Teknisk

Effektiv ekvivalent saltavlagringstäthet för silikonisolatorer: koncept och föreslagen testmetod

Jul 28, 2023 Lämna ett meddelande

Inverkan på Flashover-processen

På fältet, eftersom keramiska isolatorer är hydrofila, kan ytföroreningar anses vara vätade och bilda en kontinuerlig ledande film av vatten. I fallet med SR-isolatorer förhindrar emellertid deras hydrofoba yta bildning av sådan film och ger således överlägsen elektrisk styrka. Men att förstå detta tittar bara på ythydrofobicitet och inte på hela föroreningsskiktet. Forskning har visat att under UV- och temperatureffekter kommer LMW-arter inifrån silikonmassan att migrera till ytan med hjälp av kiseldioxid och andra olösliga ingredienser. Efter detta kommer i princip ett hydrofobt täcke att bildas runt saltet, så att det blir svårt för fukt att komma in i föroreningsskiktet. Därför kommer den totala mängden och hastigheten för saltupplösning att minska och vattnets ledningsförmåga på ytan kommer att sjunka. Även om ytan blir helt blöt av regn eller dimma, kommer hydrofobicoveren att bromsa upplösningshastigheten.

 

En annan nyckelfråga i detta avseende gäller den olika påverkan på SR-isolatorer av vätning från väder. När nederbördsintensiteten är låg blir ytan på dessa isolatorer våt endast gradvis vilket innebär att ytsalter inte kan lösas upp helt. När nederbörden är hög kommer föroreningarna snabbt att rinna bort från isolatorn och saltet i det hydrofoba föroreningsskiktet hinner inte lösas upp helt i vattnet. Därför, när SR-isolatorn upplever överslag, är bara en del av saltet i föroreningen faktiskt löst i vattnet, dvs inte allt salt är "effektivt" i övertändningsprocessen.

 

Inverkan på föroreningsmätningsresultat

Den nuvarande metoden för ESDD-mätning på SR-isolatorer följer samma process som används för keramiska isolatorer. Enligt denna metod sköljs föroreningarna ut och löses upp i 300 ml vatten för att få all förorening utan saltförlustrester.

På grund av hydrofobicitetsöverföring till föroreningsskiktet skiljer sig emellertid saltupplösningsprocessen under ovanstående föroreningsmätningsmetod från den som faktiskt äger rum under övertändningsprocessen. För det första försöker metoden lösa upp allt salt från föroreningarna medan, för SR-isolatorer, endast en del kan lösas upp i vått tillstånd och vara effektiv under överslag. För det andra tar metoden bort all förorening genom att fullständigt förstöra hydrofobiciteten och sedan lösa upp föroreningarna i vatten. Men, som diskuterats, i fallet med SR-isolatorer, löses salt ut endast gradvis från ytan över en tidsperiod. Därför karakteriserar den ESDD som erhållits under denna metod inte exakt den föroreningsnivå som är effektiv för övertändning av sådana isolatorer. Forskning bör helst bedrivas för att hitta nya testmetoder för att erhålla den effektiva saltavlagringstätheten för övertändning av SR-isolatorer. Kort sagt, överföring av hydrofobicitet till föroreningsskiktet av SR-isolatorer har en betydande inverkan på saltupplösningen, så att endast en del av saltet i föroreningsskiktet spelar en roll i överslagsprocessen. ESDD som erhållits under föreliggande mätmetod återspeglar helt enkelt inte detta faktum.

 

Effektiv ekvivalent saltavlagringsdensitet för SR-isolatorer

Baserat på driftserfarenhet såväl som laboratorietester föreslogs ett annat koncept för att karakterisera den faktiska och effektiva mängden salt som är involverad i processen för föroreningsövertändning av SR-isolatorer.

Definition av EESDD

Effektiv ekvivalentsaltavsättningstäthet (EESDD) skulle kunna definieras som den ekvivalenta NaCl-vikten av upplöst (dvs. det effektiva) saltet i det våta föroreningsskiktet per areaenhet SR-isolator. Det kan också hänvisas till som effektiv ESDD, ECDD (ekvivalent föroreningsavlagringstäthet) eller EDSDD (ekvivalent densitet för upplöst saltavlagring).

Enligt definitionen av ESDD i IEC 60815 skulle den effektiva ekvivalenta saltavlagringstätheten beräknas enligt följande:

EESDD=S/A0

där S är den ekvivalenta NaCl-vikten av uppmätt löst salt (i mg) och A0 är hela arean.

Artificiell föroreningstestresultat och analys av EESDD. Enligt denna definition av EESDD genomfördes serier av konstgjorda föroreningstest med olika hydrofobicitetsöverföringstider och föroreningsgrad. Fig. 1 visar de resulterande EESDD/SDD-kurvorna kontra hydrofobicitetsöverföringstiden, dvs perioden från det att ett prov är förorenat tills det mäts.

