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趋势

可靠地保护系统和野生动物

只有采用合适材料制成的产品才能避免野生动物破坏导致的电力中断,同时也能保护野生动物免受伤害。作者:Steven Parker,野生动物和资产保护业务发展经理

随着公用工程部门在提供可靠电力兼保护野生动物方面的压力与日俱增,架空猛禽保护罩供应商的数量也随之不断增加。 保护罩的形状和尺寸满足环保团体(如飞禽电线干扰委员会 (APLIC))的建议会有所裨益,但单单依靠设计特性很难取得成功。归根到底,产品材料科学方面的特性才是决定其在严苛的室外环境下的有效性和使用寿命的关键。许多加工商都能生产出外观出色的元件,但很少有厂商真正了解如何使元件在室外中压应用环境中取得较长的使用寿命。

四大重要领域

猛禽保护罩材料的主要研究领域有:

  • 耐电痕及腐蚀 (TERT)
  • 紫外线稳定性和耐化学性
  • 耐电性
  • 耐热性


毫无疑问,了解产品在这些方面的限制至关重要。工程师需要选择具备以下特点的零件:1) 提供所需的电气保护;2) 确保它们不会在运行中发生闪络导致断路,或因为从绝缘子上脱落而不得不每 4-5 年更换一次产品。

电痕会影响材料的有效性。
电痕会影响材料的有效性。
漏电、污染和水蒸汽导致的碳化。
漏电、污染和水蒸汽导致的碳化。
电痕和腐蚀

电痕和腐蚀

漏电、污染和水蒸汽一起出现时会导致材料发生碳化。漏电会蒸发掉水蒸汽,形成可产生高温电弧的干燥带,从而使外盖材料发生碳化。电痕会跨材料产生导电轨,并迅速降低保护罩的有效性。在腐蚀情况下,电弧仍植根于一点,但会慢慢烧穿材料,形成孔洞。这两种情况都可能导致闪络。TE 在聚合物中混入了添加剂,制造出一种几乎没有电痕的材料,并将之应用到了我们的猛禽保护罩中。TE 采用了斜面可变步进电压测试 (ASTM D-2303) - 因其提供了良好的产品性能相关性。

紫外线稳定性和耐化学性

紫外线稳定性和耐化学性

猛禽保护罩装在电极顶部,与电气元件直接接触,而且因为更换保护罩的代价极为高昂,因此需要经受多年的严苛环境。如果聚合物的配方不合适,材料会因紫外线、雪、盐和化学物质的侵蚀而迅速退化。在这种情况下,短短数年之内就可能出现机械强度和电气性能方面的损失,导致保护罩脱落或因保护能力下降而透过保护盖出现闪络。在比较产品时,ASTM G-90、氙气灯(IEC 1109,5000 小时)等紫外线测试是非常好的测试手段。抗拉强度和极限伸长 (ASTM D-638)、耐化学性 (ASTM D-543) 和加速老化 (ISO 188) 等测试也可让您清楚地了解产品的使用寿命。TE 更是通过交联材料提供了更高的强度和韧性、优异的耐化学性和环境阻力,以及更稳定的电气性能。

耐电性

耐电性

我们除了希望产品在机械性能方面持久,我们还必须关注应用的电气要求及其测试方法。一些制造商在评定保护罩的能力时使用的是干式耐受测试而不是湿式耐受测试。评定的大部分内容取决于大气条件,因此,在相同的空气间隙下,干式测试的额定电压要高于湿式测试。但如果产品不只是在美国亚利桑那州那样的干燥气候下应用,湿式测试才能最好地评估产品的实际使用情况。在 TE,我们通常会对保护罩进行 1 分钟的交流湿式耐受测试。对于动物瞬间接触防护的情况,1 分钟算得上是极长的时间。有关比较电气特征的信息,请参阅 ASTM-D257、D-150 和 D-149。

耐热性

耐热性

如果制造商打算生产可在全球任意地点使用的保护罩,就必须考虑材料在其生命周期内承受温度波动的性能。无论是在加拿大寒冷、干燥的冬季气候下安装,还是在萨尔瓦多炎热、潮湿的气候下安装,材料都必须从一开始就采取针对性的设计。有许多热稳定剂可提高材料的整体可靠性并延长其使用寿命。但显然,TE 的交联工艺更胜一筹,尤其是在高温方面,材料可耐受极高的温度而不熔化或点燃。在比较材料的耐热性时,IEEE 1-1969、IEC 216 和 ISO 188 都是很好的测试。

交联材料可提高其强度和电阻。
交联材料可提高其强度和电阻。
在炎热和潮湿地区使用的保护罩需要具有热稳定性。
在炎热地区使用的保护盖需要具有热稳定性。
当地温度会影响到保护罩的性能。
当地温度会影响到保护罩的性能。

抵御严苛条件

延长元件的室外使用寿命,所面对的每种环境都是严苛的。产品能否经受“大自然母亲”的考验取决于其背后的材料科学。如果供应商无法迅速提供测试数据,您应首先将其从候选名单中删除。然后,您就可以轻松地比较提供测试数据的供应商了。TE 的猛禽保护盖采取了有针对性的设计,具有 30 年的使用寿命。