Изоляторлар электр тогының өтіп кетуін олардың табиғи материалдық қасиеттері арқылы блоктау арқылы электрлік ақауларды болдырмауға көмектеседі. Бұл материалдардың электрлік кедергісі өте жоғары болады, негізінде 10^10 Ом·м-ден асады, сондықтан электрондардың олар арқылы қозғалуы өте қиын болады. Бұл құбылыс, негізінде 5 электронвольттан асатын электрондық зоналық саңылау деп аталатын нәрсе арқылы пайда болады. Бұл саңылау бар болған кезде валенттік электрондар қалыпты жұмыс кернеулері кезінде өткізгіштік зонасына секіре алмайды, сондықтан зарядтар негізінде тоқтап қалады және орын ауыстырмайды. Қатты негізі бар порцеландық изоляторлар мен әртүрлі полимерлік түрлер дәл осы принцип бойынша жұмыс істейді, олар ұзақ уақыт бойы кернеу әсеріне ұшыраған кезде де сорғыш токтардың пайда болуын болдырады. Тиімділікті одан әрі жақсарту үшін өндірушілер керамикалық материалдарда тығыз кристалдық құрылымдар жасайды немесе иондардың қозғалуын шектейтін кросс-байланысқан полимерлерді қолданады. Салыстыру үшін мысал келтірсек, мыстың кедергісі шамамен 10^-8 Ом·м құрайды. Бұл оның изоляциялаушы материалдарға қарағанда электр тогының өтуін табиғи түрде тоқтатуда шамамен 18 реттік дәрежемен нашар болатынын білдіреді.
Жақсы изоляциялық материалдар кенеттен пайда болатын кернеу шыңдарын төтеп береді, себебі олардың диэлектрлік беріктігі жоғары деп аталатын қасиеті бар. Бұл негізінде материал қандай электр өрісінің қысымын (киловольт/миллиметрмен өлшенеді) толығымен бұзылғанша көтере алатынын көрсетеді. Көпшілік кең тараған материалдар, мысалы, шыны мен силиконды резеңке әдетте 10–40 кВ/мм аралығындағы кернеуді төтеп береді, бұл қалыпты ауаның барынша 3 кВ/мм-ге дейін көтере алуынан айтарлықтай жоғары. Егер кернеу осы шектерден төмен болса, кішігірім электр разрядтары пайда болуы мүмкін, бірақ әдетте олар проблема туғызбайды. Алайда, бұл шектер асып кеткен кезде иондар бақытсыз көбеюге бастайды да, материал толығымен бұзылғанша процесстер тез қарқын алады. Сондықтан инженерлер изоляциялық жүйелерді жобалаған кезде әрқашан қосымша қорғаныс қамтамасыз етеді; әдетте жұмыс режимін материалдың шынымен көтере алатын кернеуінің шамамен жартысында ұстауға тырысады. Бұл найзағай соғуы немесе электр желісіндегі тербелістер сияқты күтпеген оқиғаларға қосымша қорғаныс қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, материалдардың сапасы да өте маңызды. Беттерде болатын тым аз мөлшердегі ылғал, металл бөлшектері немесе ластану диэлектрлік беріктікті үштен екі бөлігіне дейін төмендетуі мүмкін, сондықтан изоляция тезірек старениеге ұшырайды және күтілген уақыттан бұрын бұзылады.
«Сыртқы бет бойынша арақашықтық» термині негізінде электр тогымен қоректенетін әртүрлі бөлшектерді изолятордың беті бойынша қосатын ең қысқа жолды білдіреді. Инженерлер осы жолдарды құрған кезде олардан қажетсіз ішкі ағындардың пайда болуын тоқтатуды мақсат етеді. Бұл жолды ұзарту арқылы біз нақты беттік кедергіні арттырамыз және электр тогының кедергісі жоғары ластанған қабаттар арқылы ұзағырақ жүруіне байланысты потенциалдық шамалы қысқа тұйықталуларды баяулатамыз. IEC 60815 сияқты стандарттау ұйымдары белгілі бір аймақтың ластану дәрежесіне қарай қабылданатын ең аз қабылданған арақашықтықтарды анықтайды. Терең қабырғалары бар, арнайы тұман пішінді конструкциялар қарапайым салыстырмалы тегіс беттерге қарағанда нақты беттік ауданды шамамен 30–40 пайызға дейін ұзартуға мүмкіндік береді. Тұздың барлық жерге таралатын теңіз жағалауында орналасқан қосалқы станциялар үшін қажетті сыртқы бет бойынша арақашықтық көрсеткіштері жиі 1 киловольтқа 31 мм немесе одан да жоғары болады. Бұл жабдықтың өлшемдерін басқарылатын шегінде ұстай отырып, жақсы жұмыс істеу деңгейін сақтауға көмектеседі.