Från fig . 1 kan man se att förhållandet mellan EESDD/SDD minskar avsevärt efter en eller två dagars hydrofobicitetsöverföring och når ett stabilt tillståndsvärde efter cirka 4 dagar. Dessutom, när hydrofobiciteten har överförts tillräckligt till föroreningsskiktet, är uppmätta EESDD-värden endast 20 till 30 % av det ursprungliga SDD-värdet. har lösts upp medan resten är skyddade i det hydrofoba föroreningsskiktet. Den lösta delen av saltet är därför det effektiva saltet i föroreningen och, i detta avseende, ju bättre hydrofobiciteten är, desto mindre kommer saltet att lösas upp.

 

Mätmetod för EESDD

Enligt dess definition föreslås en ny mätmetod för att erhålla EESDD. Denna metod återspeglar den faktiska upplösningsprocessen och utförs enkelt på fältet eller i laboratoriet.

 

Mätningsprocedur

Proceduren för att erhålla både vätbarhetsklassen (WC-värde) och EESDD innefattar en serie specifika steg:

1. Förbered testutrustningen och proverna, dvs skaffa A0,
2. Spraya provet för att erhålla WC-värdet och samla sedan upp alla droppar från testprovet i en bägare,
3. Spraya provet ytterligare 25 gånger och samla alla droppar från testprovet i samma bägare,
4. Späd ut vattnet i bägaren till 100 ml och mät konduktiviteten. Beräkna sedan saltvikten, S (i mg).
5. Beräkna EESDD=S / A0
6. (Om det krävs för att mäta NSDD), följ IEC-standardmetoden för att erhålla NSDD1 av 100 ml och NSDDR av restprovsföroreningar, dvs NSDD=NSDD1 +NSDDR.
7. (Om det krävs för att erhålla ESDD) skaffa ESDDR för föroreningsrestprovet (enligt IEC-standardmetoden). Sedan, ESDD=EESDD + ESDDR.

2. Mätresultat av SR-isolatorer med naturlig förorening

3. En föroreningsundersökning genomfördes i Kina från 1999 till 2000 med totalt 50 SR-isolatorer som valdes ut och testades. Dessa isolatorer kom från olika tillverkare och användes i olika typer av servicemiljöer, inklusive urbana, marina, kraftverk, cementfabriker, kemiska fabriker, tegelfabriker, gårdar, etc. EESDD av SR-isolatorer testades med metoden som beskrivs ovan och både EESDD och ESDD för de olika skjulytorna erhölls i ett specifikt mått av}Fig{{7} lantbruksmiljö i 1½ år under 110 kV AC. Det fanns 14 skjul på isolatorn med diametrar på 120/80 mm (skåpsnummer från 1 till 14 räknades från den strömsatta änden). Testresultat för vätbarhetsklass (WC) visade att hydrofobiciteten i allmänhet blev bättre från högspänningsänden till markänden, med värden från WC5 till WC2 för bodars övre ytor och WC7 till WC5 för de nedre ytorna.

4. EESDD-mätresultat visade att:

5. 1. Mer än 20 % av salterna löstes inte upp i vått tillstånd.
2. EESDD och ESDD har stor överensstämmelse. Om ESDD är högre är EESDD för samma yta på samma sätt högre än på andra ytor.
3. För bodens övre ytor är WC-värdet lägre än värdet för de nedre ytorna och EESDD/ESDD-förhållandet är också lägre. För lägre ytor är toaletten högre och EESDD/ESDD är också högre.

Vid jämförelse av figurer. 1 och 2 visar testresultaten avsevärd konsekvens. EESDD finns faktiskt och är mätbar, dvs både konceptet och testmetoden är giltiga och beprövade.

 

Slutsatser

1. Den här artikeln analyserar effekten av hydrofobicitetsöverföring på saltupplösningsprocessen, vilket gör överslagsprocessen för keramiska isolatorer och SR-isolatorer ganska annorlunda. Nuvarande platskartläggning baserad på keramiska föroreningsdata är därför uppenbarligen inte optimerad för att använda SR-isolatorkonfigurationer.
2. Upplösningen av salt från föroreningsskiktet bromsas av isolatorns hydrofobicitetsöverföringsegenskap så att endast en del av saltet i föroreningsskiktet faktiskt löses upp. Detta resulterar i att SR-isolatorer har lägre konduktivitet för våtföroreningar än keramiska isolatorer
3. Ett nytt koncept, kallat EESDD, har föreslagits för att karakterisera den effektiva ESDD för SR-isolatorer. Det är ett verkligt och mätbart värde som verifieras av testresultat.
4. En metod för att mäta EESDD föreslås och tillämpades på ett test av SR-isolatorer i drift. Denna metod kräver att WC-testet utförs först och sedan sprutas ytan flera gånger mer. Alla droppar på provets yta under dessa steg samlas upp i en bägare innan de späds i 100 ml vatten. Det ekvivalenta saltet, S, kunde sedan beräknas enligt konduktiviteten hos 100 ml lösningen. Motsvarande EESDD erhålls genom enkel division, S/A0.

https://www.inmr.com/effective-ekvivalent-salt-avsättnings-densitet-silikon-isolatorer-koncept-föreslagen-testmetod{11}}

Skicka förfrågan