197068. lajstromszámú szabadalom • Védőeszköz, főleg villamos berendezések tűz és robbanás elleni védelmére
1 197068 2 A találmány szerinti védőeszközt — amellyel főleg villamos berendezéseket célszerű ellátni — elsősorban tűz- és robbanásveszélyes térségekben, különösen bányákban lehet előnyösen alkalmazni. Az olyan villamos berendezésekre, amelyeket ilyen helyeken alkalmaznak, különleges biztonsági előírások vonatkoznak, mivel ezekből a berendezésekből elektromos szikra nem juthat a robbanásveszélyes térbe sem a normál működéskor, sem üzemzavar következtében, illetve űn. meleg pontok keletkezése sem teremthet tűz-, illetve robbanásveszélyt. Ennek a műszaki feladatnak, tehát a villamos berendezések tűz és robbanás ellen védett kivitelezésére, többféle megoldás szolgál. Igen ötletes az 1765 071 lajstromszámü DE közzétételi iratban ismertetett megoldás, amely azóta széles körben a gyakorlatban is elterjedt, mely szerint a villamos berendezésen olyan különleges tokozást alkalmaznak, hogy annak falán, a falra merőleges hosszú réseket képeznek ki, amely résekben a tokozáson belül esetleg felrobbanó gáz kifelé haladva annyira lehűl, hogy a külső térben nem tud robbanást előidézni. Hátránya ennek a megoldásnak, hogy a tokozást jó hővezető anyagból, nagyméretűre és szilárdságúra kell készíteni, mert ellenkező esetben a kifelé haladó forró gáz a tokozást szétroncsolja, illetve nem képes lehűlni a kívánt mértékben. Egyszerűbb pl. a 1143 854 vagy az 1 152 319 lajstromszámú GB szabadalmi leírásokban ismertetett megoldás, mely szerint a villamos berendezés tokozása szigetelőanyaggal, pl. műgyantával van kiöntve. Az ilyen berendezéseket viszont általában nem lehet javítani, továbbá tökéletlen kiöntés esetén a robbanásveszély fennáll, és a kiöntés során is egyes villamos alkatrészek károsodhatnak. Ismert megoldás az olvadóbiztosítók kitöltése kvarchomokkal. Ezt a régi megoldást újabban a sújtólégbiztos berendezéseknél is alkalmazzák, mivel felismerték, hogy megfelelő rétegvastagság esetén a kisülés már nem tud robbanást előidézni, liyen megoldást Ismertet pl. a 304 715 lajstromszámú SU leírás. A kvarchomokkal való térkitöltés amiatt előnyös, mert az apró szemcsék között kevés robbanóképes gáz tud elhelyezkedni, illetve a kvarcszemcsék a nagy fajlagos felület és fajhő miatt gyorsan lehűtik az esetleg berobbanó kis mennyiségű gázt. Hátrányos tulajdonsága viszont a homoknak az, hogy csak nagy rétegvastagság esetén nyűjt védelmet és könnyen benedvesedik, így villamos szigetelőképességét teljesen elveszti. A kvarchomokkal való térkitöltés továbbfejlesztését javasolja a 176 195 lajstromszámú HU szabadalmi leírás, ahol a térkitöltő védőréteg 10—1000 fim átmérőjű szigetelőanyagból (pl. üvegből, bórüvegből, műanyagból) készített szabályos gömbökből áll, amelyek adott esetben közömbös gázt tartalmaznak zárványként. A szabályos gömbökből álló térkitöltő anyag előnyös tulajdonságai az idézett szabadalmi leírás szerint azzal magyarázhatók, hogy az egymáson legördülő szemcsék a helyi robbanás hatására kialakuló lökőhullám nyomási energiáját mozgási energiává, majd súrlódási hővé alakítják, így elnyelik az égési folyamat energiáját, valamint, hogy az üveggömböcskék a fénytörés és a fényabszorpció hatására a helyi robbanás fényenergiáját is elnyelik, továbbá, hogy ha a gömbök üregesek és közömbös gázzal vannak kitöltve, akkor a robbanás hatására megsérülő gömböcskékbői kikerülő semleges gáz elfojtja az égési folyamatot, és a fentiek miatt vékonyabb rétegvastagság, azaz könnyebb súlyú berendezések kisebb befoglaló méretekkel állíthatók elő. Az ismertetett megoldásnak hátránya azonban, hogy a javasolt gömböcskék gyártása viszonylag drága; az üveg, különösen a bórüveg, hidrofil felületi tulajdonsággal rendelkezik és nedvszívó, ez pedig a villamos berendezés szigetelését lerontja. További hátrányt jelent az, hogy idővel az ilyen anyagok esetleg oxidálódnak, illetve — különösen túlnyomás esetén — a metán is beoldódhat a felületükbe. Gyakorlati megfigyelés az is, hogy ugyan gyárthatók üveggömbök szén-dioxid gázzárvánnyal, de a gáztartalom a mikroméretű pórusokon kidiffundálhat, levegőre, illetve akár metángázra is kicserélődhet. A találmányunk elé kitűzött cél tehát az volt, hogy a fenti hiányosságokat kiküszöböljük, azaz olyan tűz és robbanás elleni védőeszközt hozzak létre, amelynek védőrétege — kis rétegvastagságban is nagy védőhatású, védőhatását tartósan megőrzi, — olcsón előállítható, — jó térkitöltő, — felülete hidrofób tulajdonságú, inert, — kis térfogatsúlyú, — kiváló energiaabszorpciós tulajdonságú, — inert gázzárványokat tartalmaz, — tűzálló és hőszigetelő, — kiváló villamos szigetelő tulajdonságú. A kitűzött feladat megoldásához az a felismerés vezethet, hogy ha védőrétegként olyan zárt gázcellákat tartalmazó szemcsés anyagot használunk, amelyet pl. szilikátásványokból vagy egyes fémvegyületekbői, oxidos ásványokból, tehát kémiai összetétel szempontjából üvegszeiű anyagokhoz hasonló kiinduló anyagokból, amelyek nyers állapotban szerkezeti vizet, hőre bomló anyagokat tartalmaznak, hőkezelési eljárás útján lehet nyerni, amely hőkezelés! eljárás so rán a kiinduló anyagok „felhabosodnak”, apró zárt gázcellákat tartalmazó szemcsés anyaggá alakulnak át, akkor — mint ahogy az kísérleteink során bebizonyosodott — az eddigiekhez képest 50%-kal csökkentett rétegvastagságú védőréteg rendelkezik az eddig ismert legjobb védőréteg fojtás! és csillapítási tulajdonságaival, valamint ez az anyag az üvegnél is tűzállóbb, bőállőbb., kb. 1000 °C-nál lágyul. A fenti felismerés alapján tehát a találmányom elé kitűzött feladatot úgy oldottam meg, hogy olyan tűz és robbanás elleni védőeszközt hoztam létre, amelynek legfeljebb felülről nyitott háza, a házon belül üzemi vagy zárlati elektromos kisülés, helyi túlmclcgedés létrehozására képes villamos berendezése, a házat a villamos berendezéstől — a berendezés egyes alkatrészeit egymástól is — izoláló szemcsés szigetelőanyagból lévő védőrétege van. A védőeszközre az jellemző, hogy a védőréteg "0,04—0,2 kg/1 térfogatsúlyú, 10—1000 pm méretű, semleges gázzal töltött zárt cellákat tartalmazó, hőkezeléssel nyert hidrofobizált felületű szemcsés adott anyag. Előnyös lehet a védőeszköz olyan kivitele, amikor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
