Cách nhiệt RIP và công dụng của nó

RIP là viết tắt của Giấy Crepe tẩm Epoxy. Chữ viết tắt RIP là viết tắt của giấy tẩm nhựa. Mặt khác, giấy crepe là loại giấy có bề mặt được đặc trưng bởi sự hiện diện của các nếp gấp nhỏ trên đó.

Vì vậy, RIP là một vật liệu cách nhiệt cứng được làm từ giấy crepe khô chân không được ngâm tẩm với nhựa epoxy. Cách nhiệt như vậy được sử dụng thành công trong lắp đặt điện cao thế và trung thế.

Vật liệu cách nhiệt RIP rắn về mặt công nghệ được thực hiện như sau. Giấy điện, được hút chân không bằng hợp chất epoxy đặc biệt, được quấn trên dây đồng hoặc nhôm. Nó chỉ ra một loại bộ xương giấy. Khi bộ xương này được quấn, các tấm cân bằng được đặt trong đó để cân bằng điện trường. Nhờ ngâm tẩm chân không, bọt khí bị loại trừ hoàn toàn khỏi lõi, tạo nên vật liệu cách nhiệt có tính năng cách điện cao. Đây là cách ly RIP.

Các ống lót điện áp cao tương tự dựa trên cách điện RIP khác nhau ngoài khả năng chống điện và khả năng chống cháy tuyệt vời, giúp loại bỏ nguy cơ hỏa hoạn.Hoạt động như một phích cắm trên thùng máy biến áp chứa đầy dầu máy biến áp, tại thời điểm hỏng hóc, ống lót điện áp cao như vậy sẽ khiến oxy khó đi vào thùng máy biến áp và dầu máy biến áp sẽ không bốc cháy.

Nhiều thiết bị điện áp cao hiện đại có tầm quan trọng chiến lược, đó là lý do tại sao ống lót được lắp đặt trên chúng thường có lớp cách điện RIP chắc chắn chính xác, mang lại khả năng chịu nhiệt và cơ học cao, thân thiện với môi trường, mức độ phóng điện cục bộ thấp, an toàn cháy nổ. Ngoài ra, cách điện rắn giúp loại bỏ hoàn toàn tổn thất trong quá trình truyền năng lượng điện, điều này rất quan trọng trong tình trạng thâm hụt ngày càng tăng (theo các chuyên gia, mức độ của nó có thể đạt 2750 gigawatt mỗi giờ vào năm 2020).

Các giai đoạn lịch sử của việc thực hiện cách điện RIP

Lịch sử của vật liệu cách nhiệt RIP bắt đầu vào năm 1958, khi công ty MGC Moser-Glaser của Thụy Sĩ, được thành lập vào năm 1914, đã nhận được bằng sáng chế cho phát minh của mình. Công nghệ này là cơ sở của thiết bị dây dẫn cách điện pha có lớp cách điện đúc, dây dẫn đầu tiên được cung cấp cho Úc vào đầu những năm 1970 và vẫn đang được sử dụng ở đó.

Ngày nay, ống lót máy biến áp được sản xuất bằng công nghệ RIP tương tự. Trước đây, ở Nga và CIS, vật liệu cách điện cho ống lót máy biến áp là lớp cách nhiệt chắn dầu xuyên suốt — các vách ngăn bằng bìa cứng hình trụ, có gắn các điện cực lá kim loại để điều chỉnh điện trường, được ngăn cách bằng một lớp dầu. Giải pháp này (ống lót chắn dầu) được sử dụng cho đến năm 1965, nhưng ống lót rất nặng, cồng kềnh và không khác nhau về độ bền điện lâu dài.

Cách nhiệt tay áo bên trong phổ biến nhất hiện nay vẫn là giấy dầu cách nhiệt, trong đó, quấn trên một ống dẫn điện, lõi giấy được tẩm dầu cách điện. Có các tấm cân bằng bên trong khung để điều chỉnh điện trường. Do thiết kế như vậy có độ bền điện dài hạn và ngắn hạn cao, nên nó vẫn được sử dụng trong ống lót điện áp cao, như nó đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ.

Tuy nhiên, cùng với đặc tính cách điện cao của vật liệu cách điện giấy-dầu, thiết kế như vậy có một nhược điểm: khi lớp cách điện bị hỏng, dây chỉ phát nổ và các mảnh sứ bay xa hàng chục mét, đôi khi vì điều này mà hỏa hoạn xảy ra trên máy biến áp.

Ống lót bị thổi với lực căng cao có nghĩa là rò rỉ dầu biến áp từ bể chứa máy biến áp và máy cắt dầu trở thành mối đe dọa đối với hệ sinh thái môi trường. Tuy nhiên, tùy thuộc vào công nghệ và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt của các thành phần, các đặc tính điện môi của loại cách điện này sao cho chúng có thể được sử dụng trong sứ xuyên của tất cả các cấp điện áp.

Năm 1972, Nga bắt đầu sản xuất ống lót cao áp 110 kV với lớp cách điện RBP (giá đỡ nhựa, giấy hạn chế) - giấy liên kết với nhựa epoxy. Nói chung, các ống lót có cách điện RBP bên trong gồm hai loại được sản xuất: ống lót máy biến áp 110 kV và dòng điện định mức 800 A và ống lót cầu dao 35 kV.

Độ an toàn cháy nổ của các thiết bị có dầu tăng lên, nhưng tính chất cách điện lại kém hơn so với các thiết bị cách điện bằng giấy-dầu tương tự. Do đó, loại ống lót chính trong hệ thống điện vẫn là ống lót cách điện bằng giấy và dầu.Tuy nhiên, ở Nga, có xu hướng bắt đầu loại bỏ các sứ xuyên cao áp bằng cách điện RBP và giấy dầu và thay thế chúng bằng các sứ xuyên RIP đặc.

Ưu điểm của cách ly RIP

Vì giấy cách điện RIP được ngâm tẩm nhựa epoxy trong chân không, nên các tạp chất khí được loại bỏ hoàn toàn, dẫn đến giảm mức độ phóng điện cục bộ (tối đa 5 pC trong điều kiện điện áp hai pha) và giảm tổn thất điện môi (tiếp tuyến từ 0, 25 đến 0,45%). Xét về khả năng chịu nhiệt và cơ học của vật liệu cách nhiệt RIP, những phẩm chất này rất cao.

Ống lót điện áp cao không cần bảo dưỡng đặc biệt trong suốt thời gian sử dụng, chỉ cần làm sạch bên ngoài sứ khi nó bị bẩn và đo sáu năm một lần tiếp tuyến tổn thất điện môi và công suất điện. Tuổi thọ của ống lót có lớp cách nhiệt RIP là hơn 40 năm.

Ngày nay, cách điện RIP dường như là lựa chọn tốt nhất cho cách điện bên trong ống lót điện áp cao, nó an toàn hơn cách điện giấy và dầu và có chất lượng tốt nhất của cách điện RBP rắn, trong khi cấp điện áp đã tăng lên 500 kV. Cách điện như vậy ngày nay được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ống lót máy biến áp chất lượng tốt hơn cho điện áp lên đến 500 kV. Ngoài ra, cách điện RIP vẫn là vật liệu phù hợp để sản xuất dây dẫn cách điện pha.