Matériaux d'isolation et sécurité des appareils électroménagers

Matériaux d'isolation et sécurité des appareils électroménagers

1. Performance des matériaux isolants
L'utilisation de matériaux isolants dans les appareils électroménagers est liée à la qualité et aux performances des produits électriques. Il ne fait donc aucun doute que les matériaux isolants jouent un rôle important dans les produits électriques. Il existe de nombreux types d’appareils électroménagers et chaque produit a des exigences différentes en matière de matériaux isolants. Cependant, afin de garantir la sécurité des appareils électroménagers, les matériaux isolants utilisés dans les appareils électroménagers doivent répondre aux exigences suivantes :

A. Bonnes propriétés diélectriques
Les propriétés diélectriques des matériaux isolants, notamment la résistance, le courant de fuite, la constante diélectrique, la rigidité diélectrique, la perte diélectrique, etc., sont utilisées pour représenter les modifications des propriétés diélectriques et de la qualité de l'isolation dans des conditions de tension appliquée. Tout matériau isolant aura un courant de fuite circulant à travers le matériau isolant lorsqu'une tension est appliquée. Au cours de ce processus, la résistance rencontrée par le courant à la surface du matériau isolant est la résistance de surface, et sa valeur de résistance est généralement comprise entre 107 et 108 Ω ; lors du passage à travers le matériau isolant La résistance rencontrée par un milieu est une résistance volumique. Dans les mêmes conditions, la résistance volumique est supérieure à la résistance superficielle. La constante diélectrique est l'augmentation de la capacité entre les deux plaques en présence d'un diélectrique et de la capacité sous vide. La capacité d'un matériau isolant à résister aux claquages ​​électriques est appelée rigidité électrique, tandis que la perte diélectrique est l'énergie électrique consommée pour chauffer le diélectrique sous une tension appliquée. Lors d'une utilisation quotidienne, la poussière ou l'humidité peuvent affecter les propriétés diélectriques des matériaux isolants.

b. Bonne résistance à la chaleur et propriétés ignifuges
Lors de l'utilisation d'appareils électriques, en raison du flux continu de courant, une utilisation ininterrompue à long terme entraînera une augmentation de la température de l'appareil électrique. Lorsque la température externe du matériau isolant augmente, sa propre conductivité augmente et la dégradation des performances d'isolation est considérablement réduite. En conséquence, il existe un risque que le matériau isolant ramollisse et prenne feu, ce qui peut causer des dommages dévastateurs à l'ensemble de l'appareil ou même à l'ensemble du système de circuit utilisé. C'est pourquoi, en plus des propriétés de résistance de base, les matériaux isolants doivent également être résistants à la chaleur et ignifuges à haute température.

C. Bonnes propriétés anti-âge
Lorsque les matériaux isolants sont ravagés par la chaleur, les champs électromagnétiques, la lumière, l’oxydation, la force mécanique et les micro-organismes lors d’une utilisation à long terme, des pertes de dépréciation se produisent. Cette perte de dépréciation affaiblira progressivement les performances d’isolation et la résistance de l’isolation des matériaux isolants. L’électricité et la chaleur sont les deux facteurs les plus importants affectant le vieillissement des matériaux isolants. Par conséquent, la résistance au vieillissement des matériaux isolants après une utilisation à long terme affecte directement la durée de vie des appareils électroménagers.

d. Bonne performance résistante à l'humidité
La protection contre l'humidité est généralement une mesure préventive lors de l'utilisation de produits électriques. L'humidité peut provoquer un court-circuit de l'ensemble du circuit. En tant que support physique, le matériau isolant peut produire des fissures ou des capillaires en raison de son propre processus de transformation. Si l’environnement extérieur du matériau isolant est relativement humide, les molécules d’eau peuvent pénétrer dans le matériau isolant à travers ces fines lignes ou pores. Lorsque le matériau isolant devient humide, non seulement les performances d'isolation seront affectées, mais le matériau isolant se corrodera progressivement, entraînant une diminution des performances d'isolation de l'ensemble de l'appareil électrique et une diminution de l'indice de sécurité.

