Elektrik Mühendisliği İlkeleri
Yüksek gerilim Uygulamalarında Polimer bazlı yalıtımının Başarısız Analizi
Table of Contents
Polimer bazlı yalıtım malzemeleri, yüksek gerilimli elektrik sistemleri, yüksek dielektrik gücü, düşük ağırlık ve esneklik için ödüllendirilir. Güç kablolarından yüksek gerilimli ve dönüştürücü otobüsler, bu polimerler - çapraz bağlantılı polizenfeksiyon (XLPE), nüklene kauçuk (EPR), ve silikon kauçuk - yüksek basınç analiz sistemlerinin operasyonel ortamından olağanüstü derecede sağlam bir şekilde tasarlanması ve uygulanması için gerekli olan temelsel bir şekilde gerekli olan kontrol yöntemlerin uygulanması.
Polimer yalıtımında Yaygın Başarısızlık Türleri
Polimer yalıtımlarında başarısızlıklar nadiren tek bir nedenden kaynaklanıyor; genellikle zaman içinde hareket eden elektrik, termal, mekanik ve çevresel streslerin bir kombinasyonunun sonucu. aşağıdaki alt bölümler, alan ve laboratuvar çalışmalarında gözlemlenen en büyük başarısızlık modlarını detaylıyor.
Elektrik Sınırı
Elektrik arızası artık uygulanan elektrik alanına dayanamadığında, ani bir indüktif özellikler kaybına yol açıyor.Bu, yüzeydeki veya iç arkeolojide bir flaş olarak ortaya çıkabilir.PD birçok polimer dielektrikte, parçalanmış parçalardan, pitler ve ağaç benzeri yapılardan (elektrikli ağaç) hemen hemen hemen doğrulanmış elektrik deşarjları, elektrotlara bağımlı olmayanlar gibi görünür.
Çevre Degradasyon
Doğal çevreye uzun vadeli maruz kalma, polimer yalıtım başarısızlığının öncü bir nedenidir.ETHFLT:0)UVT:2 Güneşten gelen fotodeksasyon, birçok polimerde kırılmak veya zincirleme yapmak, iletkenliği artırmak ve elektro-kimyasal ısıtımı azaltmak için kullanılır.[Dönemli)
Mekanik Hasar
Fiziksel etkiler, yükleme sırasında stresler, vibrasyon ve termal genişleme tüm polimer yalıtımda mekanik hasarlar tanıtabilir.[/FLT:1][/FONT=D:2|tarlar[DDDD][/FONT=D) ve elektrik ağacı ve kısmi deşarj için başlangıç siteleri olarak hareket eder. kablo yalıtımında, minimum yarının ötesindeki mekanik hasarlar için uygun olmayan noktalara neden olabilir.[16]
Kimyasal Saldırı
Polimerler reaktif maddelere maruz kaldığında kimyasal bozulmaya karşı hassastır. Alt istasyonlarda ve endüstriyel ortamlarda, yalıtım, dönüştürücü yağlarla, temizlik çözücüleri, yağları veya hava yoluyla kirleticiler ile temasa geçebilir.(EPR) kablo aksesuarlarında kullanılan hidroksit:0)Kimyasal saldırıya maruz kalırken [Düzükler ve hidrokarbon bazlı yağların temizlenmesi veya embrittlementi, bu kimyasal bariyerlerin azaltılmasına ve elektrik iletkenliğinin arttırılmasına yol açabilir.
Yüzey İzleme ve Erosion
Yüzey izlemepho, polimerik insulatörlerin yüzeyinde meydana gelen belirli bir bozulma biçimidir, özellikle de yüksek elektrik alanı stresini deneyimleyen kuru bantların oluşmasına neden olabilir.
Faktörler Etkileyici Başarısızlık
Başarısızlık ve başarısızlık oranı, malzeme kalitesini, operasyonel koşulları, çevresel maruziyet ve yükleme uygulamaları kapsayan birkaç ilgili faktöre bağlıdır.
