Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Vývoj technické normalizace elektroizolačních materiálů v posledním desetiletí

Vývoj technické normalizace elektroizolačních materiálů v posledním desetiletí

Ing. Zuzana Nejezchlebová, CSc., ČNI

Přestože se lednové číslo časopisu Elektro pravidelně zabývá materiály a komponentami pro elektrotechniku, vůči technické normalizaci v oblasti elektroizolačních materiá­lů vyvstal v tomto ohledu dluh, který bude předkládaným příspěvkem alespoň částečně splacen. Stejně jako je tomu v ostatních oborech elektrotechniky, o kterých jsou čtenáři pravidelně informováni, jsou nově vydávané české technické normy převzetím evropských, popř. mezinárodních norem. V oblasti elektroizolačních materiálů nejsou v současnosti vydávány žádné původní české technické normy. Technický obsah norem vychází z publikací IEC (International Electrotechnical Commission, Mezinárodní elektrotechnická komise), které jsou v rámci paralelního projednávání přejímány do evropských norem. Tyto evropské normy jsou následně zaváděny do soustavy českých technických norem pod označením ČSN EN, a to buď překladem, nebo převzetím originálu evropské normy. O volbě způsobu převzetí bude zmínka v další části textu.

V zásadě lze elektroizolační materiály rozdělit na materiály pevné a materiály kapalné. Na mezinárodní úrovni se problematikou pevných materiálů zabývala technická komise IEC TC 15 (Technical Committee) a její subkomise SC (Subcommittee). Při pohledu do historie posledního desetiletí z původních technických subkomisí se nejprve vyčlenila subkomise 15D Elektrostatika, která vytvořila novou technickou komisi IEC TC 101. Dvě původní subkomise 15A a 15B, které se zabývaly zvlášť krátkodobými a zvlášť dlouhodobými zkouškami, se spojily do nové subkomise 15E. Avšak ani tato subkomise nepřežila do současnosti; v roce 2005 se spojila s technickou komisí IEC TC 98, zabývající se elektroizolačními systémy (EIS), a vznikla nová technické komise IEC TC 112 Hodnocení a kvalifikace elektroizolačních materiálů a systémů. Normy, které byly vypracovány ještě v původní subkomisi IEC SC 15E, byly po jejím sloučení v IEC TC 112 z velké části schváleny jako evropské normy a tyto následně zavedeny do soustavy českých technických norem. V seznamu českých technických norem je lze najít ve skupině 34 64 Zkoušky elektroizolačních materiálů. Pouze ČSN EN 60085 (33 0250) Elektrická izolace – Tepelná klasifikace byla z důvodu kontinuity s normami, které tato norma nahrazuje, zařazena do skupiny Elektrotechnické předpisy – Základní požadavky na materiály.

Většina norem vydaných v této skupině již delší dobu zůstává beze změn. Nejvíce změn je v souboru ČSN EN 60216 (34 6416) Elektroizolační materiály – Vlastnosti tepelné odolnosti.

Obr. 1.

Obr. 1. Elektrickým stoletím od jamky k jamce

U skupiny 34 64… je třeba zmínit, že pod třídicím znakem 34 6440 je zařazena celá produkce norem z elektrostatiky, což v současnosti představuje soubor ČSN EN 61340 Elektrostatika. Na mezinárodní úrovni se připravuje velká revize nejvýznamnějších norem zmíněného souboru, a to částí 5-1 a 5-2, které se zabývají ochranou elektronických součástek před elektrostatickými jevy. Dokončení těchto částí souboru se předpokládá v průběhu roku 2007.

Díky restrukturalizaci se IEC TC 15 Pevné elektroizolační materiály stala z komise průřezového charakteru výrobkovou komisí. Z původních subkomisí zde zbyla pouze subkomise 15C, takže dělení na subkomise ztratilo smysl. Tato technická komise je zaměřena především na vývoj a udržování mezinárodních norem pro pevné elektroizolační materiály samotné nebo v jednoduchých kombinacích. Patří sem i takové materiály, jako jsou laky nebo ochranné povlaky, které se nanášejí v kapalném stavu a následně se vytvrzují.

Pevné elektroizolační materiály představují celou škálu materiálů, od skleněných a keramických materiálů, přes izolační trubičky, fólie a lamináty až po materiály ze slídy a izolační pásky, které se používají ve všech druzích elektrických a elektronických zařízení. Vhodný výběr a použití izolačních materiálů zvyšují spolehlivost a bezpečnost uvedených zařízení. Výrobci elektroizolačních materiálů jsou většinou nadnárodní společnosti, které své produkty prodávají prostřednictvím místních a regionálních distributorů a zpracovatelských firem. Obchod s těmito materiály ročně dosahuje mnohamilionových obratů v dolarech.

