UV ışınların silikon izolatörlere etkisinin yüzeyde iz oluşumu test yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Günümüzde iletim, dağıtım hatlarında kullanılan silikon yalıtım malzemelerinin kullanım oranları sahip oldukları avantajlar sebebi ile giderek artmaktadır. Silikon malzemeden üretilmiş yalıtkanlar hafif, kolay taşınabilir, yüksek dayanımlı ve uzun ömürlü olmalarına rağmen güneşten gelen ultraviyole (UV) ışınlara uzun süre maruz kaldıklarında yüzeyde iz oluşumuna eğilimlidirler. İletim ve dağıtım hatlarında kullanılan yalıtım malzemelerinin dayanımı bazı standartlar sayesinde test edilebilmektedir. Bu çalışmada IEC 60587 standardı silikon izolatörlerin yüzeyde iz oluşumu dayanımını ölçmek için kullanılmıştır. UV radyasyonu güneş ışığında bulunmakta ve güneşten çıkan toplam ışınların %10'unu oluşturmaktadır. UV ışınların sebep olduğu kimyasal ve biyolojik etkiler basit ısıtma etkilerinden daha büyüktür. UV ışınlara maruz kalan polimer malzemelerde renk değişikliği, solma, güç kaybı, aşınma ve parçalanmaya varan değişiklikler gözlenebilir. Bu sebeple güvenli güç iletim şebekeleri için UV altında yaşlanmış silikon izolatörlerin iz oluşumu dayanımı test edilmelidir. Bu çalışmanın ilk adımında iletim ve dağıtım hatlarında kullanılan ticari silikon örnekler temin edilerek İstanbul Üniversitesi Yüksek Gerilim Tekniği Laboratuvarında hazırlanmış olan test ortamında 200 saat, 300 saat, 450 saat ve 600 saat boyunca UV ışın yayan lambalar altında yaşlandırılmıştır. Daha sonra farklı sürelerde yaşlandırılan ve bir grup yaşlandırılmayan örnekler IEC 60587 test standartlarına uygun olarak hazırlanan eğik düzlem deney düzeneğinde iz oluşumu performansları test edilmiştir. Her örnek en az 3 kez denenmiştir. Bu çalışmada yapılan deneylerde kullanılan örneklerden alınan veriler değerlendirilerek, ultraviole altında yaşlandırma süresinin, elektrik-elektronik endüstrisinde kullanılan ticari silikon izolatörlerin iz oluşumu dayanımına etkisi gözlemlenmiştir. Numunelerin ömür sürelerinin UV yaşlandırmaya maruz kaldıkları süre arttıkça, azaldığı görülmüştür.

Nowadays, usage rate of silicon insulation materials in transmission and distribution lines are increasing due to the advantages they possess. Silicone base insulators tend to surface tracking when they are exposed to long term ultraviolaet (UV) rays from sunlight,although they are light,transportable,highly resistant and long lasting.The resistance of the insulation materials used in transmission and distribution lines can be tested by some standards.In this study, IEC 60587 standad was used to measure the surface tracking resistivity of silicon isolators.UV radiation is found in sunlight and accounts for 10 % of total solar radiation.The chemical and biological effects caused by UV rays are greater than simple heating effects. Color changes, fading, loss of power, corrosion and disintegration can be observed in polymer materials exposed to UV rays. For this reason the silicone isolators which aged under UV radiation should be tested for the safe transmission networks.In the first step of this work, commercial silicon samples used in transmission and distribution lines were provided and silicon samples were aged under lamps emitting UV rays for 200 hours, 300 hours, 450 hours and 600 hours in the test environment prepared in Istanbul University High Voltage Technological Laboratory. Then, samples aged at different times and a group of non-aged samples were tested for track formation performance in inclined plane test setup which prepared in accordance with IEC 60587 test standards. Each sample was tested at least 3 times.In this study, by evaluating the data obtained from the samples used in the experiments, the effect of the aging time under ultraviolet on the trace formation resistance of the commercial silicon insulators used in the electric-electronic industry was observed. The lifetime of the samples was found to decrease as the time to UV aging increased.