Tehniline

Polümeersete materjalide võrdlemine välistingimustes kasutatavate kõrgepinge isolaatorite jaoks

Jul 28, 2023 Jäta sõnum

Polümeerseid isolaatoreid on õhuliinidel ja alajaamades kasutatud juba 1960. aastast. Aastate jooksul on katsetatud mitmeid erinevaid polümeere, sageli erinevate tulemustega. Näiteks polütetrafluoroetüleen (tuntud ka kui teflon) tundus alguses paljulubav ja seda kasutati Itaalias valmistatud isolaatorites alates umbes 1965. aastast. Kuid sellest materjalist loobuti peagi, kuna see ei sobi. Teised polümeerid, mis on väitnud olevat portselani ja klaasiga võrreldes paremad saasteomadused, hõlmavad etüleenpropüleenkummi (EPR), etüleenpropüleen-dieenmonomeeri (EPDM), silikoonkummi (SR) ja nende polümeeride mitmesuguseid "sulamid". Selles 2015. aasta INMR-i redigeeritud kaastöös käsitles T&D ekspert Alberto Pigini mõningaid tegureid, mida tuleb välistingimustes kasutatavaks isolatsioonirakenduseks sobivaima polümeerse korpuse materjali valimisel arvestada.

 

Kuigi igale polümeermaterjalide perekonnale viidatakse tavaliselt selle peamise polümeeri põhjal, on oluline märkida, et iga isolatsioonimaterjal on valmistatud oma ainulaadse "retsepti" järgi. Peamisele polümeerile lisatakse spetsiifilisi koostisaineid, nagu täiteaineid, värvaineid ja muid lisaaineid, et optimeerida seda kulude, tootmise ja jõudluse seisukohast. Tegelikult on üks vaid osaliselt lahendatud probleem parimate vahendite leidmine iga polümeermaterjali usaldusväärse "sõrmejälje" saamiseks. Seda peetakse parimaks viisiks klientidele kinnitada, et neile tarnitavad isolaatorid on täpselt samad, millele on antud tüübitesti sertifikaadid ja välikogemus.

 

EPR, EPDM ja SR (nende erinevates patenteeritud koostistes) on leitud olevat kõige sobivamad polümeerid, millel on elektrilise, keemilise, keskkonna- ja mehaanilise pinge vastupidavuse seisukohast erinevad eelised. Näiteks SR on hüdrofoobsuse ülekandematerjal (HTM). See tähendab, et sellel pole mitte ainult sisemist hüdrofoobsust, vaid ka ainulaadset võimet taastada pinnal hüdrofoobsus madala taastumisajaga, kui hüdrofoobsus peaks ajutiselt kaduma kasutustingimuste, näiteks tugeva niisutamise tõttu. Peamiselt selle eelise tõttu on SR domineerinud teiste polümeeride ees ja sellest on saanudde facto"standard" enamiku HV rakenduste jaoks nii vahelduv- kui ka alalisvoolus – eriti alati, kui on vaja suuremat saastevõimet. Selle polümeeride perekonna kogemused on olnud üldiselt positiivsed nii liini- kui ka alajaamarakenduste puhul, tugevdades seeläbi tugevat turueelistust.

 

Samal ajal on oluline märkida, et kogemused näitavad, et SR-isolatsioon ei pruugi alati vastata kasutaja ootustele väga karmides teeninduskeskkondades (nt isolaatoritel on nii lahustuvaid kui ka mittelahustuvaid sademeid ja sageli udumärgumine). Sellistes keerulistes tingimustes ei pruugi hüdrofoobsuse taastumine olla piisavalt kiire, mis tühistab tõhusalt kasu. Seda käitumist kinnitasid viimastel aastatel tõsised (võib-olla liiga karmid) laboratoorsed vananemiskatsed, mille käigus eksponeeriti erinevaid isolaatoreid ja materjale tuhandete tundide jooksul erinevatele stressitingimustele, sealhulgas soolaudule, vihmale, puhtale udule, kuivamisperioodidele ja UV-kiirgusele (vt joonist{5}}). Joonisel . 2 on toodud näited alalisvoolu all kogetud lagunemisest. Isolaatori seisukorra kohta pärast vananemist määrati reostuse taluvus soolsuse 80 kg/m abil "kiire kiirgamise" meetodil.3. Joonisel . 3 on näidatud isolaatorite võrdlus alalisvoolus nõutava ühtse spetsiifilise roomamiskauguse (USCD) alusel. Sellistes simuleeritud äärmuslikes tingimustes leiti, et EPDM-i ja EPRisolaatorite jõudlus oli tegelikult parem kui SR-il. Tõenäoliselt oli see tingitud asjaolust, et vastupidavus mis tahes polümeerse materjali jälgimisele ja erosioonile on seda tüüpi äärmuslikes tingimustes olulisem kui hüdrofoobsuse ülekandmine.

Lõpuks on olukordi, kus komposiitisolaatorite kasutuselevõtmist ei ole tinginud kõrgem saastevõime, vaid pigem muud kaalutlused, näiteks suurem ohutus. Tegelikult on see üha enam nii olnud vahelduvvoolu alajaamade korpuste puhul suhteliselt puhastes keskkondades, kus elektrilises disainis domineerib rohkem lülitusimpulsside jõudlus kui saaste. Kuigi on võimalik, et silikoonist isolaatorid pakuvad sel juhul ka parimat lahendust, ei tohiks nn standardse SR-meetodi tehnilist ja majanduslikku võrdlust ülalmainimata alternatiivsete polümeersete võimalustega automaatselt kõrvale jätta. Liiga palju standardimist piirab innovatsiooni.

Küsi pakkumist