Chất cách điện khổng lồ,{0}}bị bong tróc do thời tiết dành cho đường dây điện cao thế- là một khối nhựa epoxy cycloaliphatic đúc chắc chắn, không có khoảng trống xung quanh lõi kim loại. Việc xử lý loại nhựa này là một phản ứng tỏa nhiệt phải được quản lý cẩn thận. Các tấm ép được làm nóng bên trong máy ép đúc chuyên dụng cung cấp độ ấm chính xác, nhẹ nhàng và đồng đều để thúc đẩy quá trình xử lý, đồng thời dẫn đi nhiệt phản ứng bên trong để ngăn chặn sự thoát nhiệt có tính hủy diệt và hình thành các khoảng trống bên trong cực nhỏ có thể dẫn đến sự cố điện thảm khốc trong quá trình sử dụng.
Quy trình bảo dưỡng cho chất cách điện cao áp
Chất cách điện cao áp (ví dụ: dùng cho đường dây truyền tải, trạm biến áp hoặc thiết bị đóng cắt) bao gồm lõi kim loại trung tâm (thường là nhôm hoặc thép) được bao quanh bởi thân nhựa epoxy đúc tạo thành lớp chắn thời tiết bên ngoài và hàng rào cách điện chính. Nhựa epoxy thường là hệ thống dựa trên cycloaliphatic hoặc bisphenol-A, chứa đầy các khoáng chất trơ (ví dụ: silica hoặc alumina trihydrat) để cải thiện độ bền cơ học, khả năng chống vết và độ dẫn nhiệt.
Quá trình sản xuất bắt đầu với việc lõi kim loại được đặt bên trong một khuôn nhiều bộ phận chính xác. Nhựa epoxy lỏng-được trộn với chất làm cứng (chất đóng rắn) và bất kỳ chất độn nào-được bơm vào khoang khuôn dưới áp suất thấp hoặc thông qua sự hỗ trợ của chân không. Khuôn đã đổ đầy sau đó được chuyển sang máy ép trục lăn đã được gia nhiệt. Khuôn được đặt giữa hai khuôn lớn, phẳng và được kiểm soát nhiệt độ chính xác.chất cách điện bảo dưỡng nhựa epoxy trục lăn nónghệ thống.
Vai trò của tấm ép nóng trong việc quản lý quá trình chữa bệnh
Bắt đầu và kiểm soát phản ứng liên kết chéo
Phản ứng đóng rắn epoxy là một quá trình trùng hợp tỏa nhiệt. Các phân tử nhựa và chất làm cứng phản ứng tạo thành mạng lưới liên kết ngang ba chiều. Phản ứng này đòi hỏi năng lượng kích hoạt được cung cấp bởi nhiệt từ các tấm ép. Các trục lăn thường được làm nóng bằng bộ gia nhiệt hộp mực điện, dầu tuần hoàn hoặc các kênh hơi nước được nhúng trong thân trục lăn bằng thép hoặc nhôm. Nhiều vùng gia nhiệt được điều khiển độc lập (ví dụ: trái, giữa, phải) thường được sử dụng để duy trì sự đồng đều nhiệt độ trên toàn bộ mặt tấm, ngay cả đối với các chất cách điện lớn có chiều dài vượt quá 1 mét.
Các trục lăn được đưa đến điểm đặt được kiểm soát chính xác-thường từ 120 độ đến 160 độ đối với các hệ thống epoxy thông thường, tùy thuộc vào công thức nhựa. Khuôn ban đầu ở nhiệt độ phòng sẽ hấp thụ nhiệt từ các tấm ép thông qua tiếp xúc trực tiếp. Nhiệt truyền vào nhựa lỏng, bắt đầu phản ứng liên kết ngang. Tốc độ xử lý và mức độ liên kết ngang cuối cùng phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Nếu nhiệt độ quá thấp, phản ứng diễn ra quá chậm hoặc có thể không hoàn thành, để lại nhựa chưa lưu hóa và phân hủy theo thời gian. Nếu nhiệt độ quá cao, phản ứng sẽ tăng tốc không kiểm soát được, dẫn đến nhiệt độ bên trong tăng vọt.
