Μόνωση RIP και χρήση της
Το RIP σημαίνει Epoxy Impregnated Crepe Paper. Η συντομογραφία RIP σημαίνει χαρτί εμποτισμένο με ρητίνη. Το κρεπ χαρτί, από την άλλη, είναι χαρτί με επιφάνεια που χαρακτηρίζεται από την παρουσία μικρών πτυχών πάνω του.
Έτσι, το RIP είναι ένα άκαμπτο μονωτικό υλικό κατασκευασμένο από αποξηραμένο σε κενό χαρτί κρεπ εμποτισμένο με εποξειδική ρητίνη. Τέτοια μόνωση χρησιμοποιείται με επιτυχία σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις υψηλής και μέσης τάσης.
Η τεχνολογικά συμπαγής μόνωση RIP κατασκευάζεται ως εξής. Ηλεκτρικό χαρτί, εμποτισμένο σε κενό με ειδική εποξειδική ένωση, τυλίγεται σε σύρμα χαλκού ή αλουμινίου. Αποδεικνύεται ένα είδος σκελετού από χαρτί. Όταν αυτός ο σκελετός τυλίγεται, τοποθετούνται πλάκες ισοπέδωσης για να εξισορροπηθεί το ηλεκτρικό πεδίο. Χάρη στον εμποτισμό υπό κενό, οι φυσαλίδες αερίου αποκλείονται εντελώς από τον πυρήνα, με αποτέλεσμα τη μόνωση με υψηλές μονωτικές ιδιότητες. Αυτή είναι η απομόνωση RIP.
Οι ίδιοι δακτύλιοι υψηλής τάσης που βασίζονται στη μόνωση RIP διαφέρουν εκτός από την ηλεκτρική αντίσταση και την εξαιρετική αντίσταση στη φωτιά, γεγονός που εξαλείφει τον κίνδυνο πυρκαγιάς.Λειτουργώντας ως βύσμα στη δεξαμενή ενός μετασχηματιστή ισχύος γεμάτο με λάδι μετασχηματιστή, τη στιγμή της βλάβης, ένας τέτοιος δακτύλιος υψηλής τάσης θα δυσκολέψει την είσοδο οξυγόνου στη δεξαμενή του μετασχηματιστή και το λάδι του μετασχηματιστή δεν θα αναφλεγεί.
Πολλοί σύγχρονοι εξοπλισμός υψηλής τάσης είναι στρατηγικά σημαντικοί, γι' αυτό και οι δακτύλιοι που είναι εγκατεστημένοι πάνω τους έχουν συχνά ακριβώς στιβαρή μόνωση RIP, η οποία παρέχει υψηλή μηχανική και θερμική αντοχή, φιλικότητα προς το περιβάλλον, χαμηλό επίπεδο μερικών εκκενώσεων, ασφάλεια πυρκαγιάς και έκρηξης. Επιπλέον, η στερεά μόνωση καθιστά δυνατή την πλήρη εξάλειψη των απωλειών στη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας, κάτι που είναι σημαντικό για το αυξανόμενο έλλειμμα (σύμφωνα με τους ειδικούς, το επίπεδό του μπορεί να φτάσει τα 2750 γιγαβάτ ανά ώρα έως το 2020).
Ιστορικά στάδια εφαρμογής της μόνωσης RIP
Η ιστορία της μόνωσης RIP ξεκίνησε το 1958, όταν η ελβετική εταιρεία MGC Moser-Glaser, που ιδρύθηκε το 1914, έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεσή της. Η τεχνολογία είναι η βάση της συσκευής αγωγών με μόνωση φάσης με χυτή μόνωση, οι πρώτοι από τους οποίους παραδόθηκαν στην Αυστραλία στις αρχές της δεκαετίας του 1970 και λειτουργούν ακόμη εκεί.
Σήμερα, οι δακτύλιοι μετασχηματιστών παράγονται χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνολογία RIP. Προηγουμένως, στη Ρωσία και την ΚΑΚ, το μονωτικό υλικό για τους δακτυλίους μετασχηματιστών ήταν μόνωση φράγματος λαδιού σε όλα τα — κυλινδρικά χωρίσματα από χαρτόνι, με ηλεκτρόδια αλουμινίου προσαρτημένα σε αυτά για ρύθμιση ηλεκτρικού πεδίου, διαχωρισμένα από πλήρωση λαδιού. Αυτή η λύση (δακτύλιοι φραγμού λαδιού) χρησιμοποιήθηκε μέχρι το 1965, αλλά οι δακτύλιοι ήταν πολύ βαρείς, δυσκίνητοι και δεν διέφεραν σε μακροπρόθεσμη ηλεκτρική αντοχή.
