Lượt xem: 0 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 2025-06-30 Nguồn gốc: Địa điểm
Khi ngành điện toàn cầu trải qua quá trình chuyển đổi nhanh chóng, được thúc đẩy bởi sự tích hợp năng lượng tái tạo và hiện đại hóa lưới điện, nhu cầu về vật liệu kết hợp hiệu suất điện, cơ khí và môi trường vượt trội chưa bao giờ lớn hơn thế. Vật liệu composite nhiệt rắn - nhựa được gia cố bằng sợi - đã nổi lên như những thành phần không thể thiếu trong thiết bị điện áp cao. Mặc dù thường bị che khuất, những vật liệu tổng hợp này đảm bảo dòng điện được truyền an toàn và đáng tin cậy từ nguồn phát điện đến người dùng cuối.
Vật liệu tổng hợp nhiệt rắn bao gồm một ma trận nhựa polyme (chẳng hạn như epoxy, phenolic hoặc silicone) được liên kết chéo về mặt hóa học trong quá trình đóng rắn, mang lại cho chúng tính toàn vẹn cấu trúc tuyệt vời và độ ổn định nhiệt. Khi được gia cố bằng sợi thủy tinh hoặc sợi aramid, chúng mang lại:
Độ bền điện môi đặc biệt: Ngăn chặn sự cố điện môi ngay cả khi chịu áp lực điện áp cao kéo dài.
Độ bền cơ học: Chống lại tải trọng nén, tác động và độ rão qua nhiều thập kỷ sử dụng.
Khả năng chịu nhiệt và môi trường: Chịu được phạm vi nhiệt độ rộng, tiếp xúc với tia cực tím và độ ẩm mà không bị suy giảm.
Những đặc điểm này làm cho vật liệu tổng hợp nhiệt rắn trở nên lý tưởng cho các ứng dụng quan trọng các bộ phận cách điện phải hoạt động đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp và ngoài trời khắc nghiệt.
Ống lót điện áp cao tạo điều kiện cho dây dẫn mang điện đi qua an toàn qua các rào chắn nối đất như vỏ máy biến áp hoặc vỏ thiết bị đóng cắt. Các chức năng chính bao gồm:
Cách điện: Cấu trúc hỗn hợp nhiều lớp cung cấp hàng rào điện môi giữa dây dẫn mang điện và kim loại nối đất.
Hỗ trợ cơ học: Lõi composite duy trì trọng lượng của dây dẫn và chống lại các lực môi trường như gió hoặc các sự kiện địa chấn.
Bằng cách sử dụng vật liệu tổng hợp nhiệt rắn, các nhà sản xuất đã tạo ra được các ống lót mỏng, nhẹ với điện trường đồng đều và hiện tượng phóng điện cục bộ ở mức tối thiểu. So với sứ truyền thống, ống lót composite ít bị nứt hơn, nhẹ hơn tới 50% và đơn giản hóa việc lắp đặt và bảo trì.
Trong các trạm biến áp và trạm phân phối, các tấm cách điện hỗ trợ thanh cái và ngắt kết nối các công tắc, duy trì khoảng hở chính xác và cách ly điện. Những ưu điểm của chất cách điện bằng composite nhiệt rắn bao gồm:
Thiết kế nhẹ: Xử lý dễ dàng hơn và lắp ráp nhanh hơn tại chỗ.
Bề mặt kỵ nước: Công thức nhựa đẩy nước, giảm dòng rò rỉ bề mặt trong điều kiện mưa hoặc ô nhiễm.
Khoảng cách đường rò cao: Hình dạng sườn được tối ưu hóa trên nhà kho composite giúp mở rộng đường rò rỉ, cải thiện hiệu suất trong môi trường bị ô nhiễm.
Những đặc tính này góp phần giảm chi phí vòng đời và nâng cao độ tin cậy của lưới điện, đặc biệt ở những vùng có điều kiện khí hậu khó khăn.
Thiết bị chống sét bảo vệ thiết bị điện áp cao khỏi quá điện áp thoáng qua do sét đánh hoặc sự kiện chuyển mạch. Thiết bị chống sét có vỏ bằng composite hiện đại mang lại:
Bảo trì thấp: Vỏ polymer loại bỏ nguy cơ nứt vỏ và sự xâm nhập của hơi ẩm thường gặp trong các mẫu sứ.
Tăng cường hấp thụ năng lượng: Các khối biến trở oxit kim loại (MOV) trong điện áp kẹp vỏ nhiệt rắn tăng vọt một cách hiệu quả, chuyển năng lượng dư thừa xuống đất.
Dấu chân nhỏ gọn: Thiết kế tổng hợp cho phép thiết bị chống sét nhỏ hơn, nhẹ hơn mà không làm giảm hiệu suất.
Ở điện áp bình thường, thiết bị chống sét cách điện; trong thời gian nhất thời, nó dẫn điện, tạo ra đường dẫn có trở kháng thấp được kiểm soát và bảo toàn tính toàn vẹn của máy biến áp, cầu dao và các tài sản quan trọng khác.
Việc tích hợp các nguồn tài nguyên tái tạo, lưu trữ năng lượng và công nghệ lưới điện thông minh đòi hỏi thiết bị có thể thích ứng với các điện áp thay đổi và cấu hình tải động. Vật liệu tổng hợp nhiệt rắn hỗ trợ sự phát triển này bằng cách:
Cải thiện tỷ lệ an toàn: Lớp cách nhiệt vượt trội giúp giảm nguy cơ phóng điện và mất điện ngoài dự kiến.
Giảm lượng khí thải carbon: Các bộ phận nhẹ hơn sẽ giảm lượng khí thải khi vận chuyển và lắp đặt.
Kích hoạt giám sát kỹ thuật số: Vỏ composite có thể nhúng các cảm biến để theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và phóng điện một phần, cung cấp chẩn đoán theo thời gian thực cho hệ thống quản lý tài sản.
Nói chung, những lợi ích này đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang lưới điện thông minh, hiệu quả và linh hoạt của thế kỷ 21.
Vật liệu composite nhiệt rắn đã cách mạng hóa thiết kế và hiệu suất của thiết bị điện áp cao trong lĩnh vực phát điện. Thông qua các ứng dụng trong ống lót, vật liệu cách điện và thiết bị chống sét, những vật liệu tiên tiến này mang lại những lợi ích chưa từng có cách điện , độ bền cơ học và độ bền môi trường. Khi các công ty điện lực nỗ lực hiện đại hóa lưới điện và tích hợp các nguồn năng lượng sạch, vai trò của vật liệu tổng hợp nhiệt rắn sẽ tiếp tục phát triển, củng cố cơ sở hạ tầng điện an toàn hơn, đáng tin cậy hơn và bền vững hơn trên toàn thế giới.
