VẬT LIỆU COMPOSITE

VẬT LIỆU COMPOSITE

Cách điện Composite đã sử dụng ngày càng nhiều trong cả dải điện áp truyền tải và phân phối đòng thời chiếm một thị phần rộng hơn. Sự thúc đẩy chủ yếu mức tăng thực sự như vậy vì nó được đánh giá có ưu điểm lớn so với cách điện vô cơ (chủ yếu là cách điện sứ và thủy tinh)

Một trong những ưu điểm chính của cách điện composite đó là năng lượng bề mặt của chúng thấp cùng với việc duy trì được đặc tính chống đọng nước bề mặt trong các điều kiện thời tiết ẩm như sương mù, sương muối và mưa.

Các ưu điểm khác bao gồm: do trọng lượng nhẹ nên kinh tế hơn khi thiết kế cột hoặc có thể lựa chọn việc nâng cấp điện áp của hệ thống điện hiện có mà không cần thay đổi kích thước cột. Trọng lượng nhẹ cũng cho phép tăng khoảng cách giữa dây dẫn và đất cũng như khoảng cách pha-pha từ đó làm giảm cường độ điện trường, giảm ảnh hưởng của chúng đến môi trường công cộng. Cách điện Composite có thể chịu điện áp tương đương hoặc cao hơn so với cách điện sứ và thủy tinh. Việc lắp đặt dễ dàng nên chi phí nhân công, đồng thời khi sử dụng, giảm chi phí bảo trì, chi phí vệ sinh cách điện mà với cách điện sứ và thủy tinh thì vệ sinh đòi hỏi phải thực hiện thường xuyên trong môi trường nhiễm bẩn.

Nhược điểm chính của cách điện Composite: Chúng là đối tượng để diễn ra những thay đổi hóa học trên bề mặt do thời tiết hoặc do phóng điện cầu khô khi bị ăn mòn và tạo thành các đường dẫn, đó chính là những nguyên nhân chính dẫn đến việc phá hỏng cách điện, tuổi thọ trung bình của cách điện cũng rất khó đánh giá, chưa biết độ tin cậy lâu dài, đồng thời khó xác định được lỗi của cách điện

Cách điện Composite có 3 thành phần và thiết kế của từng thành phần phải tối ưu hóa đẻ thỏa mãn khả năng chịu tác động cơ và điện trong suốt thời gian vận hành của cách điện, tức là trong khoảng từ 30 đến 40 năm. Các thành phần bao gồm:

- Lõi cach sđiện là các thanh polymer gia cường làm bằng sợi thủy tinh. Đây là sự gia cường với polieste, vinyl este hoặc nhựa epoxy để cung cấp them độ bền cơ. Các đầu cực kim loại thì làm bằng dạng thép tôi, sắt đúc mềm, sắt mềm hoặc nhôm và chúng được lựa chọn để làm tăng them độ bền cơ đồng thời chống lại sự ăn mòn. Hình dạng của chúng cũng rất quan trọng vì để hạn chế khả năng tạo ra phóng điện corona và đây chính là nguyên nhân làm vật liệu polime trở nên giòn và có thể bị vỡ dẫn đến việc phá hỏng cách điện do độ ẩm thấm vào bên trong thanh gia cường bằng sợi thủy tinh.

- Vỏ cách điện làm bằng vật liệu polymer là thanh phần cách điện chính tạo chiều dài cách điện thích hợp với độ dài dòng rò tương ứng với từng cấp điện áp và chủng loại cách điện. Vỏ được ép chật vào lõi để đảm bảo độ bền cơ học

- Lớp phủ chống lại tác động của thời tiết có một yêu cầu về độ lớn khe hở và hiện nay được cung cấp thêm với các loại vật liệu khác nhau, hình dạng, đường kính, độ dày và khoảng cách khác nhau. Việc tạo ra lớp phủ chống lại tác động của thời tiết.

                                                   Sứ cách điện bằng vật liệu Composite

Ứng dụng cách điện Composite tại hệ thống điện Việt Nam

Từ khi tuyến đường dây tải điện 500kV Bắc Nam đưa vào vậ hành, nhiều công nghệ và thiết bị hiện đại, tiên tiến đã được giới thiệu và một phần đưa vào sử dụng trong hệ thống điện Việt nam trong đó có cách điện Composite.

Tuy nhiên, đối với điêu kiện vận hành của Việt Nam với đặ thù khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều và giông sét nhiều, việc đưa cách điện Composite vào sử dụng, cụ thể trên các dây tải điện còn gặp nhiều trở ngại với một số nguyên nhân chính sau:

Khả năng chịu đựng khí hậu nói chung là khắc nghiệt của Việt Nam của cách điện Composite chưa được kiểm chứng một cách rõ ràng. Nhất là độ lão hóa do điều kiện bên ngoài cũng như điều kiện vận hành.

Các số liệu thống kê về sự cố vận hành do sử dụng sứ composite, tuổi thọ của cách điện cũng chưa được rõ rang vì đòi hỏi thời gian dài vận hành.

Trong sửa chữa, bảo dưỡng, cách điện bằng Composite có những ưu điểm nổi trội như nhẹ, dễ thao tác trong lắp đặt nhưng lại mặt yếu là khó phát hiện chỗ hư hỏng(nứt mẻ, gãy…) bằng mắt thường so với cách điện bằng thủy tinh hay gốm sứ. Điều này dẫn đến những khó khăn trong vận hành, bảo dưỡng sửa chữa, phát hiện và khắc phục sự cố đường dây

Yếu tố giá cả là một vấn đề đáng quan tâm mặc dù những năm gần đây giá thành sản xuất cũng đã giảm đi so với các loại cách điện khác.

Hiện nay ở Việt Nam cách điện Composite đang được sử dụng chủ yếu trên cá đường dây thuộc lưới điện phân phối 22 kV tại các Điện lực tỉnh chủ yếu tập chung ở phía Bắc như Hà Giang, Lào Cai, Lạng Sơn. Ngoài ra rải rác ở các Điện lực Nghệ An, Hà Tĩnh và một số tỉnh Nam Bộ…Tuyệt đại đa số các cách điện đang sử dụng trên lưới 22 kV này đều là sản phẩm nhập từ Trung Quốc.