تأثير مواد العزل على المحولات المغمورة بالزيت

تُعدّ الثباتية الحرارية لمادة العزل العامل الرئيسي المؤثر على عمر وقدرة تحمل الأحمال الزائدة للمحولات المغمورة بالزيت. ومن خلال شرح عملية التحضير، والخصائص الفيزيائية والكيميائية، والأداء الكهربائي، ومقاومة التلف لمواد العزل عالية الحرارة المستخدمة في هذه المحولات، يتم طرح القضايا التي تستدعي الانتباه عند استخدامها.

يتميز المحول المغمور بالزيت بقدرته العالية على تبديد الحرارة، وانخفاض فقد الطاقة، وسعته الكبيرة، وتكلفته المنخفضة. وقد أصبح المحول الأكثر استخدامًا في شبكات الطاقة الكهربائية، وترتبط موثوقيته ارتباطًا وثيقًا بسلامة واستقرار هذه الشبكات.

يستخدم المحول المغمور بالزيت بنية عزل مركبة صلبة-سائلة. ويُستخدم حاليًا نظام عزل تقليدي من الزيت والورق، يتكون من ورق عزل السليلوز وزيت عزل معدني. وتُعد سلامة نظام العزل وموثوقيته شرطين أساسيين للتشغيل السليم للمحول.

أثناء التشغيل، يتعرض نظام العزل للتقادم التدريجي نتيجة لتأثير درجة الحرارة والأكسجين والرطوبة وعوامل أخرى عديدة، ويُعدّ التقادم الحراري السبب الرئيسي لذلك. وقد أصبحت الثبات الحراري لمادة العزل العاملَ الأساسي المؤثر على عمر المحول المغمور بالزيت وقدرته على تحمل الأحمال وحجمه. ووفقًا لأحكام المعيار GB/Z1094.14-2011، تُصنّف مواد العزل المقاومة للحرارة، سواءً كانت ورق عزل فائق السليلوز أو زيت عزل معدني صلب أو سائل، ضمن مواد العزل عالية الحرارة. ويمكن دمج مواد عزل مختلفة في نظام عزل بمستويات مقاومة حرارية متفاوتة. ويجب اختيار مستويات المقاومة الحرارية المناسبة وفقًا لمتطلبات درجة الحرارة المختلفة، مع مراعاة مقاومتها للحرارة وفعاليتها من حيث التكلفة.

باختصار، تؤدي مواد العزل المستخدمة في المحولات الكهربائية دور العزل والدعم الميكانيكي بشكل أساسي. وتحدد جودة مادة العزل عمر المحول. تشمل مواد العزل مواد غازية، مثل الهواء والنيتروجين وسداسي فلوريد الكبريت، وغيرها. وتُستخدم حاليًا محولات الغاز المعزولة بسداسي فلوريد الكبريت على نطاق واسع. كما تشمل مواد العزل السائلة، المعروفة أيضًا بزيت العزل، مثل زيت المحولات وزيت المفاتيح وزيت المكثفات، وغيرها. بالإضافة إلى مواد العزل الصلبة، مثل ورق العزل وألواح العزل والخشب والخشب الرقائقي الكهربائي وألواح الفينول وألواح قماش الفينول وألواح قماش الزجاج، وغيرها.


تاريخ النشر: 17 أغسطس 2020