Kết quả kiểm tra cỏch đ iện composit.

Một phần của tài liệu Đánh giá khả năng phục hồi cách điện bề mặt của silicon sử dụng trong cách điện cao cấp chế tạo bằng vật liệu composite phủ silicone sau khi chịu tác động phá hủy bề mặt (Trang 40 - 44)

Phần này giới thiệu cỏc kiểm tra được thực hiện trong 6 phũng thớ nghiệm mà dựng sương muối và rónh trũn dẫn đối với 4 cụng thức khỏc nhau của lớp phủ RTV-SIR trờn cỏc thanh sứ, cung cấp cỏc kết quả chắc chắn về sự xếp hạng vật liệu theo dũng điện rũ, theo lượng nạp điện tớch luỹ và tổng số dũng

điện xung . Điều này giỳp nõng cao độ tin cậy của cỏc kết quả kiểm tra cỏch

điện sử dụng phương phỏp sương muối và rónh trũn dẫn . Sự ảnh hưởng của bức xạ UV lờn quỏ trỡnh già hoỏ cũng được gộp trong quỏ trỡnh kiểm tra này. Nú cũng giỳp quan sỏt được quỏ trỡnh già hoỏ do nguyờn nhõn ăn mũn và nứt vỡ. Dạng EPR núi chung là tốt hơn so vơi nhựa epoxy . Cỏc cỏch điện thanh composit 72 và 230 kV làm bằng cao su EPDM, EPM và RTV-SIR cũng được kiểm tra sự già hoỏ trong điều kiện phủ lớp ximăng và trong mụi trường sương mự sạch, sương muối hoặc trong điều kiện phủ một lớp xi măng và mụi trường sương muối . Sự khỏc nhau quan trọng về khả năng chịu đựng quỏ trỡnh già hoỏ được tỡm thấy trong cỏc dạng cỏch điện khỏc nhau .

Khả năng ăn mũn và tạo thành cỏc rónh dẫn của cỏc loại cỏch điện epoxy, HTV và EPDM khỏc nhau cũng đó được thảo luận. Khả năng chống lại sự ăn mũn và tạo rónh dẫn của dũng điện một chiều cũng thấp hơn khi so sỏnh với dũng xoay chiều (60Hz). Nú bao gồm cả việc thiết kế lớp phủ chống lại tỏc động của thời tiết theo một nguyờn tắc quan trọng về ăn mũn và tạo rónh dẫn của cỏch điện. Cỏch điện HTV-SIR, với đường rũ là 27,6 mm trờn 1 kV

cho thấy rằng quỏ trỡnh phúng điện cầu khụ khụng phỏt triển trong điều kiện sương muối khắc nghiệt, trong khi sự phỏt triển của dũng điện rũ rất lớn với khoảng cỏch 17,3 mm/kV. Cú một cụng ty điện lực lớn đó thụng bỏo rằng: trong một điều kiện thời tiết khắc nghiệt, khụng xảy ra một sự phúng điện bề

mặt nào tại bất kỳ một cỏch điện SIR nào trờn đường dõy 138 kV (377 bộ

cỏch điện) và 230 kV (1430 bộ cỏch điện) của họ, trong khi đú cú rất nhiều quỏ trỡnh phúng điện bề mặt trong cỏc đường dõy 138kV và 230 kV sử dụng cỏch điện EPDM và cỏch điện sứ .

Cỏch điện cao ỏp ngoài trời bằng thuỷ tinh và sứ được phủ một lớp HTV- SIR cú khả năng tốt hơn so với phủ lớp silicon thường trong quỏ trỡnh kiểm tra DC và khi cú sương muối hoặc cú hiện tượng phúng điện cầu khụ. Bởi vỡ họ đó sử dụng cỏc kết quả quỏ trỡnh ăn mũn xảy ra do điện ỏp một chiều DC,

điều này cú thể ảnh hưởng đến cỏc kết quả kiểm tra, cỏc điện cực than chỡ và dõy platium. Cỏc kim loại khỏc như là nhụm, thộp khụng gỉ, đồng thau và

