Tekninen

Polymeerimateriaalien vertailu ulkokäyttöön tarkoitettuihin HV-eristinsovelluksiin

Jul 28, 2023 Jätä viesti

Polymeerieristeitä on käytetty ilmajohdoissa ja sähköasemilla jo vuonna 1960. Vuosien varrella on kokeiltu useita erilaisia ​​polymeerejä, usein eri tuloksin. Esimerkiksi polytetrafluorieteeni (tunnetaan myös nimellä Teflon) vaikutti alussa lupaavalta, ja sitä käytettiin Italiassa valmistetuissa eristeissä noin 1965 alkaen. Mutta tämä materiaali hylättiin pian sopimattomana. Muita polymeerejä, jotka ovat väittäneet olevansa parempia saastuttavia posliiniin ja lasiin verrattuna, ovat eteenipropeenikumi (EPR), eteenipropeenidieenimonomeeri (EPDM), silikonikumi (SR) ja näiden polymeerien erilaiset "seokset". Tässä INMR:lle muokatussa vuoden 2015 artikkelissa T&D-asiantuntija Alberto Pigini käsitteli joitakin tekijöitä, jotka on otettava huomioon valittaessa sopivinta polymeeristä kotelomateriaalia ulkokäyttöön.

 

Vaikka jokaiseen polymeerimateriaalien perheeseen on yleensä viitattu sen päämassapolymeerin perusteella, on tärkeää huomata, että jokainen eristemateriaali on formuloitu käyttämällä sen omaa "reseptiä". Tiettyjä ainesosia, kuten täyteaineita, väriaineita ja muita lisäaineita, lisätään päämassapolymeeriin sen optimoimiseksi kustannusten, tuotannon ja suorituskyvyn näkökulmasta. Itse asiassa yksi ongelma, joka on edelleen ratkaistu vain osittain, on löytää paras keino saada luotettava "sormenjälki" jokaisesta polymeerimateriaalista. Tätä pidetään parhaana tapana vakuuttaa asiakkaille, että heille toimitetut eristeet ovat täsmälleen samoja, joille on toimitettu tyyppitestitodistukset ja kenttäkokemus.

 

EPR, EPDM ja SR (erilaisissa patentoiduissa koostumuksissaan) on havaittu sopivimmiksi polymeereiksi, joilla on erilaiset arvot sähköisen, kemiallisen, ympäristön ja mekaanisen rasituksen kestävyyden kannalta. Esimerkiksi SR on hydrofobisuuden siirtomateriaali (HTM). Tämä tarkoittaa, että sillä ei ole vain luontaista hydrofobisuutta, vaan myös ainutlaatuinen kyky palauttaa pinnan hydrofobisuus lyhyellä "palautumisajalla", jos hydrofobisuus katoaa tilapäisesti käyttöolosuhteiden, kuten voimakkaan kastumisen, vuoksi. Pääasiassa tämän edun vuoksi SR on vallinnut muihin polymeereihin verrattuna ja siitä on todellakin tullutde facto"standardi" useimmille HV-sovelluksille sekä AC- että DC-sovelluksissa – varsinkin kun vaaditaan parempaa saastetehoa. Kenttäkokemukset tästä polymeeriperheestä ovat yleensä olleet myönteisiä sekä linja- että sähköasemasovelluksissa, mikä vahvistaa markkinoiden vahvaa mieltymystä.

 

Samalla on tärkeää huomauttaa, että kokemusten mukaan SR-eristys ei välttämättä aina vastaa käyttäjien odotuksia äärimmäisen ankarissa käyttöympäristöissä (esim. ympäristöissä, joissa on runsaasti liukenevia ja ei-liukoisia kerrostumia eristeiden pinnalle ja joissa sumu kostuttaa usein). Tällaisissa haastavissa olosuhteissa hydrofobisuuden palautuminen ei välttämättä ole riittävän nopeaa, mikä tehokkaasti mitätöi hyödyn. Tämä käyttäytyminen vahvistettiin viime vuosina ankarissa (ehkä liian ankarissa) laboratoriovanhentamistesteissä, joissa erilaisia ​​eristerakenteita ja materiaaleja altistettiin tuhansia tunteja erilaisille stressiolosuhteille, mukaan lukien suolasumu, sade, puhdas sumu, kuivumisjaksot ja UV-säteily (katso kuva. 1). Kuvassa . 2 on esimerkkejä DC:ssä havaitusta heikentymisestä. Eristimen kunnon osoittamiseksi vanhenemisen jälkeen saastumisen kesto määritettiin käyttämällä 'quick flashover' -menetelmää suolapitoisuuden ollessa 80 kg/m3. Kuvassa . 3 esitetään eristeiden vertailu DC:n edellyttämän yhtenäisen erityisen ryömintäetäisyyden (USCD) suhteen. Tällaisissa simuloiduissa ääriolosuhteissa havaittiin, että EPDM:n ja EPRinsulaattorien suorituskyky oli itse asiassa parempi kuin SR:n. Tämä johtui luultavasti siitä tosiasiasta, että minkä tahansa polymeerimateriaalin aiheuttaman jäljityksen ja eroosion vastustuskyky on tärkeämpää kuin hydrofobisuuden siirtyminen tämän tyyppisissä äärimmäisissä ympäristöissä.

Lopuksi, on tilanteita, joissa komposiittieristeiden käyttöönottoa ei ole sanelenut ylivoimainen saasteteho, vaan pikemminkin muut näkökohdat, kuten parantunut turvallisuus. Itse asiassa tämä on käynyt yhä useammin vaihtovirtasähköasemien koteloille suhteellisen puhtaissa ympäristöissä, joissa sähkösuunnittelua hallitsee enemmän kytkentäimpulssiteho kuin saaste. Vaikka on mahdollista, että silikonieristeet tarjoavat myös parhaan ratkaisun tässä tapauksessa, "standardin SR-lähestymistavan" teknistä ja taloudellista vertailua vaihtoehtoisten polymeerivaihtoehtojen kanssa, joita ei mainita yllä, ei pitäisi automaattisesti hylätä. Liiallinen standardointi rajoittaa innovaatioita.

Lähetä kysely