Isolante in porcellana: un vecchio amico con il quale non tutto è così semplice 

Quando si sente parlare di “isolante in porcellana” molti, anche nel settore, pensano subito a qualcosa di obsoleto, pesante e fragile. Dirò subito che questo è il primo e il più grande malinteso. Sì, i polimeri stanno avanzando, ma scartare la porcellana è un grosso errore. In determinate condizioni, soprattutto quando si tratta di durabilità sotto costante stress meccanico o in ambienti aggressivi, non ha rivali. Ma sorge subito la domanda: che tipo di porcellana? Dove sono oggi i suoi limiti applicativi? Cercherò di risolverlo in base a ciò che ho riscontrato personalmente.

Non solo ceramica: cosa si nasconde dietro questo termine

La cosa principale è capirloisolante in porcellananon è solo argilla cotta. Stiamo parlando della porcellana ad alto voltaggio, che subisce una cottura in più fasi a temperature superiori a 1200°C. La composizione della massa, la modalità di essiccazione, lo smalto: tutto ciò è di fondamentale importanza. Una massa mal preparata produce microfessurazioni, che poi si sviluppano durante i cicli termici (giorno-notte, inverno-estate). Ho visto tali campioni dopo 5-7 anni di servizio in un clima temperato: sembrano spaventosi.

È lo smalto l'elemento chiave della protezione. Lo smalto di alta qualità non solo dona lucentezza, ma crea uno strato impenetrabile all'umidità e chimicamente resistente. Ma qui c'è un problema comune: se la tecnologia applicativa è danneggiata, appaiono gocce e "strappi". o insufficiente. La polvere inizia ad attaccarsi in questi punti, quindi inizia l'umidità e inizia la decomposizione della superficie. Una volta abbiamo controllato un lotto di passanti da 10 kV: il 30% presentava disomogeneità nello smalto in corrispondenza dell'orecchio di fissaggio. Il produttore, ovviamente, ha giurato che ciò era consentito. Ho dovuto rifiutarlo.

Rispetto agli isolanti polimerici, gli isolanti in porcellana perdono in peso e, in alcuni casi, in resistenza agli atti vandalici ( spari, ad esempio). Ma lorostabilità delle proprietà dielettrichenel tempo: un vantaggio enorme. Il polimero può invecchiare e perdere la sua idrofobicità e la porcellana, se sopravvive i primi due anni senza difetti, durerà per decenni. È come uno strumento testato nel tempo.

Dove è insostituibile e dove non è più installato?

Ci sono diverse nicchie in cui non vedo alternative alla porcellana. Il primo riguarda le atmosfere altamente inquinate: aree industriali con emissioni, la costa marittima. Ciò che è importante qui è la resistenza della superficie dello smalto ai sali e agli acidi aggressivi. Il polimero può richiedere una pulizia frequente e lo smalto, se adeguatamente profilato, spesso si autopulisce con la pioggia.

Il secondo sono gli elevati carichi di trazione meccanica. Stiamo parlando di pneumatici lunghi e pesanti o di supporti rigidi. L'isolante in porcellana qui funziona come una pietra: non "striscerà" né si deformerà sotto carico costante. Per le apparecchiature delle sottostazioni, dove la stabilità della geometria è importante, questo è fondamentale.

Ma nelle linee aeree da 6-10 kV non lo si vede quasi mai nei nuovi progetti. Le ragioni sono ovvie: peso, difficoltà di installazione (fragilità), costo della logistica. Quelli polimerici sono più facili ed economici da installare. Ma ecco la cosa interessante: in alcune strutture costruite nell’URSS, questiisolanti in porcellanaResistono per 40-50 anni e, se non si rompono, svolgono perfettamente la loro funzione. Questo dice qualcosa.

Caso studio: sostituzione in una sottostazione

Avevamo un progetto per modernizzare una cella di quadro da 35 kV. C'erano vecchi isolatori postali sovietici. Il cliente ha insistito per sostituirlo con “tutto ciò che è moderno”, cioè con il polimero. Ma dopo un'analisi dettagliata dei carichi e dell'ambiente, si è scoperto che in questo compartimento è possibile il surriscaldamento dovuto ai pneumatici e accanto ad esso c'è un condotto di ventilazione con aria grezza. Il rischio di invecchiamento precoce del polimero dovuto al calore e all'umidità era elevato. Ci hanno convinto a lasciare la porcellana, ma ne abbiamo prese di moderne con profili migliorati da un fornitore affidabile. L'argomento chiave era propriostabilità delle proprietà dielettrichein condizioni di temperatura e umidità instabili.

