Auswirkungen auf den Flashover-Prozess
Da keramische Isolatoren hydrophil sind, kann die Oberflächenverschmutzung im Feld vollständig benetzt werden und einen kontinuierlichen leitfähigen Wasserfilm bilden. Bei SR-Isolatoren verhindert jedoch ihre hydrophobe Oberfläche die Bildung eines solchen Films und sorgt so für eine überlegene elektrische Festigkeit. Um dies zu verstehen, geht es jedoch nur um die Hydrophobie der Oberfläche und nicht um die gesamte Verschmutzungsschicht. Untersuchungen haben gezeigt, dass LMW-Spezies aus der Silikonmasse unter UV- und Temperatureinflüssen mithilfe von Siliciumdioxid und anderen nicht-löslichen Inhaltsstoffen an die Oberfläche wandern. Danach bildet sich im Wesentlichen eine hydrophobe Hülle um das Salz, so dass es für Feuchtigkeit schwierig wird, in die Schmutzschicht einzudringen. Daher nimmt die Gesamtmenge und Geschwindigkeit der Salzauflösung ab und die Leitfähigkeit des Wassers an der Oberfläche sinkt. Selbst wenn die Oberfläche durch Regen oder Nebel vollständig benetzt wird, verlangsamt die hydrophobe Abdeckung die Auflösungsgeschwindigkeit.
Ein weiteres wichtiges Thema in diesem Zusammenhang betrifft die unterschiedlichen Auswirkungen der Benetzung durch Witterungseinflüsse auf SR-Isolatoren. Bei geringer Niederschlagsintensität wird die Oberfläche dieser Isolatoren nur allmählich nass, sodass Oberflächensalze nicht vollständig herausgelöst werden können. Wenn die Niederschlagsmenge hoch ist, wird die Verschmutzung schnell vom Isolator abfließen und das Salz in der hydrophoben Verschmutzungsschicht hat keine Zeit, sich vollständig im Wasser aufzulösen. Wenn daher der SR-Isolator einen Überschlag erfährt, wird nur ein Teil des Salzes in der Verschmutzung tatsächlich im Wasser gelöst, dh nicht das gesamte Salz ist im Überschlagsprozess „wirksam“.
Auswirkungen auf die Ergebnisse der Verschmutzungsmessung
Die vorliegende Methode zur ESDD-Messung an SR-Isolatoren folgt dem gleichen Verfahren wie bei Keramikisolatoren. Nach dieser Methode wird die Verschmutzung ausgewaschen und in 300 ml Wasser gelöst, um die gesamte Verschmutzung ohne Salzverlust oder Rückstände zu erhalten.
Aufgrund der Hydrophobieübertragung in die Schadstoffschicht unterscheidet sich der Salzauflösungsprozess während der oben genannten Schadstoffmessmethode jedoch von dem, der tatsächlich während des Flashover-Prozesses stattfindet. Einerseits versucht die Methode, das gesamte Salz aus der Verschmutzung herauszulösen, während bei SR-Isolatoren nur ein Teil im nassen Zustand herausgelöst werden kann und während des Überschlags wirksam ist. Zweitens entfernt das Verfahren die gesamte Verschmutzung, indem es die Hydrophobie vollständig zerstört und die Verschmutzung dann im Wasser auflöst. Allerdings wird bei SR-Isolatoren, wie bereits erwähnt, das Salz im Laufe der Zeit nur allmählich aus der Oberfläche herausgelöst. Daher charakterisiert die mit der vorliegenden Methode ermittelte ESDD den Verschmutzungsgrad, der für einen Überschlag solcher Isolatoren wirksam ist, nicht genau. Idealerweise sollten Forschungsarbeiten durchgeführt werden, um neue Testmethoden zu finden, um die effektive Salzablagerungsdichte für den Überschlag von SR-Isolatoren zu ermitteln. Kurz gesagt hat die Übertragung der Hydrophobie in die Schadstoffschicht von SR-Isolatoren einen erheblichen Einfluss auf die Salzauflösung, sodass nur ein Teil des Salzes in der Schadstoffschicht beim Überschlagsprozess eine Rolle spielt. Die mit der vorliegenden Messmethode ermittelte ESDD spiegelt diese Tatsache einfach nicht wider.
