ISOMIL - Mineralisolierte Leitungen
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Isolationsmaterialien und Spannungsfestigkeit

Isolationsmaterial

Typische Analysen für die Standardqualität MgO sowie für die hochreinen Qualitäten von MgO und AI2O3.

  MgO (97%)
(Standard)
MgO
(hochrein)
AI2O3
(hochrein)
MgO>97,0>99,40,08
AI2O30,150,01999,8
CaO0,70,020,004
Fe2O30,090,0180,009
5iO222,00,020,08
B, Cd, S>10 ppm>10 ppm>10 ppm
C *10 ppm50 ppm20 ppm
*) Kann durch besondere Vorkehrungen bei Bedarf (Strahlenbelastung) vor dem Einsatz weiter reduziert werden.


Physikalische Eigenschaften der Isolationsmaterialien

  MgO AI2O3 Einheit
Dichte (Kristall) 3,653,98g/cm3
Dichte in MIL 3,02,9 g/cm3
Schmelzpunkt 28003000°C
Specific Heat (20-300°C) 1,030,95J/gK
Ausdehnung Koeff. 20-200°C 11,36,5510-6/K
Ausdehnung Koeff. 20-600°C 13,27,6210-6/K
Widerstand 20°C 5x1016 1x1014Ω x m
Widerstand 400°C 1x10131x1012Ω x m
Widerstand 800°C 5x1082x108Ω x m
Dielektrizitätskonst. 20°C 59-
Härte nach Knoop 3700 21000 N/mm²
E-Modul 20°C 3x1053,6x105N/mm²


Isolationswiderstand

Die folgenden Abbildungen zeigen typische Verläufe von Isolationswiderständen.

Isolationswiderstand in Abhängigkeit zur
Temperatur gemessen an ISOMIL-
Leitungen mit 20V DC.

Isolationswiderstand von MgO in Abhängigkeit zur Temperatur gemessen an ISOMIL-Leitungen mit 500V AC / 50 Hz.

Sowohl für mineralisolierte Thermoelemente als auch für mineralisolierte Heizkabel sehen die Normen (z.B. ASTM E 420 / 71, VDE 0284) Gleichspannungsmessungen vor. Da infolge der Polarisationsströme eine zeitliche Zunahme des Isolationswiderstandes nach Anlegen der Gleichspannung festzustellen ist, wird der Messwert nach 60 ± 3s abgelesen.

Die Verschiebungsströme führen vor allem im Temperaturbereich unterhalb 600°C zu deutlich tieferen Isolationswiderständen. Im Hinblick auf die Absicherung durch FI-Schalter ist bei der Auslegung von Anlagen mit Mantelheizkabeln diesem Punkt besondere Bedeutung beizumessen.



Spannungsfestigkeit - Biegeradius

Mineralisolierte Kabel lassen sich problemlos spiralisieren. Der minimale Biegeradius liegt je nach Mantelstärke bei dem 3- bis 5fachen des Außendurchmessers. Bei der Biegung erfährt das unter der äußeren Kante des Mantels liegende Isolationsmaterial eine Dichteabnahme und zwar um so mehr, je kleiner der Biegeradius ist. Damit verbunden ist eine Abnahme der Spannungsfestigkeit Ader / Mantel, die vor allem bei der Ausführungsform ISOMIL-H von Bedeutung sein kann.

Abhängigkeit der Spannungsfestigkeit vom Biegeradius
gemessen mit Wechselspannung (50 Hz)

Sorgfältige Messungen haben ergeben, dass die Spannungsfestigkeit bis hinauf zu 800°C als nahezu temperaturunabhängig bezeichnet werden kann.

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Video - Ein Blick in die Fertigung