Tehnologia și caracteristicile detectării îmbătrânirii pentru izolatoarele compozite

Odată cu îmbunătățirea tehnologiei izolatoare compozite, numărul de izolatori compozit a crescut rapid, majoritatea fiind realizate din cauciuc siliconic ca material de înveliș. Motivul principal pentru alegerea izolatoarelor compozite în străinătate este greutatea lor ușoară și costul redus. În China, izolatoarele compozite aflate în funcțiune în prezent sunt toate izolatoare din cauciuc siliconic, care vizează în principal rezolvarea problemei de poluare, care este strâns legată de caracteristicile liniilor aeriene din China. În comparație cu izolatoarele tradiționale din porțelan sau sticlă, izolatoarele compozite au avantaje precum rezistența ridicată, greutatea ușoară, rezistența puternică la erupție umedă, tensiunea mare de fulger și operarea și întreținerea simplă.
Izolația exterioară a izolatoarelor compozite adoptă cauciuc siliconic organic, iar rezistența la îmbătrânire a materialelor organice este mult inferioară celei a ceramicii anorganice sau a sticlei. În timpul funcționării, materialele de umbrelă și manta izolatoarelor compozite prezintă, în general, diferite fenomene de îmbătrânire, cum ar fi urme de scurgere sau coroziune electrică, crăpare, crăpare, defalcare, pulverizare, decolorare, fragilitate și duritate. Îmbătrânirea severă a materialelor de izolație exterioară este principalul motiv pentru eliminarea sau înlocuirea multor izolatoare compozite care funcționează timpuriu.
Metoda electrică utilizată în mod obișnuit pentru diagnosticarea îmbătrânirii izolatoarelor compozite este măsurarea tensiunii lor de declanșare în ceață. Se raportează că modificările performanțelor electrice ale izolatoarelor compozite înainte și după îmbătrânire pot fi evaluate prin măsurarea tensiunii de aprindere a izolatoarelor compozite în ceață (ceață curată sau ceață sărată).
În cercetările de laborator și de la fața locului-, curentul de scurgere este considerat unul dintre parametrii importanți pentru detectarea stării de îmbătrânire a izolatoarelor. Forma de undă a curentului de scurgere poate oferi informații utile, iar componenta armonică a formei de undă poate servi ca un semn dacă izolatoarele trebuie curățate.
Cele două metode de evaluare a îmbătrânirii izolației de mai sus au fost studiate dintr-o perspectivă macro. Cu toate acestea, în timpul procesului de îmbătrânire a materialelor izolatoare, microstructura materialului izolator se va modifica. Prin urmare, este necesar să se analizeze mecanismul de îmbătrânire al materialelor izolatoare dintr-o perspectivă microscopică și să se găsească metode de evaluare a îmbătrânirii izolației.
Principalii factori care cauzează îmbătrânirea izolatoarelor compozite includ descărcarea de suprafață (descărcare corona, descărcarea arcului), radiația ultravioletă, temperatura și poluarea. Printre acestea, descărcarea de suprafață are un impact grav asupra performanței izolatoarelor compozite. Când intensitatea câmpului de pe suprafața izolatorului atinge 0,5-0,7 kV/cm, se va produce descărcarea corona între picăturile de apă de pe suprafața izolatorului. Descărcările de suprafață sunt cauza principală a îmbătrânirii izolatoarelor compozite, inclusiv descărcarea cu arc și descărcarea corona. Mecanismul de deteriorare a degradării dielectrice cauzat de descărcarea parțială este aproximativ după cum urmează:
(1) Impactul particulelor încărcate generate de descărcarea parțială pe suprafața cauciucului siliconic determină ruperea lanțului principal de molecule de cauciuc siliconic, iar polimerul se depolimerizează sau se transformă parțial în molecule joase;
(2) Producătorul de izolatoare poste consideră că descărcarea parțială provoacă o creștere locală a temperaturii pe suprafața izolatorului, iar temperatura ridicată din zona de descărcare poate provoca descompunerea chimică a materialelor din cauciuc siliconic;
(3) Oxidarea și coroziunea gazelor active O3, NO și NO2 generate de descărcarea parțială deteriorează treptat materialul din cauciuc siliconic; (4) Radiația ultravioletă sau razele X- cu lungime de undă lungă generate de descărcarea parțială duce la depolimerizarea și descompunerea cauciucului siliconic.