. Tworzy to trójwymiarową sieć. Cząsteczki podobne do włókien nie mogą się już swobodnie poruszać (niezależnie od temperatury). Powyżej temperatury topnienia materiał nie może już płynąć, ale przechodzi w stan gumowo-elastyczny.
Zalety usieciowanych materiałów izolacyjnych:
- Zwiększona odporność na ciśnienie termiczne i wytrzymałość na rozciąganie
- Bezpieczeństwo w przypadku zwarcia dzięki zabezpieczonej odporności na temperaturę
- Zwiększona odporność chemiczna - Nietopliwość, odporność na lutownicę
- Wyższa udarność i odporność na pęknięcia
- Zwiększona odporność na ścieranie i warunki atmosferyczne.
Testuje również temperaturę mięknienia. Wskazuje stabilność temperaturową warstw lakieru pod obciążeniem. Przy ciągłym ogrzewaniu, jest to temperatura, w której dwie skrzyżowane próbki emaliowanego drutu obciążone w punkcie przecięcia ulegają zwarciu po przyłożeniu napięcia elektrycznego między dwoma drutami (punkt przecięcia mięknie pod wpływem ciśnienia i temperatury).
Służy do testowania przyczepności warstwy lakieru do miedzi pod obciążeniem temperaturowym. Cewka z drutu ("cewka spiralna", wytwarzana przez nawijanie emaliowanego drutu do testowania wokół trzpienia) jest przechowywana w podwyższonej temperaturze przez pewien znormalizowany czas w komorze grzewczej, a następnie badana pod mikroskopem pod kątem pęknięć.
