Wpływ na proces rozgorzenia
W terenie, ponieważ izolatory ceramiczne są hydrofilowe, zanieczyszczenia powierzchniowe mogą zostać w znacznym stopniu zwilżone, tworząc ciągłą przewodzącą warstwę wody. Jednakże w przypadku izolatorów SR ich hydrofobowa powierzchnia zapobiega tworzeniu się takiego filmu, zapewniając w ten sposób doskonałą wytrzymałość elektryczną. Jednak zrozumienie tego dotyczy wyłącznie hydrofobowości powierzchni, a nie całej warstwy zanieczyszczeń. Badania wykazały, że pod wpływem promieni UV i temperatury cząsteczki LMW z masy silikonowej będą migrować na powierzchnię za pomocą krzemionki i innych-nierozpuszczalnych składników. Następnie wokół soli w zasadzie utworzy się hydrofobowa powłoka, w wyniku której wilgoć będzie miała trudności z przedostaniem się do wnętrza warstwy zanieczyszczeń. Dlatego całkowita ilość i szybkość rozpuszczania soli zmniejszy się, a przewodność wody na powierzchni spadnie poniżej. Nawet jeśli powierzchnia zostanie całkowicie zwilżona przez deszcz lub mgłę, powłoka hydrofobowa spowolni tempo rozpuszczania.
Kolejnym kluczowym zagadnieniem w tym zakresie jest odmienny wpływ zawilgocenia atmosferycznego na izolatory SR. Gdy intensywność opadów jest niska, powierzchnia tych izolatorów staje się mokra jedynie stopniowo, co oznacza, że sole powierzchniowe nie mogą zostać całkowicie rozpuszczone. Gdy opady są duże, zanieczyszczenia szybko odpłyną z izolatora, a sól w hydrofobowej warstwie zanieczyszczeń nie będzie miała czasu na całkowite rozpuszczenie się w wodzie. Dlatego też, gdy izolator SR ulega rozgorzeniu, tylko część soli zawartej w zanieczyszczeniu jest faktycznie rozpuszczona w wodzie, co oznacza, że nie cała sól jest „skuteczna” w procesie rozgorzenia.
Wpływ na wyniki pomiarów zanieczyszczeń
Niniejsza metoda pomiaru ESDD na izolatorach SR opiera się na tym samym procesie, który jest stosowany w przypadku izolatorów ceramicznych. Zgodnie z tą metodologią zanieczyszczenia wymywa się i rozpuszcza w 300 ml wody, tak aby wszystkie zanieczyszczenia pozostały bez pozostałości soli.
Jednakże, ze względu na przeniesienie hydrofobowości do warstwy zanieczyszczeń, proces rozpuszczania soli podczas powyższej metody pomiaru zanieczyszczeń różni się od tego, który faktycznie ma miejsce podczas procesu rozgorzenia. Po pierwsze, metoda ta ma na celu rozpuszczenie całej soli z zanieczyszczeń, podczas gdy w przypadku izolatorów SR tylko część może zostać rozpuszczona w stanie mokrym i jest skuteczna podczas rozgorzenia. Po drugie, metoda usuwa wszelkie zanieczyszczenia poprzez całkowite zniszczenie hydrofobowości, a następnie rozpuszczenie zanieczyszczeń w wodzie. Jednak, jak już wspomniano, w przypadku izolatorów SR sól rozpuszcza się z powierzchni jedynie stopniowo przez pewien okres czasu. Dlatego też ESDD uzyskane zgodnie z niniejszą metodologią nie charakteryzuje dokładnie poziomu zanieczyszczenia skutecznego w przypadku rozgorzenia takich izolatorów. Najlepiej byłoby przeprowadzić badania w celu znalezienia nowych metod testowania w celu uzyskania efektywnej gęstości osadu soli w przypadku rozgorzenia izolatorów SR. Krótko mówiąc, przeniesienie hydrofobowości do warstwy zanieczyszczeń izolatorów SR ma znaczący wpływ na rozpuszczanie soli, tak że tylko część soli w warstwie zanieczyszczeń odgrywa rolę w procesie rozgorzenia. ESDD uzyskane przy zastosowaniu niniejszej metody pomiaru po prostu nie odzwierciedla tego faktu.