Normy z oboru IEC TC 15 jsou široce používány, proto je nezbytná pravidelná prověrka jejich aktuálnosti. Postupný vývoj nových materiálů nebo zlepšení vlastností již existujících materiálů vyžadují neustálé sledování trhu, aby bylo možné nabídnout nové normy, které by pružně reagovaly na tento rozvoj. Nově vyvíjené technologie, materiály, a tedy i normy určené pro tyto materiály musí operativně reagovat na požadavky, které s sebou přináší doba, jako např. změnu klimatu nebo zvýšení požadavků na recyklaci materiálů. Ekologické požadavky nutí výrobce ke snižování produkce odpadů, používání těkavých rozpouštědel a omezení používání toxických chemikálií. Na tyto požadavky musí nezbytně reagovat také technické normy. V současnosti probíhají v IEC TC 15 normalizační práce v deseti pracovních skupinách WG (Working Group) a týmech.

Skupina WG 5 se věnuje normám, které se týkají ohebných elektroizolačních trubiček pro elektrotechnické účely. Patří sem rozsáhlý soubor norem IEC 60684 a nově také IEC 62329, které jsou přejímány do soustavy českých technických norem jako soubor ČSN EN 60684 Ohebné izolační trubičky a ČSN EN 62329 Teplem smrštitelné tvarované díly; tyto jsou zařazeny pod třídicím znakem 34 6553, popř. 34 6557.

Skupina WG 6 zpracovává normy pro neohebné lamináty vyztužené vlákny pro elektrotechnické účely. Lze je rozdělit do čtyř souborů:

  • IEC 60893 Technické neohebné laminátové desky na bázi teplem tvrditelných pryskyřic pro elektrotechnické účely,

  • IEC 61061 Neimpregnovaná hutná překližka pro elektrotechnické účely,

  • IEC 61212 Průmyslové vrstvené tuhé kruhovité trubky a tyče z teplem tvrditelných pryskyřic pro elektrotechnické účely,

  • IEC 62011 Průmyslové tuhé tvářené laminované trubky a tyče pravoúhlého a šestihranného průřezu z teplem tvrditelných pryskyřic pro elektrotechnické účely.

Do soustavy českých technických norem jsou tyto normy zavedeny jako soubory ČSN EN 60893 (34 6572), ČSN EN 61061 (34 6525), ČSN EN 61212 (34 6520) a ČSN EN 62011 (34 6521).

Laky a pryskyřice jsou předmětem zájmu skupiny WG 7. Do její působnosti patří norma IEC 60370 Zkušební postup pro hodnocení dlouhodobé tepelné odolnosti elektro¬izolačních laků podle snížení elektrické pevnosti, soubor IEC 60455 Reaktivní směsi na bázi pryskyřic pro elektrickou izolaci, soubor IEC 60464 Elektroizolační laky a soubor IEC 61086 Povlaky pro osazené desky s plošnými spoji (konformní povlaky). První z uvedených norem byla do naší soustavy technických norem zavedena jako ČSN IEC 370 (34 6415), ostatní v souborech ČSN EN 60455 (34 6571), ČSN EN 60464 (34 6580) a ČSN EN 61086 (34 6512).

Normy pro samolepicí pásky pro elektrotechnické účely zpracovává skupina WG 8. Výsledkem její práce je soubor norem IEC 60454, který v současnosti tvoří 21 titulů. V soustavě českých technických norem jej lze najít pod společným označením ČSN EN 60454, kterému je přiřazen třídicí znak (34 6542).

Celulózové materiály má na starosti skupina WG 9. To představuje soubory norem IEC 60554 Celulózové papíry pro elektrotechnické účely, IEC 60641 Lesklá lepenka a obyčejná lepenka pro elektrotechnické účely, IEC 60667 Specifikace vulkánfíbru pro elektrotechnické účely, IEC 60763 Specifikace slepované lepenky, IEC 61628 Zvlněná lepenka, zvlněná obyčejná lepenka a zvlněný tvrzený papír pro elektrotechnické účely a IEC 61629 Aramidová lesklá lepenka pro elektrotechnické účely. V seznamu českých technických norem lze tyto soubory nalézt pod označením ČSN EN 60554 (34 6560), ČSN EN 60641 (34 6564), ČSN IEC 667 (34 6513), ČSN EN 60763 (34 6565), ČSN EN 61628 (34 6564) a ČSN EN 61629 (34 6566).