Problemi di qualità e come affrontarli

La questione più urgente oggi è la dispersione della qualità. Il mercato è invaso da prodotti che lesinano su tutto: sulle materie prime, sulla cottura, sul controllo. Visivamente, un isolante di questo tipo può sembrare decente, ma la sua resistenza alla flessione meccanica o rigidità dielettrica sotto tensione impulsiva è una lotteria.

Ho sviluppato una regola per me: richiedere sempre i rapporti dei test di fabbrica per l'esatto lotto fornito. Non certificati di conformità in generale, ma test specifici. Soprattutto suresistenza al calore della porcellana(test di caduta di temperatura) e carico distruttivo meccanico. Se il fornitore inizia a borbottare, questo è un segnale di allarme.

Un altro punto è la geometria. Sembrerebbe una cosa da poco. Ma se le deviazioni nelle dimensioni della flangia o del foro filettato superano le tolleranze, durante l'installazione si verificano sollecitazioni meccaniche. L'isolatore funziona sotto carico dal momento dell'installazione. Nel tempo, questo porterà sicuramente a una crepa. Ho dovuto utilizzare chiavi dinamometriche e dime per evitare di stringere eccessivamente o di metterlo storto.

Lavorare con i fornitori: esperienza personale

Alla ricerca di un equilibrio tra prezzo e qualità, ci si rivolge spesso ai produttori asiatici. La storia qui è mista. Esistono beni di consumo veri e propri e ci sono aziende che lavorano seriamente sulla qualità. Ad esempio, collaboriamo da diversi anniShijiazhuang Hist Electric Co.,Ltd. Li ho incontrati quasi per caso mentre studiavo i cataloghi dei produttori di raccordi per cavi. Il loro sito webhiste-ru.comAbbastanza informativo, è chiaro che non sono sul mercato dal primo anno: sono stati fondati nel 2004.

Cosa posso notare da loroisolanti in porcellana- geometria stabile e buona qualità dello smalto. Abbiamo ordinato da loro boccole per sottostazioni di trasformazione complete. Sono arrivati ​​con un pacchetto completo di test, incluso un test di scarica parziale. Durante il processo di accettazione non sono stati rilevati difetti (meccanici). Per me, come professionista, questo è un indicatore importante: quando i prodotti arrivano dalla fabbrica senza sorprese.

Naturalmente non sono gli unici e per alcuni articoli, soprattutto gli isolatori a spina per linee aeree, non sempre hanno le dimensioni standard richieste. Ma essendo una delle fonti attendibili per determinati compiti, posso segnalarlo. Il loro profilo - i raccordi per cavi - si avverte nel loro approccio: la precisione nei dettagli è importante per le connessioni.

Uno sguardo al futuro: la porcellana ce l'ha?

Mi sembra prematuro parlare del completo spostamento della porcellana. La sua nicchia si sta restringendo, ma sta diventando sempre più specializzata. Non si tratta più di un prodotto di massa per ciascun supporto, ma di un elemento critico frammentario per condizioni difficili.

Lo sviluppo si sta muovendo verso l'ottimizzazione delle forme per ottenere migliori caratteristiche a parità di peso, alla ricerca di nuove composizioni di smalti con maggiore durabilità. Ho visto prototipi con nervature di forma complessa, che ad un'altezza inferiore danno la stessa lunghezza del percorso di perdita. Questo è interessante.

Il mio risultato è questo:isolante in porcellanaè un classico che richiede un approccio rispettoso e competente. Non puoi prenderlo “purché costa meno?”. Deve essere adeguatamente selezionato, testato attentamente e applicato con precisione laddove i suoi vantaggi superano i suoi svantaggi. In mani abili, questo è un elemento affidabile e durevole che sopravviverà per più di una dozzina di anni e più di un ciclo di modernizzazione attorno ad esso. Ciò significa che è ancora necessario comprenderlo e comprenderne le sottigliezze.