Izolátory typu pin sú základným komponentom v elektrických energetických systémoch, ktoré sa bežne používajú na podporu a izolačné vodiče na režijných prenosových a distribučných vedeniach. Ako dodávateľIzolátor typu kolíka, Často sa stretávam s otázkami týkajúcimi sa ich odolnosti voči chemickej korózii. Cieľom tohto blogového príspevku je podrobne preskúmať tento kritický aspekt a poskytnúť poznatky na základe vedeckých poznatkov a praktických skúseností.
Pochopenie izolátorov typu kolíka
Izolátory typu pin sa zvyčajne vyrábajú z materiálov, ako je porcelán alebo polymér. Porcelánové izolátory sa používajú po celé desaťročia kvôli ich vynikajúcim elektrickým izolačným vlastnostiam, mechanickej pevnosti a odolnosti voči faktorom prostredia. Na druhej strane polymérne izolátory získali v posledných rokoch popularitu kvôli ich ľahkej, vysokej hydrofóbnosti a dobrého výkonu v znečistených prostrediach.
Hlavnou funkciou izolátora typu kolíka je zabrániť toku prúdu od vodiča do podpornej štruktúry, čím sa zabezpečí bezpečnosť a spoľahlivosť elektrického systému. V reálnom svete sú však tieto izolátory vystavené rôznym chemickým látkam, ktoré môžu predstavovať hrozbu pre ich integritu.
Mechanizmy chemickej korózie
Chemická korózia je proces, v ktorom sa materiál zhoršuje v dôsledku chemickej reakcie s jej prostredím. V prípade izolátorov typu PIN sa môže vyskytnúť niekoľko typov chemickej korózie:
Kyslé a alkalické prostredie
V priemyselných oblastiach môže atmosféra obsahovať kyslé znečisťujúce látky, ako je oxid siričitý (SO₂) a oxidy dusíka (noₓ). Tieto plyny sa môžu rozpustiť vo vode za vzniku kyselín, ktoré môžu reagovať s povrchom izolátora. V prípade porcelánových izolátorov môže kyselina reagovať s keramickou matricou, postupne eroduje povrch a znižuje jej mechanickú pevnosť. Polymérne izolátory môžu byť tiež ovplyvnené kyslým prostredím, pretože niektoré polyméry môžu byť hydrolyzované v prítomnosti kyselín, čo vedie k zníženiu ich hydrofóbnosti a elektrického výkonu.
Alkalické látky môžu tiež spôsobiť koróziu. Napríklad v niektorých pôdnych prostrediach môžu byť prítomné vysoké roztoky pH. Ak izolátor príde do kontaktu s týmito alkalickými roztokmi, môže viesť k chemickým reakciám, ktoré poškodzujú materiál izolátora.
Ložiská
V pobrežných oblastiach môže soľný sprej uložiť na povrch izolátorov typu kolíka. Soľ môže absorbovať vlhkosť zo vzduchu a vytvára vodivú vrstvu na povrchu izolátora. Táto vodivá vrstva môže spôsobiť únikový prúd, ktorý môže viesť k suchému oblúku pásma a ďalšiemu poškodeniu izolátora. Okrem toho môže soľ tiež reagovať s materiálom izolátora v priebehu času, najmä v prítomnosti kyslíka a vlhkosti, čím sa urýchľuje proces korózie.
Odolnosť izolátorov typu kolíka voči chemickej korózii
Izolátory typu porcelánu
Porcelán je relatívne stabilný materiál s dobrým chemickým odporom. Vydrží určitý stupeň kyslého a alkalického prostredia. Dlhodobá expozícia silným kyselinám alebo alkalisom však môže stále spôsobiť poškodenie. Povrch porcelánových izolátorov je často zasklený, aby poskytol ďalšiu ochrannú vrstvu. Glazúra môže odolávať penetrácii väčšiny chemických látok, ale ak je glazúra poškodená, podkladová keramická matrica môže byť vystavená korózii.
Na zlepšenie odolnosti proti korózii izolátorov typu porcelánových kolíkov môžu niektorí výrobcovia používať špeciálne formulácie alebo povrchové ošetrenie. Napríklad pridanie určitých prísad do porcelánového tela môže zlepšiť jeho chemickú stabilitu. Avšak aj pri týchto opatreniach je potrebné, aby sa izolátory porcelánu stále pravidelne kontrolovali v korozívnych prostrediach, aby sa zabezpečilo ich výkonnosť.
Izolátory typu polymérneho kolíka
Polymérne izolátory sú vo všeobecnosti odolnejšie voči chemickej korózii v porovnaní s izolátormi porcelánu. Mnoho polymérov používaných pri výrobe izolátorov, ako je napríklad silikónový guma, má vynikajúcu chemickú stabilitu. Silikónový guma je vysoko odolná voči oxidácii, ozónu a väčšine chemikálií. Má nízku povrchovú energiu, čo sťažuje kontaminantmi priľnutia k jeho povrchu.