Efektywna równoważna gęstość osadu soli dla izolatorów SR
Na podstawie doświadczeń eksploatacyjnych oraz badań laboratoryjnych zaproponowano inną koncepcję scharakteryzowania rzeczywistej i efektywnej ilości soli biorącej udział w procesie rozgorzenia zanieczyszczeń izolatorów SR.
Definicja EESDD
Efektywną równoważną gęstość osadów soli (EESDD) można zdefiniować jako równoważną masę NaCl rozpuszczonej (tj. efektywnej) soli w mokrej warstwie zanieczyszczeń na jednostkę powierzchni izolatora SR. Można to również nazwać efektywną ESDD, ECDD (równoważna gęstość osadów zanieczyszczeń) lub EDSDD (równoważna gęstość osadów rozpuszczonej soli).
Zgodnie z definicją ESDD w normie IEC 60815, efektywną równoważną gęstość złóż soli oblicza się w następujący sposób:
EESDD=S/A0
gdzie S jest równoważną masą NaCl zmierzonej rozpuszczonej soli (w mg), a A0 jest całkowitym obszarem.
Wyniki testu sztucznego zanieczyszczenia i analiza EESDD. Zgodnie z tą definicją EESDD, przeprowadzono serię testów sztucznych zanieczyszczeń z różnymi czasami przenoszenia hydrofobowości i intensywnością zanieczyszczeń. Rys.. 1 przedstawia powstałe krzywe EESDD/SDD w zależności od czasu przenoszenia hydrofobowości, tj. okresu od momentu zanieczyszczenia próbki do chwili pomiaru.
Z rys.. 1 widać, że stosunek EESDD/SDD zmniejsza się znacząco po jednym lub dwóch dniach przenoszenia hydrofobowości i osiąga wartość stanu ustalonego po około 4 dniach. Co więcej, gdy hydrofobowość dostatecznie przeniesie się do warstwy zanieczyszczeń, zmierzone wartości EESDD wynoszą jedynie 20–30% pierwotnych wartości SDD. Oznacza to, że tylko część soli w warstwie zanieczyszczeń uległa rozpuszczeniu, podczas gdy pozostała część jest chroniona w warstwie hydrofobowa warstwa zanieczyszczeń. Rozpuszczona część soli jest zatem solą skuteczną w zanieczyszczeniu i pod tym względem im lepsza jest hydrofobowość, tym mniej sól się rozpuści.
Metoda pomiaru dla EESDD
Zgodnie z jej definicją zaproponowano nową metodę pomiaru w celu uzyskania EESDD. Metoda ta odzwierciedla rzeczywisty proces rozpuszczania i można ją łatwo przeprowadzić w terenie lub w laboratorium.
Procedura pomiaru
Procedura uzyskania zarówno klasy zwilżalności (wartości WC), jak i EESDD obejmuje szereg konkretnych kroków:
1. Przygotuj sprzęt do badań i próbki, tj. uzyskaj A0,
2. Rozpylić próbkę w celu uzyskania wartości WC, a następnie zebrać wszystkie kropelki z próbki testowej do zlewki,
3. Spryskaj próbkę dodatkowo 25 razy i zbierz wszystkie kropelki z próbki testowej do tej samej zlewki,
4. Rozcieńczyć wodę w zlewce do 100 ml i zmierzyć przewodność. Następnie oblicz masę soli, S (w mg).
5. Oblicz EESDD=S / A0
6. (Jeśli jest to wymagane do pomiaru NSDD), postępuj zgodnie ze standardową metodą IEC, aby uzyskać NSDD1 ze 100 ml i NSDDR pozostałości zanieczyszczeń próbki, tj. NSDD=NSDD1 +NSDDR.
7. (Jeśli jest to wymagane do uzyskania ESDD) uzyskać ESDDR pozostałości zanieczyszczenia próbki (zgodnie ze standardową metodą IEC). Następnie ESDD=EESDD + ESDDR.
