Impacto no processo Flashover
No campo, como os isoladores cerâmicos são hidrofílicos, a poluição superficial pode ser considerada totalmente molhada, formando uma película condutora contínua de água. No caso dos isoladores SR, entretanto, sua superfície hidrofóbica evita a formação de tal filme e, portanto, proporciona resistência elétrica superior. Mas a compreensão disso considera apenas a hidrofobicidade da superfície e não toda a camada de poluição. A pesquisa mostrou que, sob efeitos de UV e temperatura, as espécies LMW de dentro do volume de silicone migrarão para a superfície com a ajuda de sílica e outros ingredientes não{3}}solúveis. Depois disso, uma cobertura hidrofóbica se formará essencialmente ao redor do sal, de modo que será difícil para a umidade entrar na camada de poluição. Portanto, a quantidade total e a taxa de dissolução do sal diminuirão e a condutividade da água na superfície diminuirá. Mesmo que a superfície fique totalmente molhada pela chuva ou neblina, a cobertura hidrofóbica diminuirá a taxa de dissolução.
Outra questão importante a esse respeito diz respeito ao diferente impacto nos isoladores SR do umedecimento causado pelo clima. Quando a intensidade da precipitação é baixa, a superfície destes isoladores fica molhada apenas gradualmente, o que significa que os sais superficiais não podem ser completamente dissolvidos. Quando a taxa de precipitação é alta, a poluição será drenada rapidamente do isolador e o sal na camada de poluição hidrofóbica não terá tempo de se dissolver completamente na água. Portanto, quando o isolador SR sofre flashover, apenas uma parte do sal na poluição é realmente dissolvida na água, ou seja, nem todo o sal é "eficaz" no processo de flashover.
Impacto nos resultados da medição da poluição
O presente método para medição de ESDD em isoladores SR segue o mesmo processo utilizado para isoladores cerâmicos. Segundo esta metodologia, a poluição é lavada e dissolvida em 300 ml de água para obter toda a poluição sem perda de sal ou resíduos.
No entanto, devido à transferência de hidrofobicidade para a camada de poluição, o processo de dissolução do sal durante o método de medição de poluição acima é diferente daquele que realmente ocorre durante o processo de flashover. Por um lado, o método tenta dissolver todo o sal da poluição, enquanto, para os isoladores SR, apenas uma parte pode ser dissolvida na condição úmida e ser eficaz durante a descarga. Em segundo lugar, o método remove toda a poluição, destruindo completamente a hidrofobicidade e depois dissolvendo a poluição na água. Mas, como discutido, no caso dos isoladores SR, o sal é dissolvido apenas gradualmente da superfície ao longo de um período de tempo. Portanto, o ESDD obtido pela presente metodologia não caracteriza com precisão o nível de poluição efetivo para o flashover de tais isoladores. Idealmente, pesquisas deveriam ser conduzidas para encontrar novos métodos de teste para obter a densidade efetiva de depósito de sal para flashover de isoladores SR. Em suma, a transferência de hidrofobicidade para a camada de poluição dos isoladores SR tem um impacto significativo na dissolução do sal, de modo que apenas parte do sal na camada de poluição desempenha um papel no processo de flashover. O ESDD obtido através do presente método de medição simplesmente não reflecte este facto.
Densidade de depósito de sal equivalente eficaz para isoladores SR
Com base na experiência operacional e também em testes de laboratório, um conceito diferente foi proposto para caracterizar a quantidade real e efetiva de sal envolvida no processo de flashover de poluição de isoladores SR.
Definição de EESDD
A densidade equivalente efetiva de depósito de sal (EESDD) poderia ser definida como o peso equivalente de NaCl de sal dissolvido (ou seja, o efetivo) na camada de poluição úmida por unidade de área do isolador SR. Também poderia ser referido como ESDD eficaz, ECDD (densidade equivalente de depósito de contaminação) ou EDSDD (densidade equivalente de depósito de sal dissolvido).
De acordo com a definição de ESDD na IEC 60815, a densidade equivalente efetiva do depósito de sal seria calculada da seguinte forma:
EESDD=S/A0
onde S é o peso equivalente de NaCl do sal dissolvido medido (em mg) e A0 é a área total do teste.
Resultados de testes de poluição artificial e análise de EESDD. De acordo com esta definição de EESDD, uma série de testes de poluição artificial foram realizados com diferentes tempos de transferência de hidrofobicidade e gravidades de poluição. A Fig. 1 mostra as curvas EESDD/SDD resultantes versus o tempo de transferência de hidrofobicidade, ou seja, o período desde o momento em que uma amostra é poluída até quando ela é medida.