Effektive äquivalente Salzablagerungsdichte für SR-Isolatoren
Basierend auf Betriebserfahrungen und Labortests wurde ein anderes Konzept vorgeschlagen, um die tatsächliche und effektive Salzmenge zu charakterisieren, die am Prozess des Verschmutzungsüberschlags von SR-Isolatoren beteiligt ist.
Definition von EESDD
Die effektive äquivalente Salzablagerungsdichte (EESDD) könnte als das äquivalente NaCl-Gewicht des gelösten (dh des effektiven) Salzes in der nassen Verschmutzungsschicht pro Flächeneinheit des SR-Isolators definiert werden. Es könnte auch als effektive ESDD, ECDD (äquivalente Kontaminationsablagerungsdichte) oder EDSDD (äquivalente gelöste Salzablagerungsdichte) bezeichnet werden.
Gemäß der ESDD-Definition in IEC 60815 würde die effektive äquivalente Salzablagerungsdichte wie folgt berechnet:
EESDD=S / A0
Dabei ist S das NaCl-Äquivalentgewicht des gemessenen gelösten Salzes (in mg) und A0 die gesamte Testfläche.
Testergebnisse und Analyse der künstlichen Umweltverschmutzung von EESDD. Gemäß dieser Definition von EESDD wurden eine Reihe künstlicher Verschmutzungstests mit unterschiedlichen Hydrophobie-Übertragungszeiten und Verschmutzungsgraden durchgeführt. Abb.. 1 zeigt die resultierenden EESDD/SDD-Kurven im Verhältnis zur Hydrophobie-Übertragungszeit, dh dem Zeitraum von der Verunreinigung einer Probe bis zur Messung.
Aus Abb.. 1 kann man erkennen, dass das Verhältnis von EESDD/SDD nach ein oder zwei Tagen Hydrophobieübertragung deutlich abnimmt und nach etwa vier Tagen einen stationären Wert erreicht. Darüber hinaus betragen die gemessenen EESDD-Werte, sobald die Hydrophobie ausreichend in die Verschmutzungsschicht übertragen wurde, nur noch 20 bis 30 % der ursprünglichen SDD-Werte. Dies bedeutet, dass sich nur ein Teil der Salze in der Verschmutzungsschicht gelöst hat, während der Rest darin geschützt ist hydrophobe Verschmutzungsschicht. Der gelöste Teil des Salzes ist daher das wirksame Salz innerhalb der Verschmutzung, und je besser die Hydrophobie, desto weniger Salz löst sich in dieser Hinsicht auf.
Messmethode für EESDD
Gemäß seiner Definition wird eine neue Messmethode vorgeschlagen, um EESDD zu erhalten. Diese Methode spiegelt den tatsächlichen Auflösungsprozess wider und kann problemlos vor Ort oder im Labor durchgeführt werden.
Messverfahren
Das Verfahren zur Ermittlung der Benetzbarkeitsklasse (WC-Wert) und des EESDD umfasst eine Reihe spezifischer Schritte:
1. Bereiten Sie die Testausrüstung und die Proben vor, d. h. erhalten Sie A0,
2. Besprühen Sie die Probe, um den WC-Wert zu ermitteln, und sammeln Sie dann alle Tröpfchen der Testprobe in einem Becher.
3. Sprühen Sie die Probe weitere 25 Mal und sammeln Sie alle Tröpfchen der Testprobe im selben Becher.
4. Verdünnen Sie das Wasser im Becherglas auf 100 ml und messen Sie die Leitfähigkeit. Berechnen Sie dann das Salzgewicht S (in mg).
5. Berechnen Sie EESDD=S / A0
6. (Falls zur Messung von NSDD erforderlich), befolgen Sie die IEC-Standardmethode, um NSDD1 von 100 ml und NSDDR der Rückstandsprobenverschmutzung zu erhalten, d. h. NSDD=NSDD1 +NSDDR.
7. (Falls erforderlich, um ESDD zu erhalten) ermitteln Sie den ESDDR der Rückstandsprobenverschmutzung (gemäß der IEC-Standardmethode). Dann ist ESDD=EESDD + ESDDR.