2. Exigences de sécurité standard
Le développement et la vulgarisation des appareils électroménagers ont apporté d’énormes bénéfices sociaux. Il réduit les tâches ménagères et permet aux utilisateurs d'avoir plus de temps pour étudier, se divertir et se reposer, tout en bénéficiant de beaucoup de commodité. Cependant, les appareils électriques présentent également de nombreux dangers pour l'homme : incendie, choc électrique, rayons nocifs, interférences électromagnétiques, etc. Parmi eux, le feu est le plus dangereux et est directement lié à la sécurité des personnes et des biens. Les dispositifs de sécurité des appareils électroménagers sont donc particulièrement importants. La série de normes GB4706 de mon pays comporte des réglementations strictes sur les caractéristiques de sécurité des appareils électroménagers. Les exigences de sécurité pour les matériaux isolants sont expliquées ci-dessous en relation avec les normes.

(1) Exigences de sécurité en matière de performances électriques
Dans les produits électriques, le rôle des matériaux isolants est d’isoler les parties conductrices de potentiels et de polarités différents les unes des autres pour la conversion d’énergie. Les matériaux isolants sont affectés par le champ électrique lors du fonctionnement des appareils électriques. Les matériaux isolants jouent dans une certaine mesure un rôle décisif pour le fonctionnement normal des appareils électriques. Plus la résistivité du matériau isolant est élevée, meilleures sont les performances d'isolation et plus le courant de fuite est faible. Le chapitre 13 du GB4706 « Courant de fuite et résistance électrique des appareils à température de fonctionnement » stipule le test des performances électriques des appareils à température de fonctionnement. Le courant de fuite fait généralement référence au courant circulant à travers les pièces isolantes sous l’action d’une tension continue élevée. La mesure du courant de fuite est essentiellement la même que la mesure de la résistance d'isolement, et les deux peuvent refléter dans une certaine mesure l'état d'isolation des produits électriques. Le chapitre 29 de la norme limite l'indice de résistance aux fuites de différents groupes de matériaux. Le test de résistance au démarrage par fuite est un test accéléré qui simule des conditions très difficiles pour tester si les matériaux isolants formeront des traces de fuite, afin de distinguer la capacité des matériaux isolants solides à résister au démarrage par fuite en peu de temps et à garantir la sécurité. utilisation de produits dans des conditions environnementales spécifiques. Le chapitre 29 de la norme limite l'indice de résistance aux fuites de différents groupes de matériaux. Le test de résistance au démarrage par fuite est un test accéléré qui simule des conditions très difficiles pour tester si les matériaux isolants formeront des traces de fuite, afin de distinguer la capacité des matériaux isolants solides à résister au démarrage par fuite en peu de temps et à garantir la sécurité. utilisation de produits dans des conditions environnementales spécifiques. Le chapitre 29 de la norme limite l'indice de résistance aux fuites de différents groupes de matériaux. Le test de résistance au démarrage par fuite est un test accéléré qui simule des conditions très difficiles pour tester si les matériaux isolants formeront des traces de fuite, afin de distinguer la capacité des matériaux isolants solides à résister au démarrage par fuite en peu de temps et à garantir la sécurité. utilisation de produits dans des conditions environnementales spécifiques.

(2) Exigences de sécurité en matière de performances mécaniques
Les pièces et leurs structures en matériaux isolants doivent avoir une résistance mécanique suffisante pour résister aux forces extérieures. La résistance mécanique fait référence à la charge maximale qu'une unité de surface peut supporter lorsqu'elle est soumise à des forces externes. Le chapitre 21 du GB4706 effectue spécifiquement un test de résistance mécanique, et les performances électriques de l'appareil ne doivent pas être affectées après le test. L'article 21.2 de la Norme générale stipule également que l'isolation solide des parties facilement accessibles doit être suffisamment solide pour empêcher la perforation par des outils tranchants. Les propriétés mécaniques des matériaux isolants ne peuvent donc être ignorées.