Na Fig . 1, pode-se ver que a proporção de EESDD / SDD diminui significativamente após um ou dois dias de transferência de hidrofobicidade e atinge um valor de estado estacionário após cerca de 4 dias. Além disso, uma vez que a hidrofobicidade foi suficientemente transferida para a camada de poluição, os valores medidos de EESDD são apenas 20 a 30% dos valores originais de SDD. A parte dissolvida do sal é, portanto, o sal eficaz na poluição e, neste aspecto, quanto melhor for a hidrofobicidade, menos o sal se dissolverá.
Método de Medição para EESDD
De acordo com a sua definição, é proposto um novo método de medição para obter EESDD. Este método reflete o processo de dissolução real e é facilmente conduzido em campo ou em laboratório.
Procedimento de medição
O procedimento para obter a classe de molhabilidade (valor WC) e o EESDD envolve uma série de etapas específicas:
1. Prepare o equipamento de teste e as amostras, ou seja, obtenha A0,
2. Pulverize a amostra para obter o valor WC e, em seguida, colete todas as gotas da amostra de teste em um copo,
3. Pulverize a amostra mais 25 vezes e colete todas as gotas da amostra de teste no mesmo copo,
4. Dilua a água no copo até 100 ml e meça a condutividade. Em seguida, calcule o peso do sal, S (em mg).
5. Calcule EESDD=S/A0
6. (Se necessário para medir NSDD), siga o método padrão IEC para obter NSDD1 dos 100 ml e NSDDR de resíduos de poluição da amostra, ou seja, NSDD=NSDD1 +NSDDR.
7. (Se necessário para obter ESDD) obtenha o ESDDR da amostra de resíduos de poluição (seguindo o método padrão IEC). Então, ESDD=EESDD + ESDDR.
2. Resultados de medição de isoladores SR com poluição natural
3. Uma pesquisa de poluição local foi realizada na China de 1999 a 2000, envolvendo um total de 50 isoladores SR que foram selecionados e testados. Esses isoladores eram de diferentes fabricantes e operavam em diferentes tipos de ambientes de serviço, incluindo ambientes urbanos, marítimos, usinas de energia, fábricas de cimento, fábricas de produtos químicos, fábricas de tijolos, fazendas, etc. O EESDD dos isoladores SR foi testado usando o método descrito acima e ambos EESDD e ESDD das diferentes superfícies do galpão foram obtidos. kV CA. Havia 14 galpões no isolador com diâmetros de 120/80 mm (números de galpões de 1 a 14 foram contados a partir da extremidade energizada). Os resultados dos testes de classe de molhabilidade (WC) mostraram que a hidrofobicidade geralmente melhorou da extremidade de alta tensão para a extremidade de aterramento, com valores de WC5 a WC2 para as superfícies superiores dos galpões e de WC7 a WC5 para as superfícies inferiores.
4. Os resultados da medição EESDD mostraram que:
5. 1. Mais de 20% dos sais não foram dissolvidos na condição úmida.
2. EESDD e ESDD têm uma consistência considerável. Se o ESDD for maior, o EESDD da mesma superfície será similarmente maior do que em outras superfícies.
3. Para as superfícies superiores do galpão, o valor do WC é inferior ao das superfícies inferiores e a relação EESDD/ESDD também é inferior. Para superfícies mais baixas do galpão, o WC é maior e o EESDD/ESDD também é maior.
Comparando as Figuras. 1 e 2, os resultados do teste demonstram uma consistência considerável. O EESDD existe de facto e é mensurável, ou seja, tanto o conceito como o método de ensaio são válidos e comprovados.
Conclusões
1. Este artigo analisa o impacto da transferência de hidrofobicidade no processo de dissolução de sal, o que torna o processo de flashover de isoladores cerâmicos e isoladores SR bastante diferente. O mapeamento atual do local baseado em dados de poluição cerâmica não é, portanto, claramente otimizado para a utilização de configurações de isoladores SR.
2. A dissolução do sal da camada de poluição é retardada pela propriedade de transferência de hidrofobicidade do isolador, de modo que apenas uma porção do sal na camada de poluição realmente se dissolve. Isso resulta em isoladores SR com menor condutividade de poluição úmida do que isoladores cerâmicos
3. Um novo conceito, denominado EESDD, foi proposto para caracterizar o ESDD efetivo dos isoladores SR. É um valor real e mensurável verificado pelos resultados dos testes.
4. Uma metodologia para medição de EESDD é proposta e aplicada a um teste de isoladores SR em serviço. Este método requer a realização do teste WC primeiro e depois a pulverização da superfície várias vezes mais. Todas as gotículas na superfície da amostra durante essas etapas são coletadas em um béquer antes de serem diluídas em 100 ml de água. O sal equivalente, S, poderia então ser calculado de acordo com a condutividade da solução de 100 ml. A EESDD correspondente é obtida por divisão simples, S/A0.
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