2. Messergebnisse von SR-Isolatoren mit natürlicher Verschmutzung
3. Von 1999 bis 2000 wurde in China eine Standortverschmutzungsstudie durchgeführt, bei der insgesamt 50 SR-Isolatoren ausgewählt und getestet wurden. Diese Isolatoren stammten von verschiedenen Herstellern und wurden in verschiedenen Arten von Betriebsumgebungen eingesetzt, darunter Stadt- und Schifffahrtsumgebungen, Kraftwerke, Zementfabriken, Chemiefabriken, Ziegelfabriken, landwirtschaftliche Betriebe usw. Die EESDD von SR-Isolatoren wurde mit der oben beschriebenen Methode getestet und es wurden sowohl EESDD als auch ESDD der verschiedenen Schuppenoberflächen ermittelt. Abb. . 2 ist das Messergebnis eines bestimmten SR-Isolators, der eineinhalb Jahre lang in einer ländlichen landwirtschaftlichen Umgebung unter 110 °C betrieben wurde kV Wechselstrom. Es gab 14 Schirme auf dem Isolator mit Durchmessern von 120/80 mm (Schuppennummern von 1 bis 14 wurden vom stromführenden Ende aus gezählt). Testergebnisse der Benetzbarkeitsklasse (WC) zeigten, dass die Hydrophobie vom Hochspannungsende zum Erdungsende im Allgemeinen besser wurde, mit Werten von WC5 bis WC2 für die oberen Oberflächen von Schuppen und WC7 bis WC5 für die unteren Oberflächen.
4. Die Ergebnisse der EESDD-Messungen zeigten Folgendes:
5. 1. Mehr als 20 % der Salze wurden im nassen Zustand nicht herausgelöst.
2. EESDD und ESDD weisen eine erhebliche Konsistenz auf. Wenn der ESDD höher ist, ist der EESDD der gleichen Oberfläche ähnlich höher als auf anderen Oberflächen.
3. Bei Schuppenoberseiten ist der WC-Wert niedriger als der der Unterseiten und das EESDD/ESDD-Verhältnis ist ebenfalls niedriger. Bei Schuppenunterflächen ist das WC höher und der EESDD/ESDD ist ebenfalls höher.
Beim Vergleich der Abbildungen . 1 und 2 zeigen die Testergebnisse eine beträchtliche Konsistenz. EESDD existiert tatsächlich und ist messbar, dh sowohl das Konzept als auch die Testmethode sind gültig und bewährt.
Schlussfolgerungen
1. In diesem Artikel wird der Einfluss der Hydrophobizitätsübertragung auf den Salzauflösungsprozess analysiert, der den Überschlagsprozess von Keramikisolatoren und SR-Isolatoren deutlich unterscheidet. Die derzeitige Standortkartierung auf der Grundlage von Keramikverschmutzungsdaten ist daher eindeutig nicht für die Verwendung von SR-Isolatorkonfigurationen optimiert.
2. Die Auflösung von Salz aus der Verschmutzungsschicht wird durch die hydrophobe Übertragungseigenschaft des Isolators verlangsamt, sodass sich nur ein Teil des Salzes in der Verschmutzungsschicht tatsächlich herauslöst. Dies führt dazu, dass SR-Isolatoren eine geringere Leitfähigkeit für nasse Verschmutzungen aufweisen als Keramikisolatoren
3. Zur Charakterisierung der effektiven ESDD von SR-Isolatoren wurde ein neues Konzept namens EESDD vorgeschlagen. Es handelt sich um einen tatsächlichen und messbaren Wert, der durch Testergebnisse bestätigt wird.
4. Es wird eine Methode zur Messung der EESDD vorgeschlagen, die auf einen Test von im Betrieb befindlichen SR-Isolatoren angewendet wurde. Bei dieser Methode wird zunächst der WC-Test durchgeführt und anschließend die Oberfläche mehrmals besprüht. Alle während dieser Schritte auf der Probenoberfläche befindlichen Tröpfchen werden in einem Becherglas gesammelt, bevor sie in 100 ml Wasser verdünnt werden. Das äquivalente Salz S könnte dann anhand der Leitfähigkeit der 100 ml Lösung berechnet werden. Die entsprechende EESDD erhält man durch einfache Division, S/A0.
https://www.inmr.com/efficient-Äquivalent-Salz-Ablagerung-Dichte-Silikon-Isolatoren-Konzept-vorgeschlagene-Test--Methode/