Malzeme Kalitesi ve İmalat Tanımları
Polimer yalıtım performansı ham madde ile başlar.Ücretsiz geçiş veya tedavi işlemleri mekanik ve dielektrik özellikleri ile ilgili değişikliklere yol açabilir.[Döneticileri, piyonları veya yabancı partikülleri) etkili yalıtım kalınlığını azaltır ve kısmi deşarj için siteler haline gelebilir. Gelişmiş kaliteli kontrol önlemleri - ALES:2online işlem izleme (Dönlendirme)[Dönlendirme işlemi izleme işlemi[Dönlendirme)[Döneticileri kontrol etmek için kullanılır.
Operasyonel Koşullar: Gerilme ve Termal Stresler
Yüksek gerilim sistemleri sürekli elektrik stresi ve zamansal aşırı gerilimler yıldırım veya geçiş operasyonlarından geçer.ETHFLT:0)Transient dalgalanmaları), yalıtımın dayanmasına veya normal işlem altında ortaya çıkan yanlış termal hataların üstesinden gelebilir.Düzüksel olarak artan ısı değişiklikleri, bu nedenle, yüksek çözünürlükte 10 °C'ye kadar ısınır.
Çevre
UV ve nemsenin ötesinde, özel çevresel koşullar eşsiz zorluklar ortaya çıkarır. kıyı bölgelerinde, [[Üyelim:0))) ·0)))) Yüzeysel nemler, indüktör yüzeylerde taşıyıcı yüzeylerde, mevcut ve takip etmek, terapötik filmler, incelenen kimyasal maddeler ve hidrofobik kayıplar için.
Kurulum Uygulamaları
Birçok yalıtım başarısızlıkları yükleme sırasında ortaya çıkar. Improper kullanımı - örneğin kabloları kaba yüzeylere sürüklemek, minimum yarının ötesine bükmek veya aşırı çekme güçleri uygulamak - bu yardımı ortadan kaldırmak için mikro-tavaplar oluşturmak için [Dönetmez ve eklemler, yarı iletken tabakaların çıkarılması, veya kirlenmenin kaldırılması gibi), kuvvetle nemlendirmek ve takip etmek.
Başarısızlık Analizi Teknikleri
Bir polimer yalıtım başarısızlığı gerçekleştiğinde, kök sebeplerini belirlemek ve recurrence önlemek için sistematik bir araştırma gereklidir. Modern başarısızlık analizi gelişmiş analitik araçlama ile görsel incelemeyi birleştirir.
Görsel ve Optik Sınav
Dikkatli bir denetim[Dönetici:0)) ilk ipuçları sağlar. Cracks, yan işaretler, yolları takip etmek, boyamak veya nems kalıntılarının işaretlerini belgelenir.AİLFLT:2}stereomicroskop)[x-100×) mikro-kökezgiler, katılımcı kontrasepsiyon veya erozyon kalıpları gibi iyi ayrıntıları ortaya çıkarır.
Elektrik Testi
Standart elektrik testleri şunları içerir:0))))))))DÜyesel güç ölçümleri 60270[DÜye Olmayanlar İçin Hassas Bir Yöntemler:2) ve fazda çözülmemiş kısmi deşarj (PRPD) desenleri, mühendisler korona, iç boşluklar ve yüzey deşarjları arasında ayırt edebilir.
Mikrooskopik Analiz
Elektron mikroskopu (SEM) enerji bazlı X-ray spektroskopu (EDS) ile ısıtılması, yüksek magnificationte elektron mikroskobuğunu incelemek için kullanılır. SEM-EDS, metalik eklemeler üretim veya tuz yatakları altında yapılandırır. [FONT Elektroscopy[FLT]
Termal Analiz
Isı teknikleri malzeme bozulmasını değerlendirmektedir.ETHFLT:0)Differential tarama calorimetri (DSC)[D)[D)[Dönüşük sıcaklığı ve kristalliği, ve cam geçiş sıcaklığı, yaşlanma veya kimyasal saldırı sonucu olarak değişir.)[Dynamik mekanik analiz (TGA)[D)[D)[Dönemli vizyum özellikleri; bir damlalık ısısı ve ısıtımının varlığını veya ısıtın.
Spektroskopik ve Kimyasal Analiz
Fourier kızılötesi spektroskopi (FTIR) polimerdeki kimyasal değişiklikleri tanımlamak için yaygın olarak kullanılır -FTIR, hidrolysis ve stabilizatörlerin kaybı. Örneğin, karbonat toplarının oluşumu (yaklaşık 1715 cm-1) söndürücüler (GÜNCÜS)[DÜSTRT:0)[Dönergesel olmayan kimyasal maddeler için FTIR'ı dolduramaz.