Tích cực quản lý đỉnh tỏa nhiệt
One of the most critical roles of the heated platens is not only to add heat but also to remove it. As the exothermic reaction progresses, the internal temperature of the casting begins to rise on its own. In a thick‑section insulator (sometimes >dày 100 mm), nhiệt phản ứng bên trong có thể gây ra sự thoát nhiệt: nhiệt độ tăng làm tăng tốc phản ứng, thậm chí còn tạo ra nhiều nhiệt hơn, dẫn đến sự tăng vọt tự duy trì có thể vượt quá 200–250 độ. Điều này dẫn đến:
vết nứttừ sự giãn nở nhiệt vi sai.
Sự hình thành khoảng trốngkhi các khí hòa tan hoặc các chất có trọng lượng phân tử thấp bay hơi tạo mầm và nở ra.
Sự phân hủycủa ma trận epoxy, để lại các con đường cacbon hóa phá hủy độ bền điện môi.
Các tấm ép nóng, thường được trang bị các kênh làm mát bên trong (nước hoặc dầu), có thể được chuyển từ chế độ sưởi sang chế độ làm mát vào thời điểm thích hợp trong chu trình xử lý. Khi nhựa đạt đến mức tỏa nhiệt cao nhất, các tấm ép được sử dụng làm bộ tản nhiệt, dẫn nhiệt dư bên trong ra khỏi vật đúc. Việc "quản lý nhiệt" này đòi hỏi phải lập mô hình cẩn thận bằng cách sử dụng phân tích phần tử hữu hạn (FEA) của động học truyền nhiệt và phản ứng. FEA dự đoán cấu hình nhiệt độ bên trong chất cách điện đóng rắn và xác định tốc độ gia nhiệt, thời gian giữ và tốc độ làm mát của chương trình nhiệt độ tấm ép tối ưu.
Đảm bảo đúc đồng nhất, không có khoảng trống
Các khoảng trống (bọt khí cực nhỏ hoặc các khoang không được lấp đầy) là kẻ thù của hiệu suất điện môi điện áp cao. Khoảng trống bên trong chất cách điện epoxy hoạt động như một vùng cục bộ có độ bền điện môi thấp; dưới áp suất điện cao, sự phóng điện một phần xảy ra trong khoảng trống, tạo ra nhiệt, ozon và suy thoái hóa học. Qua nhiều tháng hoặc nhiều năm, điều này dẫn đến hiện tượng chập điện và cuối cùng là làm thủng chất cách điện.
Trục lăn được làm nóng góp phần loại bỏ khoảng trống theo hai cách:
Độ đồng đều nhiệt:Bằng cách duy trì nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ khuôn, các tấm ép đảm bảo rằng nhựa xử lý ở tốc độ như nhau ở tất cả các vùng. Bảo dưỡng vi sai gây ra hiện tượng co ngót và ứng suất cục bộ, có thể kéo các lỗ rỗng mở ra hoặc tạo ra các vết nứt nhỏ.
Kiểm soát quản lý tỏa nhiệt:Việc ngăn chặn sự thoát nhiệt sẽ ngăn chặn sự hình thành bọt khí do phân hủy nhựa hoặc do sự bay hơi của độ ẩm hoặc dung môi còn sót lại.
Các trục lăn là một đôi bàn tay khổng lồ, ấm áp và phẳng hoàn hảo, nhẹ nhàng nuôi dưỡng nhựa lỏng, phản ứng thành một khối rắn, không thể phá vỡ và bất khả chiến bại về mặt điện.