đồng cũng đó được thử dựng nhưng đều khụng thoả món bởi vỡ chỳng bị ăn mũn và sự ăn mũn này làm hỏng bề mặt của mẫu kiểm tra. Lớp phủ polime HTV-SIR trờn cỏc hệ thống 66 kV được sử dụng lần đầu tiờn vào năm 1973 và hiện nay đó được sử dụng rộng rói. Mục đớch của họ là để hồi phục lại khả năng chống dớnh nước bề mặt đối với việc cải thiện sự nhiễm bẩn của sứ

xuyờn ngoài trời, cỏch điện thuỷ tinh và cỏch điện sứ. Trờn cả chiều dài của cỏch điện sứ được phủ một lớp HTV-SIR thỡ cú điện ỏp phúng điện bề mặt cao hơn so với cỏch điện mà khụng cú lớp phủ khi cú mặt sự nhiễm bẩn trờn bề mặt của chỳng tương đương với mật độ lắng đọng muối (ESDD) là 0,07

Cỏch điện SIR được đỏnh giỏ tại điều kiện vận hành ngoài trời trong 9 năm và người ta thấy chỳng vẫn cũn khả năng chống thấm nước trong cả điều kiện độ ẩm cao và khụng cao. Chỳng ta cũng thấy rằng những thay đổi hoỏ học đối với dũng DC lớn hơn so với dũng AC. Dũng điện rũ của cỏch điện SIR bị nhiễm bẩn cũng nhỏ hơn và ớt xảy ra hơn so với cỏch điện sứ. Mức độ

chịu điện ỏp của cỏch điện SIR giảm tỉ lệ với sự tăng ESDD như trong hỡnh 1. Mức độ chịu điện ỏp của cỏch điện SIR phụ thuộc vào ESDD theo một quy luật cụng suất tương tự nhưđối với cỏch điện sứ.

Khả năng chịu điện ỏp của SIR cũng giảm tỉ lệ với việc tăng mật độ lắng

đọng khụng hoà tan (NSDD) trong dải từ 0,1 đến 5 mg/cm2 và khả năng này giảm khi chiều dài của cỏch điện giảm.

Cỏc hiệu ứng của vật liệu phủ chổng tỏc động của thời tiết của cỏch điện polime ngoài trời, được trỡnh bày như là thiết kế khớ động lực đối việc làm sạch cỏch điện nhiễm bẩn tự nhiờn bằng giú và mưa, thảo luận về khả năng xõy dựng và định hướng đối với khả năng ăn mũn và tạo rónh dẫn trong điều kiện sương muối khắc nghiệt một chiều DC hoặc xoay chiều AC. ( 250 đến 1000àS/cm). HTV-SIR với chất độn ATH chiếm 30 phần trờn 100(pph) trong SIR, EPDM (ATH chiếm từ 45 đến 200 pph) và nhựa epoxy (ATH bằng 220 pph) cũng đó được sử dụng. Tỉ lệ khoảng cỏch rũ trờn vựng bề mặt của cỏch điện là hằng số bằng 5,6x10−8/mm ±10% và ỏp lực điện trung bỡnh

được sử dụng trờn thực tế. Dũng điện rũ sẽ giảm khi tỉ lệ khoảng cỏch này tăng lờn. Đối với cỏch điện HTV-SIR thỡ dũng điện rũ trong sương muối tăng lờn cựng với sự tăng ỏp lực điện.

Kiểm tra SIR trong một rónh trũn dẫn sử dụng một độ mặn khoảng 1,33 mS/cm cho thấy rằng độ ăn mũn của dũng 1 chiều DC lớn hơn nhiều so với AC xoay chiều. Độ ăn mũn bị hạn chế tại vựng gần điện cực của dũng 1 chiều DC nhưng nú lại bao phủ một vựng rộng hơn đối với dũng xoay chiều AC. Với DC, cú một lượng vật liệu bị mất đi nhiều hơn so AC và nú cũn mất

đi nhiều hơn tại điều kiện điện trường cao hơn ( 0,83 và 0,5 kV/cm). Sự

kiểm tra trong rónh trũn dẫn của SIR với chất độn là bột thạch anh (10 đến 50%) bị hỏng bởi cỏc rónh, SIR độn ATH (50%) trong khi kiểm tra, EPR

độn ATH (50-55%) và nhựa epoxy cycloaliphatic độn bột thạch anh (65%)

