Izolačné materiály pre plne izolované rúrkové prípojnice

Plne izolované rúrkové prípojnice sa spoliehajú na tri primárne izolačné materiály: PTFE (polytetrafluóretylén) , odlievacia hmota z epoxidovej živice , a EPDM silikónová guma . Každý materiál sa vyberá na základe napäťovej triedy, prevádzkovej teploty a vplyvu prostredia – PTFE pre vysokofrekvenčnú a chemickú odolnosť, epoxidová živica pre mechanickú pevnosť odliatku pri strednom napätí a silikónová guma EPDM pre vonkajšiu flexibilitu a odolnosť voči UV žiareniu. Správna voľba určuje dielektrický výkon, životnosť a celkové náklady na systém prípojníc.

Tri izolačné materiály na prvý pohľad

Pred výberom systému rúrkových prípojníc inžinieri zvyčajne porovnávajú základné elektrické a mechanické vlastnosti každého typu izolácie. Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje základné parametre použité v dokumentoch so špecifikáciami.

Nehnuteľnosť	PTFE	Odlievanie epoxidovej živice	EPDM silikónová guma
Dielektrická pevnosť	60-80 kV/mm	>30 kV/mm	20-25 kV/mm
Priebežná teplota	-60 °C až 260 °C	-40 °C až 130 °C	-55 °C až 180 °C
Odolnosť voči UV žiareniu / poveternostným vplyvom	Výborne	Stredný, potrebuje vrchnú bundu	Výborne
Mechanická tuhosť	Nízka, flexibilná	Vysoké, pevné liate telo	Stredné, elastické
Typická trieda napätia	0,4-35 kV	0,4-35 kV	0,4-550 kV
Aplikácia Best Fit	Chemické závody, rozvádzače	Vnútorné rozvodne, kompaktná autobusová cesta	Vonkajšie linky, veterné elektrárne, pobrežné lokality

PTFE izolácia: Chemická a tepelná stabilita

Ovíjanie alebo extrúzia PTFE sa volí vtedy, keď rúrková prípojnica musí pracovať v agresívnom chemickom prostredí alebo pri veľkých teplotných výkyvoch. Materiál má takmer nulovú rýchlosť absorpcie vlhkosti a nízky faktor dielektrickej straty, ktorý udržuje úroveň čiastočného vybitia stabilnú aj po rokoch tepelných cyklov. V petrochemických a farmaceutických zariadeniach sú často špecifikované PTFE rúrkové prípojnice, pretože materiál odoláva kyslej hmle, výparom rozpúšťadla a vystaveniu ozónu bez praskania. Hrúbka steny pre vrstvy PTFE na vodiči stredného napätia sa zvyčajne pohybuje od 1,5 mm do 3 mm, pričom na dosiahnutie cieľového výdržného napätia je aplikovaných niekoľko obalov.

Odlievanie z epoxidovej živice: Tuhá konštrukčná izolácia

Vákuovo liata epoxidová živica vytvára okolo vodiča pevný izolačný plášť bez dutín. Tento proces eliminuje vzduchové medzery, ktoré by inak koncentrovali napätie elektrického poľa a spúšťali čiastočný výboj. Liata epoxidová vrstva pôsobí aj ako konštrukčný prvok, takže samotná prípojnica získava mechanickú tuhosť a nevyžaduje toľko vonkajších podporných konzol. Rúrkové prípojnice odlievané z epoxidovej živice sú štandardnou voľbou pre vnútorné rozvádzače, integráciu GIS a vysokohustotné prípojnice, kde je prioritou kompaktný fázový rozstup. Vytvrdzovanie sa vykonáva vo vákuu pri kontrolovanej teplote, aby sa predišlo prasklinám spôsobeným zmršťovaním, a hotový povrch je zvyčajne odolný voči úrovniam znečistenia triedy III.

EPDM silikónová guma: Flexibilná vonkajšia ochrana

Izolácia zo silikónovej gumy EPDM je extrudovaná alebo tvarovaná ako flexibilná manžeta, ktorá umožňuje prípojnici absorbovať tepelnú rozťažnosť a mechanické vibrácie bez únavy izolácie. Táto flexibilita v kombinácii so silnými hydrofóbnymi povrchovými vlastnosťami robí rúrkové zbernice zo silikónovej gumy EPDM vhodné pre pobrežné veterné farmy, rozpätia horných prenosov a akúkoľvek vonkajšiu inštaláciu vystavenú slanej vode alebo silným dažďom. Hydrofóbny povrch rýchlo odvádza vodu a odoláva stopovaniu, čo udržuje nízky zvodový prúd aj pri podmienkach mokrého znečistenia. EPDM formulácie si tiež zachovávajú elasticitu až do približne -55 °C, takže materiál nestuhne ani nepraská v rozvodniach so studeným podnebím.

