Műszaki

Polimer anyagok összehasonlítása kültéri nagyfeszültségű szigetelő alkalmazásokhoz

Jul 28, 2023 Hagyjon üzenetet

A polimer szigetelőket már 1960-ban alkalmazták felsővezetékeken és alállomásokon. Számos különböző polimert próbáltak ki az évek során, gyakran eltérő eredménnyel. Például a politetrafluor-etilén (más néven teflon) kezdetben ígéretesnek tűnt, és 1965 körül Olaszországban gyártott szigetelőkben használták. Ezt az anyagot azonban hamarosan elhagyták, mivel nem alkalmas. A porcelánnal és üveggel szemben jobb szennyezőképességű polimerek közé tartozik az etilén-propilén-kaucsuk (EPR), az etilén-propilén-dién monomer (EPDM), a szilikongumi (SR) és ezeknek a polimereknek a különféle „ötvözetei”. Ebben az INMR-nek szerkesztett, 2015-ös hozzászólásában Alberto Pigini, a T&D szakértő néhány olyan tényezőt tárgyalt, amelyeket figyelembe kell venni a kültéri szigetelő alkalmazásokhoz legmegfelelőbb polimer házanyag kiválasztásakor.

 

Míg a polimer anyagok minden családjára általában a fő ömlesztett polimer alapján hivatkoznak, fontos megjegyezni, hogy minden szigetelőanyag a saját egyedi „receptje” szerint készül. Különleges összetevőket, például töltőanyagokat, színezőanyagokat és egyéb adalékokat adnak a fő ömlesztett polimerhez, hogy optimalizálják azt a költségek, a gyártás és a teljesítmény szempontjából. Valójában az egyik probléma, amely továbbra is csak részben megoldott, az, hogy megtaláljuk a legjobb módszert az egyes polimer anyagok megbízható „ujjlenyomatának” megszerzéséhez. Ez a legjobb módja annak, hogy biztosítsa a vásárlókat arról, hogy a hozzájuk szállított szigetelők pontosan ugyanazok, mint amelyekhez típusvizsgálati tanúsítványt és helyszíni tapasztalatot kaptak.

 

Az EPR, az EPDM és az SR (különböző szabadalmaztatott összetételükben) a legmegfelelőbb polimerek, amelyek különböző érdemi osztályokkal rendelkeznek az elektromos, kémiai, környezeti és mechanikai igénybevételekkel szembeni ellenállás szempontjából. Az SR például egy hidrofóbitás transzfer anyag (HTM). Ez azt jelenti, hogy nemcsak belső szidrófobicitást mutat, hanem azt az egyedülálló képességet is, hogy alacsony „helyreállási idővel” visszaállítja a hidrofób hatást a felszínen, ha a hidrofób jelleg átmenetileg megszűnne az üzemi körülmények, például erős nedvesítés miatt. Főleg ennek az előnynek köszönhető, hogy az SR érvényesült más polimerekkel szemben, és valóban azzá váltde facto„szabvány” a legtöbb HV-alkalmazáshoz AC és DC egyaránt – különösen akkor, ha fokozott környezetszennyezési teljesítményre van szükség. A polimerek ezzel a családjával kapcsolatos gyakorlati tapasztalatok általában pozitívak mind a vonali, mind az alállomási alkalmazásoknál, megerősítve ezzel az erős piaci preferenciát.

 

Ugyanakkor fontos kiemelni, hogy a tapasztalatok azt mutatják, hogy az SR szigetelés nem mindig felel meg a felhasználók elvárásainak rendkívül durva szolgáltatási környezetekben (pl. olyanok, amelyekben nagy az oldható és nem{2}}oldható lerakódások a szigetelőkön, és gyakran nedvesednek köd). Ilyen kihívást jelentő körülmények között előfordulhat, hogy a hidrofóbitás helyreállítása nem elég gyors, ami gyakorlatilag semmissé teszi az előnyt. Ezt a viselkedést az elmúlt években súlyos (talán túlságosan is súlyos) laboratóriumi öregedési tesztek erősítették meg, ahol a különböző szigetelőanyagokat és anyagokat több ezer órán át különböző igénybevételi körülményeknek, például sóködnek, esőnek, tiszta ködnek, száradási időszakoknak és UV-sugárzásnak voltak kitéve (lásd: . 1 ábra). A(z) . 2. ábra példákat mutat be az egyenáram alatt tapasztalt degradációra. A szigetelő öregedés utáni állapotának jelzéséhez a szennyezésállóságot a „gyors felvillanás” módszerrel határoztuk meg 80 kg/m sótartalom mellett.3. A . 3. ábra a szigetelők összehasonlítását mutatja az egyenáramhoz szükséges egyesített fajlagos kúszótávolság (USCD) szerint. Ilyen szimulált extrém körülmények között azt találták, hogy az EPDM és az EPRinsulators teljesítménye valóban jobb, mint az SR. Ez valószínűleg annak a ténynek volt köszönhető, hogy az ilyen típusú extrém környezetben a nyomkövetéssel és erózióval szembeni ellenállás fontosabb, mint a hidrofób átvitel.

Végül vannak olyan helyzetek, amikor a kompozit szigetelők alkalmazását nem a kiváló szennyezési teljesítmény, hanem más megfontolások, például a fokozott biztonság szabták meg. Valójában ez egyre inkább így van a váltóáramú alállomási alkalmazások házainál viszonylag tiszta környezetben, ahol az elektromos tervezést inkább a kapcsolási impulzusteljesítmény uralja, mint a környezetszennyezés. Bár lehetséges, hogy a szilikon szigetelők is a legjobb megoldást kínálják ebben az esetben, a „szabványos SR-megközelítés” műszaki és gazdasági összehasonlítása a fent nem említett alternatív polimer opciókkal nem vethető el automatikusan. A túl sok szabványosítás korlátozza az innovációt.

A szálláslekérdezés elküldése