צפיפות משק מלח שווה ערך עבור מבודדי סיליקון: קונספט ושיטת בדיקה מוצעת

השפעה על תהליך ה-Flashover

בשטח, מכיוון שמבודדים קרמיים הינם הידרופיליים, זיהום פני השטח יכול להיחשב להרטיב במידה רבה, ויוצר סרט מוליך רציף של מים. במקרה של SRinsulators, לעומת זאת, פני השטח ההידרופוביים שלהם מונעים היווצרות של סרט כזה ובכך מספק חוזק חשמלי מעולה. אבל הבנה זו מסתכלת רק על הידרופוביות פני השטח ולא על כל שכבת הזיהום. מחקר הראה שתחת השפעות UV וטמפרטורה, מיני LMW מתוך נפח הסיליקון ינודדו אל פני השטח בעזרת סיליקון ומרכיבים אחרים שאינם- מסיסים. לאחר מכן, בעצם יווצר כיסוי הידרופובי סביב המלח, כך שיתקשה ללחות להיכנס לשכבת הזיהום. לכן, הכמות הכוללת וקצב התמוססות המלח יקטן ומוליכות המים על פני השטח תרד. גם אם פני השטח נרטיבים לחלוטין על ידי גשם או ערפל, הכיסוי ההידרופובי יאט את קצב הפירוק.

נושא מרכזי נוסף בהקשר זה נוגע להשפעה השונה על מבודדי SR של הרטבה ממזג אוויר. כאשר עוצמת המשקעים נמוכה, פני השטח של מבודדים אלה נהיים רטובים רק בהדרגה, כלומר לא ניתן להמיס מלחים על פני השטח לחלוטין. כאשר קצב המשקעים גבוה, הזיהום יתנקז במהירות מהמבודד ולמלח בשכבת הזיהום ההידרופובי לא יהיה זמן להתמוסס לחלוטין במים. לכן, כאשר מבודד SR חווה הבהקה, רק חלק מהמלח בזיהום מומס בפועל במים, כלומר לא כל המלח "יעיל" בתהליך ההבהקה.

השפעה על תוצאות מדידת זיהום

השיטה הנוכחית למדידת ESDD על מבודדי SR עוקבת אחר אותו תהליך המשמש עבור מבודדים קרמיים. לפי מתודולוגיה זו, הזיהום נשטף ומומס ב-300 מ"ל מים על מנת לקבל את כל הזיהום ללא שאריות מאבדות מלחים.

עם זאת, בגלל העברת הידרופוביות לתוך שכבת הזיהום, תהליך פירוק המלח במהלך שיטת מדידת הזיהום הנ"ל שונה מזה שמתרחש בפועל במהלך תהליך ההבזק. ראשית, השיטה מנסה להמיס את כל המלח מהזיהום, בעוד שבמבודדי SR, ניתן להמיס רק חלק במצב רטוב ולהיות אפקטיבי במהלך ההבזק. שנית, השיטה מסירה את כל הזיהום על ידי הרס מוחלט של הידרופוביות ולאחר מכן המסת הזיהום במים. אבל, כפי שדיברנו, במקרה של מבודדי SR, מלח מומס רק בהדרגה מעל פני השטח לאורך תקופה. לכן, ה-ESDD שהושג תחת המתודולוגיה הנוכחית אינו מאפיין במדויק את רמת הזיהום היעילה להברקה של מבודדים כאלה. באופן אידיאלי יש לערוך מחקר כדי למצוא שיטות בדיקה חדשות כדי להשיג את צפיפות מרבצי המלח האפקטיבית עבור הבזק של מבודדי SR. בקיצור, להעברת הידרופוביות לתוך שכבת הזיהום של מבודדי SR יש השפעה משמעותית על פירוק המלח, כך שרק חלק מהמלח בשכבת הזיהום משחק תפקיד בתהליך ההבהוב. ESDD שהושג בשיטת המדידה הנוכחית פשוט אינו משקף עובדה זו.

צפיפות מלח שווה ערך יעילה עבור מבודדי SR

בהתבסס על ניסיון תפעולי כמו גם בדיקות מעבדה, הוצע תפיסה שונה לאפיין את הכמות האמיתית והיעילה של מלח המעורבת בתהליך הזרקת הזיהום של מבודדי SR.

הגדרה של EESDD

ניתן להגדיר צפיפות משקולת מלח אפקטיבית (EESDD) כמשקל ה-NaCl המקביל של המלח המומס (כלומר היעיל) בשכבת הזיהום הרטובה ליחידת שטח של מבודד SR. אפשר להתייחס לזה גם כ-ESDD יעיל, ECDD (צפיפות משק זיהום שווה) או EDSDD (צפיפות משק מלח מומס שווה).

על פי ההגדרה של ESDD ב-IEC 60815, צפיפות משקעי המלח האפקטיבית תחושב באופן הבא:

EESDD=S / A0

כאשר S הוא משקל ה-NaCl המקביל של מלח מומס שנמדד (במ"ג) ו-A0 הוא השטח המלא ביותר.

תוצאות בדיקת זיהום מלאכותי וניתוח של EESDD. על פי הגדרה זו של EESDD, נערכו סדרות של בדיקות זיהום מלאכותיות עם זמני העברת הידרופוביות וחומרת זיהום שונים. איור. 1 מציג את עקומות ה-EESDD/SDD המתקבלות מול זמן העברת הידרופוביות, כלומר התקופה מהזמן שהדגימה מזוהמת ועד למדידתה.

