Teknologi dan Karakteristik Deteksi Penuaan pada Insulator Komposit

Dengan berkembangnya teknologi isolator komposit, jumlah isolator komposit meningkat pesat, yang sebagian besar terbuat dari karet silikon sebagai bahan selubungnya. Alasan utama memilih isolator komposit di luar negeri adalah bobotnya yang ringan dan biayanya yang murah. Di Tiongkok, isolator komposit yang saat ini beroperasi semuanya adalah isolator karet silikon, yang terutama ditujukan untuk mengatasi masalah flashover polusi, yang terkait erat dengan karakteristik saluran udara di Tiongkok. Dibandingkan dengan isolator porselen atau kaca tradisional, isolator komposit memiliki keunggulan seperti kekuatan tinggi, ringan, ketahanan flashover basah yang kuat, tegangan petir yang tinggi, serta pengoperasian dan perawatan yang sederhana.
Insulasi eksternal isolator komposit mengadopsi karet silikon organik, dan ketahanan penuaan bahan organik jauh lebih rendah dibandingkan keramik atau kaca anorganik. Selama pengoperasian, bahan payung dan selubung isolator komposit umumnya menunjukkan fenomena penuaan yang berbeda-beda, seperti tanda kebocoran atau korosi listrik, retak, retak, rusak, hancur, pudar, rapuh, dan keras. Penuaan yang parah pada bahan isolasi eksternal adalah alasan utama penghapusan atau penggantian banyak isolator komposit yang beroperasi pada awal.
Metode kelistrikan yang umum digunakan untuk mendiagnosis penuaan isolator komposit adalah dengan mengukur tegangan flashover dalam kabut. Dilaporkan bahwa perubahan kinerja listrik isolator komposit sebelum dan sesudah penuaan dapat dievaluasi dengan mengukur tegangan flashover isolator komposit dalam kabut (kabut bersih atau kabut garam).
Dalam penelitian laboratorium dan-lokasi, arus bocor dianggap sebagai salah satu parameter penting untuk mendeteksi status penuaan isolator. Bentuk gelombang arus bocor dapat memberikan informasi yang berguna, dan komponen harmonik dari bentuk gelombang dapat berfungsi sebagai tanda apakah isolator perlu dibersihkan.
Dua metode evaluasi penuaan isolasi di atas dipelajari dari perspektif makro. Namun seiring dengan bertambahnya usia bahan isolasi, struktur mikro bahan isolasi akan berubah. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisis mekanisme penuaan bahan insulasi dari sudut pandang mikroskopis dan menemukan metode evaluasi penuaan insulasi.
Faktor utama penyebab penuaan isolator komposit antara lain pelepasan permukaan (lepasan korona, pelepasan busur), radiasi ultraviolet, suhu, dan polusi. Diantaranya, pelepasan permukaan mempunyai dampak serius terhadap kinerja isolator komposit. Apabila kuat medan pada permukaan isolator mencapai 0,5-0,7kV/cm maka akan terjadi lucutan korona di antara tetesan air pada permukaan isolator. Pelepasan permukaan merupakan penyebab utama penuaan isolator komposit, termasuk pelepasan busur dan pelepasan korona. Mekanisme kerusakan degradasi dielektrik akibat peluahan sebagian kira-kira sebagai berikut:
(1) Dampak partikel bermuatan yang dihasilkan oleh pelepasan sebagian pada permukaan karet silikon menyebabkan rantai utama molekul karet silikon putus, dan polimer terdepolimerisasi atau sebagian berubah menjadi molekul rendah;
(2) Produsen isolator tiang percaya bahwa pelepasan sebagian menyebabkan peningkatan suhu lokal pada permukaan isolator, dan suhu tinggi di area pelepasan dapat menyebabkan dekomposisi kimiawi pada bahan karet silikon;
(3) Oksidasi dan korosi gas aktif O3, NO, dan NO2 yang dihasilkan oleh pelepasan sebagian secara bertahap merusak bahan karet silikon; (4) Radiasi ultraviolet atau sinar X-panjang gelombang panjang yang dihasilkan oleh pelepasan sebagian menyebabkan depolimerisasi dan dekomposisi karet silikon.