Okrem toho môžu polymérne izolátory udržiavať svoju hydrofóbnosť v drsnom chemickom prostredí. Hydrofóbnosť je dôležitou vlastnosťou, ktorá pomáha zabrániť tvorbe kontinuálnej vodivej vrstvy na povrchu izolátora, čím sa znižuje riziko úniku prúdu a oblúka. Niektoré polyméry však môžu byť citlivé na určité rozpúšťadlá alebo silné oxidačné činidlá. Preto je dôležité zvoliť príslušný polymérny materiál na základe špecifického chemického prostredia, kde sa bude izolátor používať.
Úloha príslušenstva v rezistencii na chemickú koróziu
Izolátory typu kolíka sa často používajú v kombinácii s príslušenstvom, ako je napríkladHorúca - ponorná galvanizujúca skrutkaaIzolovaná klinová svorka. Tieto príslušenstvo tiež zohrávajú úlohu v celkovom odolnosti proti korózii systému.
Horúce galvanizujúce skrutky sú potiahnuté vrstvou zinku, ktorá poskytuje ochranu proti oceľovému substrátu. Zinkový povlak môže reagovať s prostredím za vzniku ochrannej vrstvy oxidu, ktorá zabráni hrdzaveniu ocele. Toto je obzvlášť dôležité v korozívnych prostrediach, pretože skrutky si musia zachovať svoju mechanickú pevnosť, aby sa zabezpečila správna inštalácia a prevádzka izolátora.
Izolované klinové svorky sa používajú na zaistenie vodiča k izolátu. Zvyčajne sú vyrobené z izolačných materiálov, ktoré sú odolné voči chemickej korózii. Dobre navrhnutá izolovaná klinová svorka môže zabrániť vniknutiu vlhkosti a chemikálií, čím chráni vodiča a izolátor pred poškodením.
Prípadové štúdie
V sieti distribúcie pobrežnej energie nahradila pomocná spoločnosť niektoré zo svojich starých izolátorov typu porcelánového kolíka pomocou izolátorov typu polymérneho kolíka. Po niekoľkých rokoch prevádzky sa zistilo, že polymérne izolátory vykazovali lepšiu výkonnosť z hľadiska rezistencie na chemickú koróziu. Porcelánové izolátory mali viditeľné príznaky povrchovej erózie a usadenín soli, zatiaľ čo polymérne izolátory zostali v dobrom stave, s minimálnym poškodením z prostredia soľného spreja.
V priemyselnej oblasti s vysokou úrovňou znečistenia oxidu siričitého vykazovalo vedenie prenosu energie s použitím izolátorov typu porcelánu so špeciálnymi povrchovými ošetreniami relatívne dobrú odolnosť voči kyslej korózii. Povrchové ošetrenie pomohlo spomaliť mieru korózie, hoci po dlhodobej expozícii sa stále pozorovala určitá degradácia povrchu.
Záver
Izolátory typu kolíka môžu mať rôzny stupeň odolnosti voči chemickej korózii v závislosti od použitého materiálu a špecifického chemického prostredia. Porcelánové izolátory ponúkajú dobrú všeobecnú odolnosť, ale môžu byť zraniteľné dlhodobé vystavenie silným kyselinám alebo alkalisom. Polymérne izolátory, najmä tie, ktoré sú vyrobené zo silikónového gumy, majú vo všeobecnosti lepšiu chemickú odolnosť proti korózii a hydrofóbnosť.
Príslušenstvo, ako napríklad horúce galvanizujúce skrutky a izolované klinové svorky, tiež prispievajú k celkovému odporu korózie izolátorového systému. Pravidelná inšpekcia a údržba sú nevyhnutné na zabezpečenie dlhodobého výkonu izolátorov typu PIN v korozívnych prostrediach.
Ak ste na trhu s vysokými kvalitnými izolátormi typu PIN s vynikajúcou chemickou odolnosťou proti korózii, neváhajte a kontaktujte nás, aby ste dostali viac informácií a prediskutujte svoje konkrétne požiadavky. Náš tím odborníkov je pripravený vám pomôcť pri hľadaní najlepších riešení pre vaše elektrické energetické systémy.
Odkazy
- Grover, IK a Swaminathan, M. (2013). Inžinierstvo s vysokým napätím: Základy a aplikácie. Wiley.
- Brožúra Cigre 668. (2016). Polymérne izolátory pre režijné línie: Štát - - Art a budúce výzvy.
- IEEE STD 1562 - 2007. Sprievodca IEEE pre aplikáciu izolátorov polymérov na nadzemných prenosových vedeniach.