Η πιο δημοφιλής εσωτερική μόνωση μανίκι σήμερα εξακολουθεί να είναι μόνωση λαδόχαρτου, στο οποίο, τυλιγμένο σε αγώγιμο σωλήνα, ο χάρτινος πυρήνας εμποτίζεται με μονωτικό λάδι. Υπάρχουν πλάκες ισοπέδωσης μέσα στο πλαίσιο για τη ρύθμιση του ηλεκτρικού πεδίου. Επειδή ένας τέτοιος σχεδιασμός διαθέτει υψηλή μακροπρόθεσμη και βραχυπρόθεσμη ηλεκτρική αντοχή, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε δακτυλίους υψηλής τάσης, όπως συμβαίνει εδώ και δεκαετίες.
Ωστόσο, μαζί με τις υψηλές ηλεκτρικές μονωτικές ιδιότητες της μόνωσης χαρτιού-ελαίου, ένας τέτοιος σχεδιασμός έχει ένα μειονέκτημα: όταν χαλάσει η μόνωση, τα σύρματα απλώς εκρήγνυνται και θραύσματα πορσελάνης πετούν δεκάδες μέτρα μακριά και μερικές φορές εξαιτίας αυτού, εμφανίζονται πυρκαγιές σε μετασχηματιστές.
Ένας φυσητός δακτύλιος με υψηλή τάση σημαίνει διαρροή λάδι μετασχηματιστή από τη δεξαμενή του μετασχηματιστή και του διακόπτη λαδιού που γίνεται απειλή για την οικολογία του περιβάλλοντος. Ωστόσο, με την επιφύλαξη της τεχνολογίας και του αυστηρού ποιοτικού ελέγχου των εξαρτημάτων, τα διηλεκτρικά χαρακτηριστικά αυτού του τύπου μόνωσης είναι τέτοια ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε δακτυλίους όλων των κατηγοριών τάσης.
Το 1972, η Ρωσία άρχισε να παράγει δακτυλίους υψηλής τάσης 110 kV με μόνωση RBP (βάση ρητίνης, περιορισμένο χαρτί) - χαρτί κολλημένο με εποξειδική ρητίνη. Γενικά παράγονται δακτύλιοι με εσωτερική μόνωση RBP δύο τύπων: δακτύλιοι μετασχηματιστή 110 kV και ονομαστικό ρεύμα 800 A και δακτύλιοι διακόπτη για 35 kV.
Η πυρασφάλεια του εξοπλισμού με λάδι αυξήθηκε, αλλά οι ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης αποδείχθηκαν χειρότερες από αυτές της ίδιας μόνωσης χαρτιού-λαδιού. Ως αποτέλεσμα, ο κύριος τύπος δακτυλίων στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας ήταν ακόμα δακτύλιοι με μόνωση από χαρτί και λάδι.Ωστόσο, στη Ρωσία, υπάρχει μια τάση να αρχίσουν να αφαιρούνται οι δακτύλιοι υψηλής τάσης με μόνωση RBP και λαδόχαρτο και να αντικαθίστανται με συμπαγείς δακτυλίους RIP.
Πλεονεκτήματα της απομόνωσης RIP
Δεδομένου ότι το μονωτικό χαρτί RIP είναι εμποτισμένο με εποξική ρητίνη σε κενό, τα εγκλείσματα αερίων εξαλείφονται πλήρως, με αποτέλεσμα τη μείωση του επιπέδου των μερικών εκκενώσεων (μέγιστο 5 pC υπό συνθήκες τάσης δύο φάσεων) και τη μείωση των διηλεκτρικών απωλειών (εφαπτομενική από 0, 25 έως 0,45%). Όσον αφορά τη θερμική και μηχανική αντίσταση της μόνωσης RIP, αυτές οι ιδιότητες είναι πολύ υψηλές.
Οι δακτύλιοι υψηλής τάσης δεν χρειάζονται ειδική συντήρηση καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής τους, αρκεί μόνο να καθαρίζετε το εξωτερικό της πορσελάνης όταν λερώνεται και να τη μετράτε κάθε έξι χρόνια εφαπτομένη της διηλεκτρικής απώλειας και ηλεκτρική χωρητικότητα. Η διάρκεια ζωής των δακτυλίων με μόνωση RIP είναι πάνω από 40 χρόνια.
Σήμερα, η μόνωση RIP φαίνεται να είναι η καλύτερη επιλογή για εσωτερική μόνωση δακτυλίου υψηλής τάσης, είναι ασφαλέστερη από τη μόνωση χαρτιού και λαδιού και έχει τις καλύτερες ιδιότητες στερεάς μόνωσης RBP, ενώ η κατηγορία τάσης έχει αυξηθεί στα 500 kV. Τέτοια μόνωση χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα στην παραγωγή δακτυλίων μετασχηματιστών καλύτερης ποιότητας για τάσεις έως 500 kV. Επιπλέον, η μόνωση RIP παραμένει σημαντικό υλικό για την παραγωγή αγωγών με μόνωση φάσης.