(3) Exigences de sécurité en matière de résistance à la chaleur et de retardateur de flamme
Les produits électriques génèrent de la chaleur lors d'une utilisation normale, provoquant une augmentation de la température de chauffage des pièces en matériau isolant, une augmentation de la conductivité du matériau isolant et une diminution des performances d'isolation. Dans le même temps, si la température est trop élevée, les parties en matériau isolant se ramolliront également. Même le vieillissement réduit ses propriétés mécaniques ; dans certains cas, les matériaux isolants peuvent également présenter un risque d'incendie. Par conséquent, les matériaux isolants doivent avoir une certaine résistance à la chaleur et un certain caractère ignifuge pour garantir la sécurité d'utilisation. Norme générale GB4706 30.1 : Pour les pièces externes en matériaux non métalliques, les pièces en matériau thermoplastique utilisées pour supporter une isolation supplémentaire, les matériaux d'isolation renforcés sous tension utilisés pour supporter les pièces sous tension (y compris les connecteurs), dont la détérioration peut empêcher l'appareil de se conformer aux cette norme doit être complètement résistante à la chaleur. La qualification est déterminée en effectuant un test de pression de bille sur les pièces concernées. Dans la norme 30.2, les parties en matériaux non métalliques utilisées dans les dispositifs nécessitant un allumage et une propagation de flamme doivent être résistantes. Parmi eux, les essais 30.2.2 et 30.2.3 sont des essais spéciaux effectués sur les composants en matériaux isolants des connexions sous tension. Les performances ignifuges des matériaux isolants sont généralement jugées par le test du fil brûlé. La qualification est déterminée en effectuant un test de pression de bille sur les pièces concernées. Dans la norme 30.2, les parties en matériaux non métalliques utilisées dans les dispositifs nécessitant un allumage et une propagation de flamme doivent être résistantes. Parmi eux, les essais 30.2.2 et 30.2.3 sont des essais spéciaux effectués sur les composants en matériaux isolants des connexions sous tension. Les performances ignifuges des matériaux isolants sont généralement jugées par le test du fil brûlé. La qualification est déterminée en effectuant un test de pression de bille sur les pièces concernées. Dans la norme 30.2, les parties en matériaux non métalliques utilisées dans les dispositifs nécessitant un allumage et une propagation de flamme doivent être résistantes. Parmi eux, les essais 30.2.2 et 30.2.3 sont des essais spéciaux effectués sur les composants en matériaux isolants des connexions sous tension. Les performances ignifuges des matériaux isolants sont généralement jugées par le test du fil brûlé.

(4) Exigences de sécurité en matière de résistance à l'humidité
Il existe des capillaires et certaines fissures dans les composants du matériau d'isolation thermique à un niveau microscopique. Étant donné que le diamètre des molécules d’eau est beaucoup plus petit que ces pores et fissures capillaires, le matériau d’isolation thermique est facilement pénétré par les molécules d’eau. Les molécules d'eau contenues dans l'humidité pénètrent dans le matériau isolant par condensation, adsorption, absorption, diffusion, respiration, etc. Une fois que le matériau isolant a absorbé l'humidité, les performances d'isolation seront considérablement détériorées, ce qui entraînera des dommages aux performances électriques des produits électriques. Par conséquent, les produits électriques doivent avoir des propriétés de résistance à l’humidité suffisantes pour conserver leurs bonnes performances électriques et assurer une protection de sécurité. Le chapitre 15 du GB4706 concerne les exigences de sécurité des différents appareils dans d'éventuelles conditions humides.

En résumé, les performances des matériaux isolants sont étroitement liées aux caractéristiques de sécurité des appareils électroménagers. Par conséquent, lors de la sélection des matériaux isolants, il est nécessaire de garantir la qualité des matériaux isolants et de prendre en compte des facteurs tels que l'utilisation d'appareils électroménagers, afin de garantir que les appareils sont utilisés en toute sécurité.