Örnek: 22 kV Silikon Lastik Bushing'te Başarısızlığı Takip Etmek
Bir derste, bir kıyı alt istasyonda silikon kauçuk bir tampon, beş yıl sonra şarj edildi. Görsel inceleme, konut yüzeyi boyunca sürekli karbonatlı izleme gösterdi. SEM-EDS, takip yolunda sodyum ve klor tespit etti, tuz kirliliğini doğruladı. Yakındaki FTIR analizi, til grupların yaşlanması ve tekrarlanan bir hidrobik yüzeyin tekrarlanan yüzey bozulması nedeniyle, cam geçiş sıcaklığında hafif bir azalma gösterdi.
Polimer yalıtımının iyileştirilmesi için Stratejiler Durability
Malzeme bilimi, tasarım ve bakım uygulamaları yüksek gerilim sistemlerinde polimer yalıtım ömrünü uzatan çok sayıda avenues sunar.
Gelişmiş Malzeme Seçimi ve Modification
Uygulama için doğru polimer seçimi, ilk savunma hattıdır. [FONTD:0]Sesicone[CFONTT:1) Yüksek dielektrikli direnç ve yüksek çözünürlükte bulunan yüzeylere ve dirençlere ek olarak, temizlenebilirlik sağlar.) ve ısıtılır.
Koruyucu Kaplamalar ve Yüzey Tedavisi
phoFLT:0) Oda-sıcak-vulcanize (RTV) silikon kaplamaları), mevcut seramik veya polimer insülatörlerde mevcut olan polimerler Hidrofobiklığı geri alır ve UV ve kirliliğine karşı koruyucu bir katman sağlar. [:2).UV-stabilize polimer formülasyonları[Döneticileri [Döneticileri) veya karbon kaplamalarını azaltırlar veya daha soğuk hava kirliliğini azaltırlar.
Tasarım İyileştirmeleri: Geometri ve Stres Kontrol
İnsülatör şeklini optimize etmek, kirlenmeyi ve alan dağıtımını artırabilir.ETHFLT:0)Shed geometri) (büyük ve küçük dökmeleri) su yollarını bozmaya yardımcı olur (Dörtücük kesme mesafeleri)[Dönemli yalıtımlar[Döneticileri)[Döneticileri kontrol etmek için kapalıdır.
Proper installation ve Quality Güvence
Üretici yönergelerinin ardından, kablo ortakları ve bitişleri için, [[0) kurulum araçları ) (örneğin, ısıtılmış çekme sistemleri ile karşılaştırıldığında yükleme testleri ve temizleme testleri.)
Düzenli Bakım ve Durum İzleme
Proaktif bakım, planlanmamış başarısızlıkları dramatik bir şekilde azaltır.ETHFLT:0)Routine görsel denetimler), prefabrik termograftlar ile birkaç kez uyarıda bulunur.), mevcut veya fakir kontaktlar tarafından önerilen sıcak noktaları tespit edebilir. Online kısmi deşarj izleme).
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Polimer bazlı yalıtım, mükemmel elektrik ve mekanik özellikleri nedeniyle yüksek gerilim uygulamaları ele almaya devam edecektir. Ancak, uzun vadeli güvenilirlik, karmaşıklık mekanizmaların ayrıntılı bir şekilde anlaşılmasını gerektirir - elektriksel kesinti, çevresel bozulma, mekanik hasar, kimyasal saldırı ve yüzey izleme - ve izleme, doğru yükleme ve uygulama faktörleri, SEM-EDS gibi modern analitik tekniklere sahip olmak, FTIR, DSC ve kısmi deşarj tanıları, mühendisler, temel sebepleri ve doğrulayıcı önlemleri alabilir. Gelişmiş malzemeler seçerek, koruyucu kaplamaları, optimum onarımları uygulayın.
[FONT:0) Standartlar ve en iyi uygulamalar hakkında daha fazla okuma için, [FONTDÜSTR:2]IEC Webstore[DÜT:2) IEC 62217 ve IEC 60507 gibi uluslararası test yöntemleri için [FONT).