Tehnologija in značilnosti zaznavanja staranja kompozitnih izolatorjev

Z izboljšanjem tehnologije kompozitnih izolatorjev se je hitro povečalo število kompozitnih izolatorjev, ki so večinoma izdelani iz silikonske gume kot materiala ovoja. Glavni razlog za izbiro kompozitnih izolatorjev v tujini je njihova majhna teža in nizka cena. Na Kitajskem so kompozitni izolatorji, ki trenutno delujejo, vsi izolatorji iz silikonske gume, namenjeni predvsem reševanju problema preboja onesnaženja, ki je tesno povezan z značilnostmi nadzemnih vodov na Kitajskem. V primerjavi s tradicionalnimi izolatorji iz porcelana ali stekla imajo kompozitni izolatorji prednosti, kot so visoka trdnost, majhna teža, močna odpornost proti preplahu v mokrem, visoka napetost strele ter preprosto upravljanje in vzdrževanje.
Zunanja izolacija kompozitnih izolatorjev vključuje organsko silikonsko gumo, odpornost na staranje organskih materialov pa je veliko slabša od odpornosti anorganske keramike ali stekla. Med delovanjem krovni in ovojni materiali kompozitnih izolatorjev na splošno kažejo različne pojave staranja, kot so sledi puščanja ali električna korozija, razpoke, razpoke, zlom, drobljenje v prah, bledenje, krhkost in trdota. Močno staranje zunanjih izolacijskih materialov je glavni razlog za odpravo ali zamenjavo mnogih zgodnjih delujočih kompozitnih izolatorjev.
Običajno uporabljena električna metoda za diagnosticiranje staranja kompozitnih izolatorjev je merjenje njihove preskočne napetosti v megli. Poroča se, da je mogoče spremembe v električni učinkovitosti kompozitnih izolatorjev pred in po staranju oceniti z merjenjem preskočne napetosti kompozitnih izolatorjev v megli (čista megla ali slana megla).
V laboratorijskih raziskavah in -raziskavah na kraju samem se tok uhajanja šteje za enega od pomembnih parametrov za odkrivanje stanja staranja izolatorjev. Valovna oblika toka uhajanja lahko zagotovi koristne informacije, harmonična komponenta valovne oblike pa lahko služi kot znak, ali je treba izolatorje očistiti.
Zgornji dve metodi vrednotenja staranja izolacije sta bili proučeni z makro perspektive. Vendar se bo med procesom staranja izolacijskih materialov mikrostruktura izolacijskega materiala spremenila. Zato je treba analizirati mehanizem staranja izolacijskih materialov z mikroskopske perspektive in poiskati metode vrednotenja staranja izolacije.
Glavni dejavniki, ki povzročajo staranje kompozitnih izolatorjev, so površinska razelektritev (koronska razelektritev, obločna razelektritev), ultravijolično sevanje, temperatura in onesnaženje. Med njimi ima površinska razelektritev resen vpliv na delovanje kompozitnih izolatorjev. Ko poljska jakost na površini izolatorja doseže 0,5-0,7 kV/cm, bo med vodnimi kapljicami na površini izolatorja prišlo do koronske razelektritve. Površinska razelektritev je glavni vzrok za staranje kompozitnih izolatorjev, vključno z obločno razelektritvijo in koronsko razelektritvijo. Mehanizem dielektrične degradacijske škode, ki jo povzroči delna razelektritev, je približno naslednji:
(1) Vpliv nabitih delcev, ki nastanejo zaradi delne razelektritve na površini silikonske gume, povzroči, da se glavna veriga molekul silikonske gume zlomi in polimer depolimerizira ali se delno spremeni v nizke molekule;
(2) Proizvajalec post izolatorjev meni, da delna razelektritev povzroči lokalno zvišanje temperature na površini izolatorja, visoka temperatura v območju izpusta pa lahko povzroči kemično razgradnjo materialov iz silikonske gume;
(3) Oksidacija in korozija aktivnih plinov O3, NO in NO2, ki nastanejo zaradi delne razelektritve, postopoma pokvarijo material iz silikonske gume; (4) Ultravijolično sevanje ali rentgenski žarki z dolgimi valovnimi dolžinami, ki nastanejo zaradi delne razelektritve, povzročijo depolimerizacijo in razgradnjo silikonske gume.