Lưu ý về quy trình: Tạo gel chân không và áp suất
Để đạt được vật đúc hoàn toàn không có khoảng trống, quá trình đóng rắn thường được thực hiện trong điều kiện chân không hoặc với giai đoạn tạo gel có áp suất. Khuôn được hút chân không trước khi phun nhựa để loại bỏ không khí khỏi khoang và khỏi chính nhựa. Sau khi phun, khuôn có thể được điều áp (ví dụ bằng khí nén hoặc nitơ) để ngăn chặn sự tạo mầm bong bóng trong giai đoạn đầu, có độ nhớt thấp của quá trình lưu hóa. Các tấm ép nóng phải được thiết kế để hoạt động trong điều kiện chân không hoặc áp suất như vậy. Các tấm ép chân không có các cạnh được bịt kín và được gắn các vòng đệm đàn hồi để cách ly khoang khuôn với khí quyển.
Yêu cầu về bề mặt tấm ép và chất giải phóng
Nhựa epoxy sau khi được xử lý sẽ liên kết chặt chẽ với bề mặt kim loại. Để có thể loại bỏ chất cách điện khỏi khuôn sau khi đóng rắn, phải bôi chất chống dính lên bề mặt bên trong của khuôn. Ngoài ra, bản thân các bề mặt của trục lăn tiếp xúc với bên ngoài khuôn phải được bảo vệ khỏi sự cố tràn nhựa. Bề mặt của tấm ép thường được mài phẳng và đánh bóng (dung sai độ phẳng thường<0.05 mm per meter) and may be coated with a durable, non‑stick coating (e.g., PTFE‑impregnated hard chrome or a sprayed release film). However, the primary release is achieved by a liquid or semi‑permanent release agent sprayed onto the mold cavity before each casting cycle. The platens themselves do not normally contact the resin directly, as the mold is a separate component.
Đảm bảo chất lượng: Kiểm tra sau xử lý và điện môi
Sau khi chất cách điện được lấy ra khỏi máy ép, quá trình xử lý sau xử lý (lão hóa trong lò ở nhiệt độ cao, ví dụ: 150 độ trong vài giờ) thường được thực hiện để hoàn thành liên kết ngang và ổn định các đặc tính vật liệu. Các trục lăn được làm nóng đã thực hiện quá trình tạo gel quan trọng và xử lý ban đầu. Chất cách điện cuối cùng phải được thử nghiệm điện môi cao áp (ví dụ: khả năng chịu tần số nguồn, xung sét và đo phóng điện cục bộ) để xác minh rằng không có khoảng trống hoặc khuyết tật. Một chất cách điện được bảo dưỡng đúng cách, được sản xuất bằng các tấm gia nhiệt được kiểm soát tốt, sẽ có điện áp ban đầu phóng điện cục bộ vượt quá thông số kỹ thuật thiết kế và tuổi thọ sử dụng từ 30–50 năm.
Kết luận: Làm chủ phương pháp chữa bệnh tỏa nhiệt tinh tế
Tấm ép nóng là bậc thầy về khả năng xử lý tỏa nhiệt tinh vi của chất cách điện điện áp cao-một công cụ cung cấp nhiệt nhẹ nhàng, chính xác và quản lý ngọn lửa bên trong để tạo ra chất điện môi hoàn hảo, có tuổi thọ cao. Nếu không có khả năng kiểm soát nhiệt độ thống nhất và quản lý nhiệt chủ động được cung cấp bởi các tấm ép đa vùng, được làm nóng và làm mát, vật đúc epoxy sẽ bị xử lý không đồng đều, nứt nhiệt và hình thành lỗ rỗng, khiến nó không phù hợp với dịch vụ điện áp cao. Độ tin cậy của lưới điện được đúc trong khuôn, trên một tấm phẳng hoàn toàn ấm áp. Từ tháp truyền tải điện đến thiết bị trạm biến áp, mọi chất cách điện điện áp cao đáng tin cậy đều có tuổi thọ sử dụng lâu dài nhờ ứng dụng cẩn thận, dựa trên cơ sở khoa học của công nghệ tấm gia nhiệt.
