Од којих материјала се праве савремени изолатори?

Материјали савремених изолатора

Данас свуда на нашој планети, на копну и под водом, постоје далеководи. Само на територији бившег Совјетског Савеза дужина свих далековода је таква да је вишеструко већа од дужине екватора. И ниједан надземни далековод данас не може без употребе изолатора. Захваљујући изолаторима, постало је могуће изградити поуздане и стабилне енергетске системе са сталним радним напоном до 0,5 мегаволта.

Велики број различитих изолатора, од којих је сваки погодан за решавање сопствених проблема, структурно су различити, али у исто време прилично функционални. Они обезбеђују поуздану изолацију високонапонских далековода од проводних носача, јер то обезбеђују диелектрична својства изолационих материјала.

Сваки од делова изолатора, као и изолатор у целини, служи током читавог периода рада високонапонске линије, стога је главни захтев за изолатор издржљивост. А материјал изолатора је дужан да обезбеди овај услов. Главни материјали изолатора су стакло, порцелан и полимери.

Стакло које се користи у изолаторима није обично, направљено је од каљеног стакла које је посебно издржљиво, а суспензијски изолатори на основу њега, састављени у венцу, имају одличне диелектрична својства, док је цена прилично ниска за производе ове врсте који су толико важни.

Порцелан има највећу снагу међу традиционалним изолационим материјалима. Безболно је у стању да издржи чак и муње, због чињенице да је сирова маса порцелана пластична, а облик се може дати најоптималнији, тако да се конфигурација готовог изолатора испостави да је најмање рањива чак и на такве велики атмосферски феномен.

Полимерни изолатори — најсавременије решење, почели су да се праве и примењују релативно недавно. Полимерни изолатори за далеководе су издржљиви, имају одличне диелектричне особине, а њихова производња није повезана са великим материјалним трошковима. За стотине киловолти полимерни изолатор неће радити, али за десетине киловолти полимерни изолатор је управо оно што вам треба. Затим ћемо детаљно размотрити материјале савремених изолатора.

Производња изолатора на бази силиконске гуме, која се развија последњих година, је прогресивније решење.

Силиконска гума — то је то гума која је по природи еластична… Из тог разлога, силиконска гума се широко користи као изолациони материјал за веома флексибилне каблове. Генерално, у енергетском сектору се користе различите гуме: стирен-бутадиен, бутадиен, силицијум силицијум и етилен-пропилен, као и природни. Органосилицијумска гума је заснована на полиорганосилоксанима.

У овој формули, Р је органски радикал. Врста радикала одређује карактеристике силиконске гуме.Главни ланац може да садржи и силицијум и кисеоник, као и азот, бор и угљеник. Сходно томе, то ће резултирати силоксаном, боросилоксаном и силицијумским гумама.

Органосилицијумска гума се добија вулканизацијом гуме, односно молекули су умрежени у просторне комплексе. Хемијску везу формирају радикали или терминалне ОХ и Х групе. Реакција се одвија излагањем зрачењу или употребом хемијских средстава на високим температурама.Произвођач испоручује масу спремну за вулканизацију.

Чиста силиконска силиконска гума нема висока електрична својства; испоставља се да је крхка, рањива на озон и светлост. Стога, да би се добио довољно поуздан изолатор, потребан је композитни материјал на бази силиконске силиконске гуме. Да би се постигао прихватљив квалитет, додаје се активно ојачавајуће пунило, а то је титанијум диоксид и нанопрашак силицијум диоксида. Резултат је материјал са прихватљивим својствима. Ево просечних спецификација:

• Густина: 1350 кг / м3;

• Чврстоћа на кидање: 5 МПа;

• Топлотни капацитет: 1350 Ј / кг-К;

• Топлотна проводљивост: 1,1 В / м-к;

• Електрична снага: 21 кВ / мм;

• Тангент диелектричног губитка: 0,00125;

• Специфични површински отпор: 50,5 ТΩ;

• Отпор на масу: 5,5 ТΩ-м.

• Диелектрична константа: 3,25.

Као резултат тога, што се тиче силиконске гуме, може се приметити да су њене електрофизичке особине задовољавајуће, топлотна проводљивост је довољно висока, механичка чврстоћа оставља много да се пожели. Изузетна отпорност на светлост, озон, уље. Радне температуре у опсегу од -90 ° Ц до + 250 ° Ц. Материјал је водоотпоран, али отпоран на уље и пропушта гас.

Порцелаин.Говорећи о порцелану, електричном порцелану за изолаторе, запамтите да је то вештачки минерал на бази глине, кварца и фелдспата. Коначни производ се добија топлотном обрадом употребом керамичке технологије.

Најистакнутија својства електричног порцелана су отпорност на топлоту, хемијску отпорност, отпорност на било какве атмосферске утицаје, електрична и механичка чврстоћа и ниска цена. На основу ових предности, порцелан се користи за производњу изолатора. Ево његових просечних спецификација:

• Густина: 2400 кг / м3;

• Чврстоћа на кидање: 90 МПа;

• Топлотни капацитет: 1350 Ј / кг-К;

• Топлотна проводљивост: 1,1 В / м-к;

• Електрична снага: 27,5 кВ / мм;

• Тангент диелектричног губитка: 0,02;

• Специфични површински отпор: 0,5 ТΩ;

• Отпор на масу: 0,1 ТΩ-м.

• Диелектрична константа: 7.

Ако упоредимо порцелан и силиконску гуму, онда је у поређењу са гумом, порцелан крхак, веома тежак, има високу тангента диелектричног губитка.

Што се тиче стакла, електротехничко стакло, у поређењу са порцеланом, има стабилнију сировинску базу, његова производна технологија је једноставнија, лакша за аутоматизацију, и што је најважније, лако је оком идентификовати квар или оштећење изолатора. Разбијање низа стаклених изолатора доводи до пада диелектричне сукње на земљу, а ломљење порцелана не оштећује сукњу. Оштећени стаклени изолатор је одмах видљив и за дијагнозу порцелана мора се прибећи употреби додатних уређаја, уређаја за ноћно осматрање.

Хемијски, електрично стакло је скуп оксида натријума, бора, калцијума, силицијума, алуминијума итд. То је заправо веома, веома густа течност.Електрично стакло се разликује од обичног алкалног стакла, то је нискоалкално стакло, не пуца и не магли се током рада. Ево његових карактеристика:

• Густина: 2500 кг / м3;

• Чврстоћа на кидање: 90 МПа;

• Топлотни капацитет: 1000 Ј / кг-К;

• Топлотна проводљивост: 0,92 В / м-к;

• Електрична снага: 48 кВ / мм;

• Тангент диелектричног губитка: 0,024;

• Специфични површински отпор: 100 ТΩ;

• Специфична запреминска отпорност: 1 ТОМ-м.

• Диелектрична константа: 7.

Недостаци стаклених изолатора укључују високу потрошњу енергије у производњи електричног стакла, јер се мора дуго кувати.