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실리콘 절연체의 유효 등가 염 침전 밀도: 개념 및 제안된 테스트 방법

Jul 28, 2023 메시지를 남겨주세요

플래시오버 프로세스에 미치는 영향

현장에서 세라믹 절연체는 친수성이므로 표면 오염이 충분히 젖어 연속적인 물 전도성 필름을 형성할 수 있습니다. 그러나 SR절연체의 경우 소수성 표면이 이러한 필름 형성을 방지하여 우수한 전기적 강도를 제공합니다. 그러나 이를 이해하려면 전체 오염층이 아닌 표면 소수성만 살펴보아야 합니다. 연구에 따르면 UV 및 온도 영향으로 인해 실리콘 벌크 내부의 LMW 종은 실리카 및 기타-불용성 성분의 도움으로 표면으로 이동하는 것으로 나타났습니다. 이후에는 염 주위에 소수성 덮개가 필연적으로 형성되어 수분이 오염층 내부로 들어가기 어렵게 됩니다. 따라서 소금의 총 용해량과 속도가 감소하고 표면의 물 전도도도 낮아집니다. 비나 안개로 인해 표면이 완전히 젖더라도 소수성 커버로 인해 용해 속도가 느려집니다.

 

이와 관련하여 또 다른 주요 문제는 날씨로 인한 습윤이 SR 단열재에 미치는 다양한 영향에 관한 것입니다. 침전 강도가 낮으면 이러한 절연체 표면이 점차적으로 젖어 표면 염이 완전히 용해될 수 없습니다. 강수율이 높으면 오염 물질이 절연체에서 빠르게 배출되고 소수성 오염층의 염분은 물에 완전히 녹을 시간이 없습니다. 따라서 SR 절연체에 플래시오버가 발생하면 오염 물질에 포함된 염분 중 일부만 실제로 물에 용해됩니다. 즉, 플래시오버 과정에서 모든 염분이 "효과적"인 것은 아닙니다.

 

오염 측정 결과에 미치는 영향

SR 절연체의 ESDD 측정을 위한 현재 방법은 세라믹 절연체에 사용되는 것과 동일한 프로세스를 따릅니다. 이 방법론에 따르면 염분 손실이나 잔류물 없이 모든 오염 물질을 얻기 위해 오염 물질을 씻어내고 300ml의 물에 용해시킵니다.

그러나 소수성이 오염층으로 이동하기 때문에 위의 오염 측정 방법 중 염분 용해 과정은 플래시오버 과정에서 실제로 발생하는 과정과 다릅니다. 첫째, 이 방법은 오염으로 인한 모든 염분을 용해시키려고 시도하는 반면, SR 절연체의 경우 젖은 상태에서 일부만 용해되어 플래시오버 중에 효과적입니다. 둘째, 소수성을 완전히 파괴한 후 오염물질을 물에 용해시켜 오염물질을 모두 제거하는 방법이다. 그러나 논의된 바와 같이 SR 절연체의 경우 염분은 일정 기간에 걸쳐 표면에서 점진적으로만 용해됩니다. 따라서 현재 방법으로 얻은 ESDD는 그러한 절연체의 플래시오버에 효과적인 오염 수준을 정확하게 특성화하지 못합니다. SR 절연체의 플래시오버에 대한 효과적인 염층 밀도를 얻기 위한 새로운 테스트 방법을 찾기 위한 연구가 이상적으로 수행되어야 합니다. 간단히 말해서, SR 절연체의 오염층으로의 소수성 전달은 염분 용해에 상당한 영향을 미치므로 오염층의 염분 중 일부만이 플래시오버 과정에서 역할을 합니다. 현재 측정 방법으로 얻은 ESDD는 단순히 이러한 사실을 반영하지 않습니다.

 

SR 절연체에 대한 유효 등가 염 퇴적 밀도

운영 경험과 실험실 테스트를 바탕으로 SR 절연체의 오염 플래시오버 과정과 관련된 실제적이고 효과적인 염분의 양을 특성화하기 위해 다른 개념이 제안되었습니다.

EESDD의 정의

유효 염전 등가 밀도(EESDD)는 SR 단열재의 단위 면적당 습식 오염층에 용해된(즉, 유효) 염의 등가 NaCl 중량으로 정의할 수 있습니다. 이는 유효 ESDD, ECDD(등가 오염 침전물 밀도) 또는 EDSDD(등가 용해 염 침전물 밀도)라고도 할 수 있습니다.

IEC 60815의 ESDD 정의에 따르면 유효 등가 염층 밀도는 다음과 같이 계산됩니다.

EESDD=S / A0

여기서 S는 측정된 용해된 염의 NaCl 중량(mg)이고 A0는 가장 전체 면적입니다.

인공오염시험 결과 및 EESDD 분석. EESDD의 이러한 정의에 따라 소수성 전달 시간과 오염 심각도를 달리하여 일련의 인공 오염 테스트가 수행되었습니다. 그림. 1은 소수성 전달 시간, 즉 샘플이 오염된 시점부터 측정되는 시점까지의 기간에 따른 EESDD/SDD 곡선을 보여줍니다.