đều hoạt động tốt. Cỏc kiểm tra đều bị dẫn điện bởi độ ẩm của cỏc vật mẫu (với 356àS/cm nước trong mỗi 120 giõy)

Cỏc đầu cỏp cấp điện ỏp 25 kV làm bằng SIR, EVA và EPDM được kiểm tra trong điều kiện sương muối (50 đến 1200àS/cm) để so sỏnh với cỏc hiệu

ứng của thành phần lớp phủ bề mặt, thiết kế xõy dựng, cỏc phương phỏp làm giảm độ căng điện trong điều kiện nhiễm bẩn . Điều này được xỏc định là cỏc đầu sứ cú thành phần điện trở rónh tốt, khả năng làm thoả món cú thểđạt

được với việc làm giảm khoảng cỏch rũ hơn so với hiện cú.

Nhựa epoxy thơm với cỏc chất độn khỏc (silane epoxy đó xử lý bột thạch anh, oxit nhụm và dolomite được kiểm tra trong một vũng rónh (3,5 mS/cm). Những tỏc nhõn tỏch được chuyển đi bằng cỏch sử dụng isopropanol. Mẫu epoxy với thành phần silan duy trỡ bề mặt chống dớnh nước của chỳng trong thời gian dài hơn so với cỏc chất độn khỏc[94]. Sau quỏ trỡnh già hoỏ cú thể

tỡm thấy được rằng nhúm cacbonxylic tăng và nhúm thơm giảm. Tớnh chống dớnh nước mà ta quan sỏt thấy được cho là ở trong chất độn, bởi vỡ nhựa thỡ khụng cú tớnh chống dớnh nước và tỏc nhõn tỏch rời khụng chứa đựng silane.

Trờn bề mặt của nhựa epoxy, cỏc tinh thể axit oxalic cú dạng bột trắng được tạo thành sau quỏ trỡnh kiểm tra trong cỏc vũng rónh và sau khi cú phúng

điện cục bộ xảy ra trong nhựa epoxy. Axit formic và axit Glycotic cũng

được xỏc định . Vai trũ của nhựa epoxy với thành phần silane dạng bột thạch anh cho thấy những khả năng tốt của chỳng chống lại sự thoỏi hoỏ của thuộc tớnh chống dớnh nước nhưng SIR đó thực hiện tốt hơn so với epoxy trong khi kiểm tra một vũng rónh sử dụng lượng muối hoà tan là 0,5 mS/cm .

Việc nghiờn cứu sử dụng phổ electron đối với cỏc phõn tớch hoỏ học (ESCA) trờn cỏch điện EPDM và SIR, đó được sử dụng nhiều tại 130 kV (pha nối

đất) trong phạm vi nụng nghiệp, cho thấy rằng lượng cỏcbon giảm và lượng oxy tăng lờn trờn bề mặt của EPDM, trong khi đối với SIR thỡ sự thay đổi thành phần là khụng đỏng kể . Trờn bề mặt của SIR lượng ATH được giảm xuống sau 5yr trờn đường dõy . Một số sự quan sỏt tương tự cũng được thụng bỏo trờn cỏch điện SIR và EPDM và được thực hiện tại 300 kV. Kết quả này đó được xỏc nhận độc lập sử dụng PSCA sau quỏ trỡnh kiểm tra trong điều kiện sương muối và đồng thời cũng chỉ ra sự tập trung cao hơn của cỏc phõn tử oxy trờn bề mặt so với trong số lượng lớn SIR . Cũng cú đề

xuất rằng điều này là do cỏc phản ứng liờn kết chộo của silan từ quỏ trỡnh phúng điện cầu khụ . Quỏ trỡnh oxy hoỏ bề mặt của EPDM và hợp chất EPDM/SIR được đỏnh giỏ bằng cỏch lấy ra một số lượng nhỏ polyme và phõn tớch nú qua phộp chuyển đổi Fourier (FTIR) và phổ quang điện tia X (XPS).

Một phần của tài liệu Đánh giá khả năng phục hồi cách điện bề mặt của silicon sử dụng trong cách điện cao cấp chế tạo bằng vật liệu composite phủ silicone sau khi chịu tác động phá hủy bề mặt (Trang 40 - 44)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(118 trang)