Sortiment produktov

Produktová séria rúrkových zberníc

Výber plne izolovaných a podporných komponentov navrhnutých pre napäťové triedy a prostredia opísané vyššie.

PTFE rúrková zbernica Plne izolovaná séria

Odlievanie epoxidovej živice Tubular Bus Bar Plne izolovaná séria

EPDM silikónová guma Tubular Bus Bar Plne izolovaná séria

Stĺpový izolátor Séria hliníkových zliatin

Podpery zberníc Séria hliníkových zliatin

Ako vybrať správny izolačný materiál

Výber materiálu by mal byť založený najskôr na prostredí inštalácie, potom na triede napätia a mechanických obmedzeniach. Nasledujúci kontrolný zoznam odzrkadľuje bežné kritériá špecifikácie používané inžiniermi obstarávania.

Vnútorný rozvádzač s obmedzeným priestorom: odlievanie z epoxidovej živice je výhodné pre svoju tuhosť a kompaktný fázový odstup.
Vonkajšie, pobrežné miesta alebo miesta s vysokými vibráciami: EPDM silikónová guma handles salt spray, UV exposure, and thermal cycling.
Chemické prostredie alebo prostredie s korozívnymi plynmi: PTFE odoláva kyslým výparom, rozpúšťadlám a ozónu bez degradácie.
Vysoké požiadavky na skratový prúd: potvrdiť, že izolačný systém bol testovaný podľa cieľovej hodnoty kA/1s, nielen podľa údajového listu základného materiálu.
Projekty s veľmi vysokým napätím nad 110 kV: EPDM silikónová guma and magnesium-aluminum alloy combinations are commonly specified for creepage distance and pollution resistance.

Normy na inštaláciu a testovanie izolácie

Bez ohľadu na materiál vyžadujú plne izolované rúrkové prípojnice po inštalácii overenie izolačného odporu. Na meranie odporu medzi fázami a zemou sa používa 2500V megaohmmeter s prijateľnými údajmi nie menšími ako 1 megaohm. Odporúča sa aj testovanie odolnosti voči napätiu pri výkonovej frekvencii, pričom sa očakáva, že systémy vydržia striedavé napätie 42 kV bez poruchy podľa IEC 61439-6. Montážne konzoly by mali byť rozmiestnené vo vzdialenosti približne 1,5 metra a na dlhých úsekoch by sa mali pridať dilatačné spoje, aby sa prispôsobili tepelnému pohybu izolačného plášťa, najmä v prípade častí zo silikónovej gumy EPDM, ktoré sa ohýbajú viac ako tuhé časti z epoxidu.

Často kladené otázky

Je možné kombinovať PTFE a epoxidovú živicu na rovnakom vedení prípojnice?

áno. Niektoré projekty používajú odlievanie z epoxidovej živice pre pevnú vnútornú časť a flexibilné spoje obalené PTFE v spojovacích bodoch, pričom v prípade potreby kombinujú tuhosť konštrukcie s chemickou odolnosťou.

Vyžaduje si silikónová guma EPDM ochranný vonkajší plášť?

Vo všeobecnosti nie. EPDM silikónová guma je vo svojej podstate odolná voči UV žiareniu a ozónu, takže sa zvyčajne inštaluje ako konečná vonkajšia vrstva bez dodatočného ochranného plášťa.

Ktorý materiál ponúka najdlhšiu životnosť vonku?

EPDM silikónová guma is usually rated for the longest outdoor service life due to its hydrophobic, self-cleaning surface, which limits tracking and contamination buildup over time.

Je epoxidová živica vôbec vhodná na vonkajšiu inštaláciu?

Epoxidová živica môže byť použitá vonku, keď je spárovaná s vonkajším náterom odolným voči poveternostným vplyvom, ale bez dodatočnej ochrany je vhodnejšia do vnútorného alebo uzavretého prostredia.