Im Vergleich zu hohen Temperaturen verursacht Umgebungssalz (insbesondere Salzsprühnebel) größere und komplexere Schäden an Silikonkautschuk-Isolatoren, insbesondere in Küstenumgebungen oder in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und hohem Salzgehalt.
Zu den Hauptwirkungsmechanismen von Salzsprühnebel auf Silikonkautschukisolatoren gehören:
1. Chloridionen korrodieren Molekülketten
Cl⁻-Ionen im Salznebel sind ätzend und können die Oberfläche von Silikonkautschuk durchdringen und dessen Molekülkettenstruktur schädigen, was zu einer Zunahme von Oberflächendefekten, einer Abnahme der Hydrophobie und einer Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften führt.
2. Der Oberflächenwiderstand nimmt ab, die Fallenladungen nehmen zu
Ionen in Salzsprühlösungen wirken als leitfähige Partikel, verringern den Oberflächenwiderstand und erhöhen die Anzahl der Oberflächenfallen, wodurch das Material anfälliger für Teilentladungen und Überschläge wird.
3. Reduzierung der Überschlagsspannung und der Durchschlagsfestigkeit
Mit zunehmender Alterungszeit nehmen die Oberflächenüberschlagsspannung und die Durchschlagsfestigkeit von Silikonkautschuk bei Netzfrequenz erheblich ab, was eng mit der Penetrations- und Korrosionswirkung von Salznebel zusammenhängt.
4. Infrarotspektroskopie zeigt den Abbau der chemischen Struktur
Die FTIR-Analyse zeigt, dass unter Salzsprühbedingungen die hydrophoben Gruppen (wie Si-CH3) des Silikonkautschuks abnehmen, die Si-O-Si-Struktur der Hauptkette ebenfalls gestört wird, der Polymerisationsgrad abnimmt und der Alterungsgrad mit der Zeit zunimmt.
5. Unter aufgeladenen Bedingungen ist die Alterung schwerwiegender
Unter aufgeladenen Betriebsbedingungen verstärkt die Salznebelumgebung die Koronaalterung und thermische Alterung von Silikonkautschuk, was zu Oberflächenpulverisierung, Härteänderungen und Verlust organischer Komponenten führt.
Vergleich der Auswirkungen hoher Temperaturen:
Obwohl hohe Temperaturen die thermisch-oxidative Alterung von Silikonkautschuk beschleunigen können, sind in tatsächlichen Betriebsumgebungen, insbesondere in küstennahen oder industriell verschmutzten Gebieten, die durch Salzsprühnebel verursachten Schäden an der Isolationsleistung, wie elektrochemische Korrosion, erhöhte Oberflächenleitfähigkeit und Teilentladung, direkter und schwerwiegender.
Abschluss:
Die Schädigung von Silikonkautschuk-Isolatoren durch Umweltsalz (insbesondere Salzsprühnebel) ist kritischer als hohe Temperaturen. Dies führt nicht nur zu einer Verschlechterung der Materialstruktur, sondern schwächt auch direkt die elektrische Isolationsleistung, was eine der Hauptursachen für das Versagen von Isolatoren in Küstengebieten und Gebieten mit starkem Salznebel ist.