RIP izolacija i njena primjena
RIP je kratica za Epoxy Impregnated Crepe Paper. Kratica RIP označava smolom impregnirani papir. S druge strane, krep papir je papir čija je površina karakteristična po prisutnosti malih nabora.
Dakle, RIP je kruti izolacijski materijal izrađen od vakuumski osušenog krep papira impregniranog epoksidnom smolom. Takva se izolacija uspješno koristi u električnim instalacijama visokog i srednjeg napona.
Tehnološki čvrsta RIP izolacija izrađuje se na sljedeći način. Električni papir, vakuumski impregniran posebnim epoksidnim spojem, namotan je na bakrenu ili aluminijsku žicu. Ispada neka vrsta papirnatog kostura. Kada se ovaj kostur namota, u njega se postave ploče za izravnavanje radi izjednačavanja električnog polja. Zahvaljujući vakuumskoj impregnaciji, mjehurići plina potpuno su isključeni iz jezgre, što rezultira izolacijom s visokim izolacijskim svojstvima. Ovo je RIP izolacija.
Iste visokonaponske izolacije temeljene na RIP izolaciji razlikuju se osim po električnom otporu i izvrsnoj vatrootpornosti, što eliminira opasnost od požara.Djelujući kao čep na spremniku energetskog transformatora napunjenom transformatorskim uljem, u trenutku kvara, takav visokonaponski ležaj će otežati ulazak kisika u spremnik transformatora i transformatorsko ulje se neće zapaliti.
Mnoga suvremena visokonaponska oprema je strateški važna, zbog čega izolacije ugrađene na njih često imaju precizno robusnu RIP izolaciju, koja osigurava visoku mehaničku i toplinsku otpornost, ekološku prihvatljivost, nisku razinu parcijalnih pražnjenja, sigurnost od požara i eksplozije. Osim toga, čvrsta izolacija omogućuje potpuno uklanjanje gubitaka u prijenosu električne energije, što je važno u rastućem deficitu (prema stručnjacima, njegova bi razina do 2020. mogla doseći 2750 gigavata na sat).
Povijesne faze implementacije RIP izolacije
Povijest RIP izolacije započela je 1958. godine, kada je švicarska tvrtka MGC Moser-Glaser, osnovana 1914. godine, dobila patent za svoj izum. Tehnologija je osnova uređaja fazno izoliranih vodiča s lijevanom izolacijom, od kojih su prvi isporučeni u Australiju početkom 1970-ih i još uvijek tamo rade.
Danas se transformatorske čahure proizvode istom RIP tehnologijom. Prije toga, u Rusiji i CIS-u, izolacijski materijal za izolacije transformatora bila je uljna barijerna izolacija - cilindrične kartonske pregrade, s folijskim elektrodama pričvršćenim na njih za regulaciju električnog polja, odvojene uljnim punjenjem. Ovo rješenje (čahure s uljnom barijerom) korišteno je do 1965., ali su čahure bile vrlo teške, nezgrapne i nisu se razlikovale u dugotrajnoj električnoj čvrstoći.
Najpopularnija unutarnja izolacija rukava danas je još uvijek uljana papirna izolacija, kod kojih je, namotana na vodljivu cijev, papirna jezgra impregnirana izolacijskim uljem. Unutar okvira nalaze se ploče za izravnavanje za podešavanje električnog polja. Budući da takav dizajn ima visoku dugotrajnu i kratkotrajnu električnu čvrstoću, još uvijek se koristi u visokonaponskim provodnicima, kao što je bio desetljećima.
Međutim, uz visoka električna izolacijska svojstva papirno-uljne izolacije, takav dizajn ima nedostatak: kada se izolacija pokvari, žice jednostavno eksplodiraju, a komadići porculana odlete desetke metara, a ponekad zbog toga dolazi do požara na transformatori.
Pregorjela čahura s visokim naponom znači curenje transformatorsko ulje iz transformatora i spremnika razbijača ulja što postaje prijetnja ekologiji okoliša. Ipak, podložno tehnologiji i strogoj kontroli kvalitete komponenti, dielektrične karakteristike ove vrste izolacije su takve da se mogu koristiti u provodnicima svih naponskih klasa.
Godine 1972. Rusija je počela proizvoditi visokonaponske izolacije od 110 kV s RBP izolacijom (stalci od smole, ograničeni papir) - papirom spojenim epoksidnom smolom. Općenito, proizvode se dvije vrste izolacija s unutarnjom RBP izolacijom: transformatorske izolacije 110 kV i nazivne struje 800 A i izolacijske izolacije za 35 kV.
Protupožarna sigurnost opreme s uljem se povećala, ali svojstva električne izolacije pokazala su se lošijima od onih iste papirno-uljne izolacije. Kao rezultat toga, glavna vrsta izolacijskih izolatora u elektroenergetskim sustavima i dalje su bili izolacijski provodnici izolirani papirom i uljem.Ipak, u Rusiji postoji trend da se počnu uklanjati visokonaponske izolacije s RBP i uljanim papirom i zamijeniti čvrstim RIP izolacijama.
Prednosti RIP izolacije
Budući da je RIP izolacijski papir impregniran epoksidnom smolom u vakuumu, uključci plina su potpuno eliminirani, što rezultira smanjenjem razine parcijalnih pražnjenja (maksimalno 5 pC u uvjetima dvofaznog napona) i smanjenjem dielektričnih gubitaka (tangencijalnih od 0, 25 do 0,45%). Što se tiče toplinske i mehaničke otpornosti RIP izolacije, te su kvalitete vrlo visoke.
Visokonaponske izolacije ne zahtijevaju posebno održavanje tijekom cijelog radnog vijeka, dovoljno je samo očistiti vanjsku stranu porculana kada se zaprlja i izmjeriti svakih šest godina tangens dielektričnog gubitka i električni kapacitet. Životni vijek čahura s RIP izolacijom je više od 40 godina.
Danas se čini da je RIP izolacija najbolja opcija za unutarnju izolaciju visokonaponske izolacije, sigurnija je od papirne i uljne izolacije i ima najbolje kvalitete čvrste RBP izolacije, dok je naponska klasa povećana na 500 kV. Takva izolacija danas ima široku primjenu u izradi kvalitetnijih transformatorskih izolacija za napone do 500 kV. Osim toga, RIP izolacija ostaje relevantan materijal za proizvodnju fazno izoliranih vodiča.