그림. 1에서 EESDD/SDD 비율은 소수성 이전 후 1~2일 후에 크게 감소하고 약 4일 후에 정상 상태 값에 도달하는 것을 볼 수 있습니다. 더욱이 소수성이 오염층으로 충분히 이전되면 측정된 EESDD 값은 원래 SDD 값의 20~30%에 불과합니다. 이는 오염층의 염 중 일부만 용해되고 나머지는 소수성 오염 내에서 보호된다는 것을 의미합니다. 레이어. 따라서 소금의 용해된 부분은 오염 내에서 효과적인 소금이며, 이와 관련하여 소수성이 더 좋을수록 소금은 용해되지 않습니다.

 

EESDD 측정 방법

정의에 따르면 EESDD를 얻기 위한 새로운 측정 방법이 제안된다. 이 방법은 실제 용출 과정을 반영하며 현장이나 실험실에서 쉽게 수행할 수 있습니다.

 

측정 절차

습윤성 등급(WC 값)과 EESDD를 모두 얻는 절차에는 일련의 특정 단계가 포함됩니다.

1. 테스트 장비와 샘플을 준비합니다. 즉, A0을 얻습니다.
2. 샘플을 스프레이하여 WC 값을 얻은 다음 테스트 샘플의 모든 액적을 비커에 수집합니다.
3. 샘플을 25회 더 분사하고 테스트 샘플의 모든 액적을 동일한 비커에 수집합니다.
4. 비커에 담긴 물을 100ml로 희석하고 전도도를 측정합니다. 그런 다음 소금의 무게 S(mg 단위)를 계산합니다.
5. EESDD=S / A0 계산
6. (NSDD를 측정해야 하는 경우) IEC 표준 방법에 따라 100ml의 NSDD1과 잔류 샘플 오염의 NSDDR, 즉 NSDD=NSDD1 +NSDDR을 얻습니다.
7. (ESDD를 구해야 하는 경우) 잔류 시료 오염의 ESDDR을 구합니다(IEC 표준 방법에 따름). 그런 다음 ESDD=EESDD + ESDDR입니다.

2. 자연오염이 있는 SR 단열재의 측정 결과

3. 1999년부터 2000년까지 중국에서 현장 오염 조사가 실시되었으며 총 50개의 SR 단열재가 선정되어 테스트되었습니다. 이러한 절연체는 제조업체가 다르며 도시, 해양, 발전소, 시멘트 공장, 화학 공장, 벽돌 공장, 농장 등을 포함한 다양한 서비스 환경에서 작동되었습니다. 위에서 설명한 방법을 사용하여 SR 절연체의 EESDD를 테스트하고 다양한 창고 표면의 EESDD와 ESDD를 모두 얻었습니다. 그림. 2은 110kV 하에서 1년 반 동안 시골 농장 환경에서 작동한 특정 SR 절연체의 측정 결과입니다. 교류. 직경이 120/80 mm인 절연체에는 14개의 셰이드가 있었습니다(1부터 14까지의 셰드 번호는 전원이 공급되는 끝에서 계산되었습니다). WC(습윤성 등급) 테스트 결과, 쉐드 상부 표면은 WC5~WC2, 하부 표면은 WC7~WC5의 값을 가지며, 일반적으로 고전압 끝에서 접지 끝으로 소수성이 좋아지는 것으로 나타났습니다.

4. EESDD 측정 결과는 다음과 같습니다.

5. 1. 20% 이상의 염분이 습한 조건에서 용해되지 않았습니다.
2. EESDD와 ESDD는 상당한 일관성을 가지고 있습니다. ESDD가 더 높으면 동일한 표면의 EESDD도 다른 표면보다 유사하게 높습니다.
3. 창고 상부 표면의 경우 WC 값이 하부 표면보다 낮고 EESDD/ESDD 비율도 낮습니다. 창고 하부 표면의 경우 WC가 더 높고 EESDD/ESDD도 더 높습니다.

그림. 1과 2를 비교하면 테스트 결과는 상당한 일관성을 보여줍니다. EESDD는 실제로 존재하며 측정 가능합니다. 즉, 개념과 테스트 방법이 모두 유효하고 입증되었습니다.

 

결론

1. 이 기사에서는 세라믹 절연체와 SR 절연체의 플래시오버 과정을 상당히 다르게 만드는 염 용해 과정에 대한 소수성 전달의 영향을 분석합니다. 따라서 세라믹 오염 데이터를 기반으로 한 현재 현장 매핑은 SR 절연체 구성을 활용하는 데 최적화되어 있지 않습니다.
2. 오염층의 염분 용해는 절연체의 소수성 전달 특성으로 인해 지연되어 오염층의 염분 중 일부만 실제로 용해됩니다. 이로 인해 SR절연체는 세라믹 절연체보다 습윤 오염 전도성이 낮습니다.
3. SR 절연체의 효과적인 ESDD를 특성화하기 위해 EESDD라고 하는 새로운 개념이 제안되었습니다. 테스트 결과를 통해 검증된 실제 측정 가능한 값입니다.
4. EESDD를 측정하는 방법론이 제안되었으며 사용 중인 SR 절연체 테스트에 적용되었습니다. 이 방법을 사용하려면 먼저 WC 테스트를 수행한 후 표면에 여러 번 분사해야 합니다. 이 단계 동안 샘플 표면의 모든 물방울은 100ml의 물에 희석되기 전에 비커에 수집됩니다. 등가 염 S는 100ml 용액의 전도도에 따라 계산될 수 있습니다. 해당 EESDD는 S/A0라는 간단한 나눗셈으로 얻습니다.

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