באיור . 1, ניתן לראות שהיחס בין EESDD/SDD יורד באופן משמעותי לאחר יום או יומיים של העברת הידרופוביות ומגיע לערך יציב לאחר כ-4 ימים. יתרה מכך, ברגע שהידרופוביות עברה מספיק אל שכבת הזיהום, ערכי EESDD שנמדדו הם רק 20 עד 30% מהשכבה המקורית של המלח. התמוססו בעוד השאר מוגנים בתוך שכבת הזיהום ההידרופובי. לכן החלק המומס של המלח הוא המלח היעיל שבתוך הזיהום, ובעניין זה, ככל שהידרופוביות טובה יותר, כך המלח יתמוסס החוצה.

שיטת מדידה עבור EESDD

על פי הגדרתו, מוצעת שיטת מדידה חדשה להשגת EESDD. שיטה זו משקפת את תהליך הפירוק בפועל ומתבצעת בקלות בשטח או במעבדה.

נוהל מדידה

ההליך להשגת דרגת הרטיבות (ערך WC) וגם EESDD כולל סדרה של שלבים ספציפיים:

1. הכינו את ציוד הבדיקה והדגימות, כלומר השג A0,
2. רססו את הדגימה כדי לקבל את ערך ה-WC ולאחר מכן אספו את כל הטיפות מדגימת הבדיקה לתוך כוס,
3. רססו את הדגימה עוד 25 פעמים ואסוף את כל הטיפות מדגימת הבדיקה לאותה כוס,
4. מדללים את המים בכוס ל-100 מ"ל ומודדים את המוליכות. לאחר מכן חשב את משקל המלח, S (במ"ג).
5. חשב EESDD=S / A0
6. (אם נדרש למדידת NSDD), פעל לפי השיטה הסטנדרטית של IEC כדי להשיג NSDD1 של 100 מ"ל ו-NSDDR של זיהום מדגימת שאריות, כלומר NSDD=NSDD1 +NSDDR.
7. (אם נדרש להשיג ESDD) השג את ה-ESDDR של זיהום דגימת שאריות (לפי שיטת התקן של IEC). לאחר מכן, ESDD=EESDD + ESDDR.

2. תוצאות מדידה של מבודדי SR עם זיהום טבעי

3. סקר זיהום אתרים נערך בסין משנת 1999 עד 2000, הכולל סך של 50 מבודדי SR שנבחרו ונבדקו. מבודדים אלה היו מיצרנים שונים ופעלו בסביבות שירות מסוגים שונים, כולל עירוני, ימי, תחנות כוח, מפעלי מלט, מפעלים כימיים, מפעלי לבנים, חוות וכו'. ה-EESDD של מבודדי SR נבדק בשיטה המתוארת לעיל והתקבלו הן EESDD והן ESDD של משטחי המחסן השונים. סביבת חווה כפרית למשך שנה וחצי מתחת ל-110 קילו וולט AC. היו 14 סככות על המבודד בקטרים ​​של 120/80 מ"מ (מספרי הסככות מ-1 עד 14 נספרו מהקצה המופעל). תוצאות בדיקת דרגת הרטיבות (WC) הראו כי ההידרופוביות בדרך כלל השתפרה מקצה המתח הגבוה לקצה הקרקע, עם ערכים מ-WC5 עד WC2 עבור המשטחים העליונים של סככות ו-WC7to-WC5 עבור המשטחים התחתונים.

4. תוצאות מדידת EESDD הראו כי:

5. 1. יותר מ-20% מהמלחים לא הומסו במצב רטוב.
2. ל-EESDD ול-ESDD יש עקביות ניכרת. אם ה-ESDD גבוה יותר, הEESDD של אותו משטח גבוה באופן דומה מאשר על משטחים אחרים.
3. עבור משטחים עליונים של סככה, ערך WC נמוך מזה של משטחים תחתונים ויחס EESDD/ESDD נמוך אף הוא. עבור משטחים נמוכים יותר, השירותים גבוהים יותר וה-EESDD/ESDD גבוהים יותר.

בהשוואה בין איורים. 1 ו-2, תוצאות הבדיקה מראות עקביות ניכרת. EESDD למעשה קיים וניתן למדידה, כלומר גם הרעיון וגם שיטת הבדיקה תקפים ומוכחים.

מסקנות

1. מאמר זה מנתח את ההשפעה של העברת הידרופוביות על תהליך פירוק המלח, מה שהופך את תהליך ההבזק של מבודדים קרמיים ומבודדי SR לשונה למדי. לפיכך, מיפוי האתר הנוכחי המבוסס על נתוני זיהום קרמי אינו מותאם באופן ברור לשימוש בתצורות מבודדי SR.
2. פירוק המלח משכבת ​​הזיהום מואט על ידי תכונת העברת ההידרופוביות של המבודד כך שרק חלק מהמלח בשכבת הזיהום מתמוסס למעשה החוצה. כתוצאה מכך, SRinsulators בעלי מוליכות זיהום רטוב נמוכה יותר מאשר מבודדים קרמיים
3. מושג חדש, המכונה EESDD, הוצע כדי לאפיין את ה-ESDD האפקטיבי של מבודדי SR. זהו ערך ממשי וניתן למדידה המאומת על ידי תוצאות הבדיקה.
4. מוצעת מתודולוגיה למדידת EESDD והושמה על בדיקת מבודדי SR בשירות. שיטה זו מחייבת ביצוע בדיקת WC תחילה ולאחר מכן ריסוס המשטח פי כמה. כל הטיפות על משטח הדגימה במהלך שלבים אלה נאספות בכוס לפני דילול ב100 מ"ל מים. לאחר מכן ניתן היה לחשב את המלח המקביל, S, לפי המוליכות של תמיסה של 100 מ"ל. ה-EESDD המקביל מתקבל על ידי חלוקה פשוטה, S/A0.

https://www.inmr.com/effective-שווה ערך-מלח-פיקדון-צפיפות-סיליקון-בידודים-קונספט-מוצע{10}}שיטת בדיקה{11}}