Obr. 2.

Obr. 2. Bezpečné elektrotechnické materiály – důvod k úsměvu

Kromě uvedených pracovních skupin působí při IEC TC 15 i další týmy, jako např. MT 1 (Maintenance Team), který prověřuje a udržuje v aktuálním stavu normy pro anorganické (keramické a skleněné) izolační materiály, což reprezentuje soubor IEC 60672 Keramické a skleněné izolační materiály, zavedený do ČSN jako soubor ČSN EN 60672 (34 6301). Kombinované ohebné materiály jsou prověřovány v týmu MT 10. Patří sem soubor IEC 60394 Lakované tkaniny pro elektrotechnické účely, soubor IEC 60626 Kombinované ohebné elektroizolační materiá­ly, soubor IEC 60819 Necelulózové papíry pro elektrotechnické účely, soubor IEC 61067 Tkanice ze skleněných vláken a z vláken skleněných a polyesterových a soubor IEC 61068 Tkanice z polyesterových vláken. Tomu odpovídají soubory ČSN IEC 394 (34 6531), ČSN EN 60626 (34 6575), ČSN EN 60819 (34 6570), ČSN EN 61067 (34 6543) a ČSN EN 61068 (34 6564).

Samostatný tým MT 11 se zabývá produkty ze slídy, což reprezentuje soubor norem IEC 60371 Elektroizolační materiály na bázi slídy, v ČSN je to ČSN EN 60371 v samostatné skupině norem 34 66 Slídové výrobky pro elektrotechniku pod třídicím znakem 34 6610.

Problematikou plastových fólií se zabývá tým MT 3, který je reprezentován souborem norem IEC 60674, zavedeným do ČSN pod označením ČSN IEC 674 a ČSN EN 60674 (34 6573).

Co se týče struktury souborů norem pro elektroizolační materiály, skládají se většinou ze tří částí. Část 1 obvykle obsahuje definice a všeobecné požadavky, Část 2 metody zkoušek a Část 3, jež je obvykle složena z více norem, se zabývá specifikacemi jednotlivých materiálů.

V době přechodu z vydávání původních českých technických norem na přejímání evropských a mezinárodních norem, tedy asi před deseti lety, byla většina norem přejímána překladem, tj. v českém jazyce. Je snaha, aby i nadále byly české technické normy vydávány v jazyce, který je uživatelům srozumitelný, což je především mateřský jazyk. Bohužel finanční prostředky, které stát na normalizaci každoročně uvolňuje, neumožňují překládat všechny normy. Nakonec zákon 22/1997 Sb. v paragrafu 5, odst. 7 hovoří jasně o tom, že náklady na tvorbu norem hradí ten, kdo požaduje jejich zpracování. Jde-li tedy o vydávání norem, které nejsou určeny na podporu směrnice Evropské komise, což se týká drtivé většiny norem z této oblasti, je vydávání norem v českém jazyce podmíněno ekonomickou rentabilitou. Ostatně většina norem, zejména Částí 3, které se týkají specifikací jednotlivých materiálů, je i v původním jazyce, tedy v angličtině, odborné veřejnosti velmi dobře srozumitelná.

Poslední skupinou norem, o které je třeba se zmínit samostatně, jsou normy, které se týkají elektroizolačních tekutin. V IEC se této problematice věnuje samostatná technická komise TC 10. Jejím cílem je připravit specifikace výrobků, zkušební metody, jakož i prověřovat a zpracovávat pokyny pro používání kapalných a plynných dielektrik. Také uvedená technická komise IEC má několik pracovních skupin a týmů. V soustavě českých technických norem jsou tyto normy, které jsou, stejně jako tomu bylo u pevných elektroizolačních materiálů, převzetím evropských, popř. mezinárodních norem IEC, zařazeny ve skupině 34 67 Elektroizolační kapaliny.

Odborníci, kteří mají zájem o technickou normalizaci v oblasti elektroizolačních materiálů, jsou sdruženi v technické normalizační komisi TNK 110 Elektroizolační materiály, která je v tomto oboru poradním orgánem Českého normalizačního institutu. Prostřednictvím aktivní práce v této komisi mají možnost ovlivňovat kvalitu nejenom českých technických norem, ale především už samotných norem IEC, které jsou do soustavy českých technických norem následně implementovány.