हाइ-वोल्टेज इन्सुलेटरमा सिलिकॉन रबर: गुण, वर्गीकरण र अनुप्रयोग

बीसवीं शताब्दीको दूरभागमा चाँदी र काँचले अनुकूल थिए जो उच्च वोल्टेज विद्युत प्रसारण लाइनहरूका लागि अन्य धातुहरू। १९४० को दशकमा, बहुलक सामग्रीहरूको उदयसँग, चाँदी र काँचले अधिक रुचानीय विकल्प भएको थिए, यसले यूरोप र अमेरिकाका देशहरूलाई बहुलक आइसुलेटरहरूको बारेमा अनुसन्धान गर्न सुरु गर्यो। त्यसपछि, विद्युत आइसुलेटरहरूको भौतिक गुण, विद्युत विशेषताहरू, लामो अवधिक विश्वसनीयता, र अनुकूल आकारहरूको बारेमा विस्तृत अध्ययनहरू गरिएका थिए, र उत्पादन दक्षता लगातार सुधारिएको थियो।

चाँदी र काँचको स्थानमा बदल्न सकिने उच्च अणुभारी सामग्रीहरूमध्ये, सिलिकोन रबरले १९६० को दशकदेखि व्यावहारिक अनुप्रयोग गुणस्तर देखाएको थियो र विभिन्न बहुलकहरूमध्ये उभारिएको थियो। सिलिकोन रबर आइसुलेटरहरूले चाँदी आइसुलेटरहरूबाट केही फाइदा छन्: पहिलो, यी लाहान र आसानी सामान हुन्छन्, र सुरक्षित छन्; दोस्रो, चाँदी आइसुलेटरहरू प्रहारको अन्तर्गत टुक्रामा जान सकिन्छ, तर सिलिकोन रबर आइसुलेटरहरूले यातायात दुर्घटनाद्वारा विद्युत स्तम्भहरूको प्रहार जस्ता यान्त्रिक दुर्घटनाहरूलाई प्रभावित रूपमा सहन गर्न सक्छन्।

अन्य बहुलक सामग्रीहरू पनि यी ऊपरोक्त फाइदाहरू छन्, तर केवल सिलिकोन रबरले न्यूनतम पर्यावरणीय प्रदूषण गर्छ। बहुलक आइसुलेटरहरू पानी-प्रतिरोधी छन्, यसले पानीको बूँदहरूद्वारा लीकेज विद्युत र सतह अर्किङको रोकथाम गर्छ। यसको अलावा, सिलिकोन रबर आइसुलेटरहरूको पानी-घिसाउने गुण अन्य बहुलक आइसुलेटरहरूभन्दा तेजी सँचिन्छ, यसले यसलाई ठूलो अवधिक उपयोगका लागि अनुकूल सामग्री बनाउँछ, विशेष गरी कठिन पर्यावरणमा। यो लेख सिलिकोन रबरको विद्युत आइसुलेशनको लागि उपयोग गरिने विशेषताहरू र हालको विकास रुझानहरू बयान गर्छ।

१ सिलिकोन रबरको विशेषताहरू

१.१ सिलिकोन बन्डको रासायनिक विशेषताहरू

१.१.१ रासायनिक र स्थिर बन्ड

सिलिकोन रबरको मुख्य भाग सिलिकोन (Si-O) बन्डमा बनेको छ। Si (१.८) र O (३.५) बीच विद्युत ऋणात्मकताको ठूलो फरकले, यसले एउटा ध्रुवीय संरचना बनाउँछ, जसलाई चित्र १ (छोडिएको) मा देखाइयो, यसले आयनिक बन्डको विशेषताहरू देखाउँछ। यसको परिणाममा, Si-O को बन्ड ऊर्जा C-C (टेबल १ देख्नुहोस्) भन्दा उच्च छ। यसको अलावा: (१) मुख्य श्रृंखलाको आयनिक प्रकृतिकारण, विपरीत श्रृंखलामा उपस्थित मेथिल C-H समूहहरूको ध्रुवीयता घटेको छ, यसले अन्य अणुहरूद्वारा हमलाको लागि अधिक अनुकूल बनाउँछ, यसले उत्तम रासायनिक स्थिरता दिन्छ; (२) किनकि Si दुई वा तीन बन्ड आसानी बनाउँदैन, मुख्य श्रृंखला अपघटन भन्दा कम विषम छ, र Si-C बन्डहरू अत्यधिक स्थिर छन्, यसले सिलिकोन रबरको मुख्य भागको स्थिरतालाई बढाउँछ।

१.१.२ उच्च लोची बहुलक

सिलिकोन (Si-O-Si) को बन्ड कोण ठूलो छ (१३०°–१६०°), यसले अणुगत बहुलकहरू (C-C बन्ड कोण ~११०°) भन्दा अधिक स्वतन्त्रता दिन्छ। अत्यन्त, Si-O बन्ड लम्बाई (१.६४ Å) C-C (१.५ Å) भन्दा लामो छ। यो अर्थ यो कुल बहुलक अणु अधिक गतिशील र रूपान्तरण गर्न सजिलो छ।

१.१.३ सर्पिल संरचना

बहु-सिलिकोनको सर्पिल संरचनाकारण, मुख्य श्रृंखलामा उपस्थित सिलिकोन बन्डहरू आयनिक आकर्षण द्वारा भीतर खिचिएका छन्, तर बाहिरी भागमा उपस्थित मेथिल समूहहरू दुर्बल अणुभित्तीय बाँधको परिणाम दिन्छ, यसले दुर्बल अणुभित्तीय बल दिन्छ।