Διερεύνηση των μηχανισμών γήρανσης συνθετικών μονωτήρων υπαιθρίου χώρου

Αντικείμενο έρευνας της παρούσας διατριβής, που εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του Α.Π.Θ., αποτέλεσε η διερεύνηση των μηχανισμών γήρανσης υπαίθριων συνθετικών μονωτήρων. Στο πλαίσιο της διατριβής, έγινε βιβλιογραφική επισκόπηση των παραγόντων καταπόνησης των μονωτήρων και των χημικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στο υλικό και έχουν ως αποτέλεσμα τη μεταβολή της μοριακής δομής του και κατ’ επέκταση κρίσιμων ιδιοτήτων του. Αναπτύχθηκαν πειραματικές διατάξεις και προτάθηκαν πειραματικές διαδικασίες που περιλαμβάνουν διάφορες διαγνωστικές τεχνικές για την διερεύνηση της ανάπτυξης των ηλεκτρικών εκκενώσεων σε μονωτικές επιφάνειες αλλά και των επιπτώσεων της γήρανσης στα μονωτικά υλικά. Για το σκοπό αυτό έγιναν δοκιμές στο εργαστήριο σε δείγματα συνθετικών μονωτήρων ανάρτησης, οι οποίοι είχαν υποστεί φυσική γήρανση σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Μέσω διεξαγωγής μετρήσεων στατικής γωνίας επαφής σε ρυπασμένα δείγματα μονωτήρων αξιολογήθηκε η ιδιότητα μεταφοράς υδροφοβίας τους. Διερευνήθηκε η ανάπτυξη επιφανειακών μερικών εκκενώσεων και εκκενώσεων ξηράς ζώνης μέσω μετρήσεων ρεύματος διαρροής και θερμικών απεικονίσεων, για την εκτίμηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ μερικών εκκενώσεων και μονωτικών επιφανειών. Αξιολογήθηκαν οι επιπτώσεις της φυσικής γήρανσης καθώς και της υπερπήδησης στην κατάσταση των συνθετικών μονωτήρων μέσω οπτικής επιθεώρησης, μετρήσεων διαβροχής, μετρήσεων φασματοσκοπίας υπερύθρου με αποσβένουσα ολική ανάκλαση και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης, καθώς και μετρήσεων φασματοσκοπίας διασκορπισμένης ενέργειας με ακτίνες X. Αξιολογήθηκε η αντοχή των μονωτικών επιφανειών έναντι σχηματισμού αγώγιμων οδεύσεων άνθρακα και διάβρωσης μέσω δοκιμών κεκλιμένου επιπέδου σύμφωνα με το πρότυπο ΙΕC 60587. Τα αποτελέσματα της διατριβής βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ ηλεκτρικών εκκενώσεων και πολυμερικών υλικών, καθώς και των μηχανισμών γήρανσης υπαίθριων συνθετικών μονωτήρων.