Суға төзімділік қасиеті изолятор беттерінде үздіксіз өткізгіш қабаттардың пайда болуын тоқтатады. Мысалы, кремний органикалық резеңке бетінде энергиясы төмен метил топтары бар, олар 90 градустан жоғары темас ұрысын тудырады. Осы себепті су материал бетіне жайылмай, дәнекерлер түрінде жиналады. Су жайылмаған кезде ластанғыш заттар да еріп, электролиттік жолдар бойынша қозғала алмайды. Орнына осы ластанғыш заттар бөлек бөлшектер ретінде қалады және электродтар арасында қосылмайды. Полимерлік изоляторлар ылғалдану немесе ластану мәселелерімен күрескен кезде дәстүрлі фарфор материалдарына қарағанда әлдеқайда жақсы жұмыс істейді. Кейбір супер суға төзімді өңдеулер темас ұрысын 150 градустан жоғары деңгейде сақтайды. Сыртқы сынақтар теңіз жағалауларының жақын аймағында өткізілген, оларда осы өңдеулер ластануға байланысты шамауыттың пайда болу қаупін шамамен екі үштен біріне дейін азайтқаны анықталды. Сондықтан гидрофобтық қасиеттер молекулалық деңгейде қосымша физикалық конструкциялық жақсартулармен қатар изоляциялық қасиеттерді жақсартуға ықпал етеді.
Изоляциялық материалдар уақыт өте келе бірнеше байланысты процестер арқылы бұзылады: жылу әсерінен зақымдану, жартылай разрядтан туындайтын тозу және беттерде химиялық қосылыстардың жиналуы. Бұл факторлардың барлығы изоляторлардың электрлік қасиеттерін нашарлатуға әсер етеді. Температура шамамен 80 °C-тан жоғары көтерілген кезде материал тезірек бұзыла бастайды. Әрбір қосымша 8–10 градусқа температураның көтерілуі полимерлік изоляцияның қызмет ету мерзімін екі есе қысқартады, себебі молекулалар бір-бірінен ажырай бастайды да, материал сондықтан қатты және сынығыш болып қалады. Жартылай разряд изоляция ішінде жергілікті кіші искралар пайда болған кезде микроскопиялық каналдар тудырады. Ауыр жағдайларда бұл құбылыс бірнеше ай ішінде кернеуге төзімділікті 70–90 пайызға дейін төмендетуі мүмкін. Зауыттардан шығатын сульфаттар, теңіз жағалауларынан түсетін тұз және қышқылдық жаңбыр суы сияқты өнеркәсіптік ластанулар беттерде өткізгіш қабаттар тудырып, ағып кету токтарын көтереді және құрғақ аймақтар арасында қауіпті искралануға әкеледі. Ерте ескертетін белгілерге 500 микроамперден жоғары ағып кету токтары, беттерде көміртекті іздердің пайда болуы және жабдықтан шығатын қызықты шаңғырауық дыбыстар жатады. Бұл белгілерге назар аудару авария орын алмас бұрын жөндеу жұмыстарын жүргізуге мүмкіндік береді; бұл ылғалдылық пен ластану деңгейі жоғары аймақтарда өте маңызды, өйткені ондай жерлерде барлық компоненттер қалыпты жағдайларға қарағанда 5–10 есе тезірек бұзылады.
Компаниялар белсенді сенімділік басқару стратегияларын қабылдаған кезде, олар өнімнің тұтастай циклы бойынша қателіктердің күтпеген пайда болуында және жалпы шығындардың азаюында қатты төмендеулерге қол жеткізеді. Бөлшектерді істен шығуға дейін күтіп қоюдан бас тарту — бұл жылу ақауларын анықтау үшін инфрақызыл сканерлеу, электрлік ақауларды табу үшін ультрадыбыстық құралдарды пайдалану және географиялық ақпараттық жүйелер арқылы ластану карталарын құру секілді шараларды енгізу дегенді білдіреді. PAS 55 стандарттарына сәйкес іс-әрекет ету техниктердің айына бір рет беттің тозу белгілері мен трещиналарын тексеруге, ал изоляциялық материалдар бойынша тоқсанына бір рет сынақтар өткізуге мүмкіндік беретін жүйелі бақылау рәсімдерін қалыптастырады. 2022 жылы ARC Advisory Group зерттеуіне сәйкес, осындай тәсіл жоспарланбаған тоқтатуларды шамамен үш төрттен біріне дейін қысқартуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, жөндеу жоспарлары жалпылама уақыт аралықтарына негізделген емес, әрбір жабдықтың нақты жағдайына сай құрылса, активтердің қызмет ету мерзімі ұзақ болады. Изоляторлар туралы сенсорлық деректерді сенімділікке негізделген жөндеу жүйелеріне енгізу компоненттер бойынша сіздірілу токтары мен температураның өзгерістері туралы нақты уақытта жиналған өлшеулерді әлдеқайда пайдалы етеді. Объектілерді басқарушылар нақты жағдайларға негізделген, болжамдарға сүйенбейтін, нақты қашан жөндеу қажет екендігін көрсететін нақты ақпарат алады.
Қызықты жаңалықтар2026-02-02
2026-01-23
2026-01-20
2026-01-18
2026-01-16
2026-01-15
Цзянсу Гринпауэр Электрик компаниясы орташа және жоғары кернеулерге арналған жоғары сапалы жасыл интеллектуалды қосқыштар ұсынады. Біздің ғылыми-зерттеу саласындағы біліктілігіміз және біртұтас сатып алу әлемдегі клиенттерге белгілі қауіпсіз, тиімді және энергия үнемдеуге бағытталған шешімдерді ұсынады. Бүгіннен бастап баға сұрауын жіберіңіз.
