tehnički

Usporedba polimernih materijala za vanjske primjene HV izolatora

Jul 28, 2023 Ostavite poruku

Polimerni izolatori primjenjivani su na nadzemnim vodovima i trafostanicama još 1960. godine. Tijekom godina isprobano je nekoliko različitih polimera, često s različitim rezultatima. Na primjer, politetrafluoroetilen (također poznat kao teflon) činio se obećavajućim u početku i korišten je u izolatorima proizvedenim u Italiji počevši od 1965. godine. Ali ovaj je materijal ubrzo napušten kao neprikladan. Ostali polimeri koji su tvrdili da imaju superiorne performanse onečišćenja u odnosu na porculan i staklo uključuju etilen propilen kaučuk (EPR), etilen propilen dien monomer (EPDM), silikonsku gumu (SR) i razne 'legure' ovih polimera. U ovom uređenom prilogu za INMR iz 2015., stručnjak za T&D Alberto Pigini raspravljao je o nekim čimbenicima koje treba uzeti u obzir pri odabiru najprikladnijeg polimernog materijala za kućište za vanjsku izolatorsku primjenu.

 

Dok se svaka obitelj polimernih materijala obično spominje na temelju glavnog skupnog polimera, važno je napomenuti da je svaki izolacijski materijal formuliran korištenjem vlastitog jedinstvenog 'recepta'. Specifični sastojci kao što su punila, sredstva za bojenje i drugi aditivi dodaju se glavnom rasutom polimeru kako bi se optimizirao s gledišta cijene, proizvodnje i učinka. Zapravo, jedno pitanje koje ostaje samo djelomično riješeno je uspostavljanje najboljeg načina za dobivanje pouzdanog 'otiska prsta' svakog polimernog materijala. Ovo se smatra najboljim načinom da se klijentima osigura da su izolatori koji su im isporučeni potpuno isti kao oni za koje su dostavljeni certifikati o ispitivanju tipa i iskustvo na terenu.

 

Utvrđeno je da su EPR, EPDM i SR (u njihovim različitim patentiranim formulacijama) najprikladniji polimeri s različitim redoslijedom vrijednosti sa stajališta otpornosti na električna, kemijska, okolišna i mehanička opterećenja. SR je, na primjer, materijal za prijenos hidrofobnosti (HTM). To znači da ne samo da pokazuje intrinzičnu hidrofobnost, već i jedinstvenu sposobnost obnavljanja hidrofobnosti na površini s niskim 'vremenom oporavka' ako se hidrofobnost privremeno izgubi zbog uvjeta rada kao što je jako vlaženje. Uglavnom zbog ove prednosti SR je prevladao nad drugim polimerima i postaode facto'standard' za većinu visokonaponskih aplikacija u izmjeničnoj i istosmjernoj struji – posebno kad god se zahtijevaju poboljšane performanse onečišćenja. Iskustvo na terenu s ovom obitelji polimera općenito je bilo pozitivno i za primjene u vodovima i trafostanicama, čime se jača jaka tržišna preferencija.

 

U isto vrijeme, važno je istaknuti da iskustvo sugerira da SR izolacija možda neće uvijek ispuniti očekivanja korisnika u ekstremno teškim radnim okruženjima (npr. onima s visokim topivim kao i ne-topivim naslagama na izolatorima i s čestim vlaženjem maglom). Pod tako zahtjevnim uvjetima, oporavak hidrofobnosti možda neće biti dovoljno brz, učinkovito poništavajući korist. Ovo ponašanje potvrđeno je posljednjih godina ozbiljnim (možda pretjerano teškim) laboratorijskim testovima starenja gdje su različiti dizajni izolatora i materijali bili izloženi tisućama sati različitim uvjetima stresa uključujući slanu maglu, kišu, čistu maglu, razdoblja sušenja i UV zračenje (vidi sliku . 1). Slika . 2 prikazuje primjere degradacije doživljene pod istosmjernom strujom. Da bi se dobila indikacija stanja izolatora nakon starenja, otpornost na onečišćenje određena je pomoću metode 'brzog prelaska' pri salinitetu od 80 kg/m3. Slika . 3 prikazuje usporedbu izolatora u smislu unificirane specifične puzne staze (USCD) potrebne za DC. Pod takvim simuliranim ekstremnim uvjetima, utvrđeno je da su performanse EPDM i EPR izolatora zapravo bolje od onih SR. To je vjerojatno zbog činjenice da je otpornost na tragove i eroziju bilo kojeg polimernog materijala važnija od prijenosa hidrofobnosti u ovim vrstama ekstremnih okoliša

Konačno, postoje situacije u kojima usvajanje kompozitnih izolatora nije diktirano superiornim učinkom onečišćenja, već radije drugim razmatranjima, kao što je poboljšana sigurnost. Zapravo, to je sve više bio slučaj s kućištima za aplikacije u podstanicama izmjenične struje u relativno čistim okruženjima, gdje električnim dizajnom više dominira izvedba sklopnog impulsa nego onečišćenje. Iako je moguće da silikonski izolatori također nude najbolje rješenje u ovom slučaju, tehničku i ekonomsku usporedbu 'standardnog SR pristupa' s alternativnim polimernim opcijama koje nisu gore spomenute ne treba automatski odbaciti. Previše standardizacije ograničava inovacije.

Pošaljite upit