2. Wyniki pomiarów izolatorów SR w warunkach zanieczyszczeń naturalnych
3. W latach 1999–2000 w Chinach przeprowadzono badanie zanieczyszczeń na miejscu, obejmujące ogółem 50 izolatorów SR, które zostały wybrane i przetestowane. Izolatory te pochodziły od różnych producentów i działały w różnych środowiskach usługowych, w tym w miastach, na morzu, w elektrowniach, cementowniach, zakładach chemicznych, cegielniach, gospodarstwach rolnych itp. Wartość EESDD izolatorów SR została przetestowana przy użyciu metody opisanej powyżej i uzyskano zarówno EESDD, jak i ESDD różnych powierzchni szop. Ryc.. 2 to wynik pomiarów jednego konkretnego izolatora SR, który działał w wiejskim gospodarstwie rolnym przez 1,5 roku pod 110 kV prądu przemiennego. Na izolatorze znajdowało się 14 przesłon o średnicach 120/80 mm (numery przesłon od 1 do 14 liczone były od końca pod napięciem). Wyniki testu klasy zwilżalności (WC) wykazały, że hydrofobowość ogólnie poprawiła się od końca wysokiego napięcia do końca uziemienia, przy wartościach od WC5 do WC2 dla górnych powierzchni szop i WC7 do WC5 dla dolnych powierzchni.
4. Wyniki pomiarów EESDD wykazały, że:
5. 1. Ponad 20% soli nie rozpuściło się w stanie mokrym.
2. EESDD i ESDD charakteryzują się znaczną spójnością. Jeśli ESDD jest wyższe, EESDD tej samej powierzchni jest podobnie wyższe niż na innych powierzchniach.
3. W przypadku górnych powierzchni szopy wartość WC jest niższa niż w przypadku dolnych powierzchni, a stosunek EESDD/ESDD jest również niższy. W przypadku niższych powierzchni szopy WC jest wyższe, a EESDD/ESDD jest również wyższe.
Porównując ryc.. 1 i ryc. 2, wyniki testu wykazują znaczną zgodność. EESDD faktycznie istnieje i jest mierzalny, tj. zarówno koncepcja, jak i metoda badawcza są ważne i sprawdzone.
Wnioski
1. W artykule przeanalizowano wpływ przeniesienia hydrofobowości na proces rozpuszczania soli, co sprawia, że proces rozgorzenia izolatorów ceramicznych i izolatorów SR jest zupełnie inny. Obecne mapowanie terenu oparte na danych dotyczących zanieczyszczeń ceramicznych nie jest zatem wyraźnie zoptymalizowane pod kątem wykorzystania konfiguracji izolatorów SR.
2. Rozpuszczanie soli z warstwy zanieczyszczeń jest spowalniane przez właściwość przenoszenia hydrofobowości izolatora w taki sposób, że tylko część soli w warstwie zanieczyszczeń faktycznie rozpuszcza się. Powoduje to, że izolatory SR mają niższą przewodność mokrych zanieczyszczeń niż izolatory ceramiczne
3. Zaproponowano nową koncepcję, nazwaną EESDD, mającą na celu scharakteryzowanie efektywnej ESDD izolatorów SR. Jest to wartość rzeczywista i mierzalna, potwierdzona wynikami badań.
4. Zaproponowano metodologię pomiaru EESDD, którą zastosowano do badania izolatorów SR w eksploatacji. Metoda ta wymaga najpierw przeprowadzenia testu WC, a następnie kilkukrotnego spryskania powierzchni. Wszystkie kropelki na powierzchni próbki podczas tych etapów zbiera się w zlewce przed rozcieńczeniem w 100 ml wody. Następnie można obliczyć równoważną sól S na podstawie przewodności 100 ml roztworu. Odpowiedni EESDD otrzymuje się poprzez prosty podział S/A0.
https://www.inmr.com/efektywne-równoważne-sól-depozyt-gęstość-silikonowe-izolatory-koncepcja-proponowana-metoda-testu/