Güç sisteminde, transformatörler ve anahtarlama ekipmanları için yalıtım malzemelerinin seçimi, ekipman çalışmasının güvenliğini ve ömrünü doğrudan etkiler.2025'te yeni çevre dostu malzemelerin yaygınlaşmasıyla birlikte, karmaşık çalışma koşullarında bilimsel olarak tür seçimi nasıl yapılacağı endüstrinin dikkat odağı haline gelmiştir.Malzeme özellikleri, uygulama senaryoları ve maliyet-fayda boyutlarından yola çıkan bu makale, epoksi reçine ve silikon kauçuk gibi ana akım malzemelerin uyumluluğunu en son sektör verileriyle karşılaştırmalı olarak analiz ediyor ve mühendislerin yalıtım şemalarını optimize etmesine yardımcı olacak pratik seçim önerileri sunuyor.

1. Güç ekipmanları için yalıtım malzemelerinin temel özelliklerinin karşılaştırılması

2025 sektör raporu, yalıtım malzemelerinin sıcaklık direnci seviyesi ve dielektrik dayanımının hala seçimin birincil göstergeleri olduğunu ortaya koyuyor.Transformatörler örneğinde, yağa batırılmış ekipmanlar genellikle selüloz karton kullanır ve delinme gerilimi 35kV/mm'ye ulaşabilir, ancak yeni aramid kompozit malzemenin sıcaklık direnci 220℃'e çıkarılarak yüksek sıcaklık ortamlarına daha uygun hale getirilmiştir.

1.1 Transformatörlerde yaygın kullanılan malzemelerin performans tablosu

Epoksi döküm parçalar ile Nomex kağıdını karşılaştırın: ilki yüksek mekanik dayanıma sahiptir (eğilme dayanımı ≥120MPa) ve büyük kapasiteli transformatörler için uygundur; ikincisi mükemmel nem direnci gösterir (su emilimi <1%) ve nem oranı>%80 olan kıyı bölgelerinde daha fazla avantaj sunar.Güneydeki bir trafo merkezinin ölçülen verileri, iyileştirilmiş Nomex kullanan transformatörlerin arıza oranının %42 azaldığını göstermektedir.

1.2 Anahtarlama ekipmanları için malzeme seçiminin püf noktaları

Orta gerilim anahtarlama ekipmanlarında genellikle V0 alev geciktirici özelliğe ve %30 ağırlık azaltımına sahip SMC kompozit malzemeler (levha kalıplı plastikler) kullanılır.Ancak, deniz seviyesinden 2000 metre yükseklikteki bölgelerde elektro-korozyona dayanıklı malzemelerin seçilmesi gerektiği unutulmamalıdır; örneğin AlOo填料 dolgulu epoksi reçineler, kısmi deşarj direncini 3 katın üzerinde artırabilir.

2. Farklı senaryolarda malzeme uyum stratejileri

State Grid'in 2025 teknik şartnamesine göre, çevresel uyumluluk yeni seçim standardı haline gelmiştir.Örneğin, kimya parklarında korozyon direncine odaklanılmalıdır - HSS ortamında PTFE kaplı anahtarlama ekipmanlarının ömrü, geleneksel malzemelere göre 5-8 yıl daha uzundur.

2.1 Özel iklim tepki planı

Soğuk bölgelerde (-40℃ altında), düşük sıcaklıklarda elastik modülü sadece %15 azalan ve epoksi reçinenin aksine kırılganlaşıp çatlamayan silikon kauçuk kompozit izolatörlerin kullanılması önerilir.Kuzeydoğudaki bir trafo merkezinin yenileme örneği, malzeme değişimi sonrası kış aylarında ekipman arıza oranının %67 azaldığını kanıtlamıştır.

2.2 Akıllı ekipmanlarla uyumlu seçim

Akıllı trafo merkezlerinin çevrimiçi izleme sistemi, malzemelerin sıcaklığa duyarlı olmasını gerektirir.Silikon karbür katkılı yeni tip epoksi reçine, 120℃'te erken uyarı tetikleyebilir ve geleneksel malzemelere göre 20 dakika önce aşırı ısınma alarmı vererek arıza giderme için kritik zaman kazandırır.

3. Maliyet ve verimlilik dengesinin pratik uygulaması

2025'te malzeme maliyetlerinin %12 artmasıyla birlikte, tüm yaşam döngüsü maliyet hesaplaması ana akım haline gelmiştir.Silikon kauçuk bara burcunun birim fiyatı PVC'den %40 daha yüksek olsa da, bakım gerektirmeyen özellikleri 8 yıllık işletme ve bakım maliyetlerinde yaklaşık 150.000 yuan/km tasarruf sağlayabilir.

3.1 Ekonomik program konfigürasyonu

Bütçesi kısıtlı tarımsal şebeke yenileme projeleri için cam elyaf takviyeli polyester (FRP) malzemeler önerilir.Ölçülen veriler, yalıtım özelliklerinin 10kV dağıtım ihtiyaçlarını karşıladığını ve malzeme maliyetinin SMC'den %35 daha düşük olduğunu göstermektedir; bu özellikle yük oranı <%60 olan ilçe trafo merkezleri için uygundur.

3.2 Yüksek kaliteli ekipman ve malzeme optimizasyonu

750kV üzeri UHV projeleri için nano modifiye kompozit malzemeler önerilir.%2 grafen katkılı epoksi reçine, kısmi deşarjı 5pC'nin altında kontrol edebilir ve vakum döküm prosesiyle transformatör gürültüsünü 8 desibel azaltarak şehir merkezi trafo merkezlerinin çevre koruma gereksinimlerini karşılar.

Güç ekipmanları için yalıtım malzemesi seçimi, teknik parametreler, çevresel özellikler ve ekonomik faydaların bütüncül olarak değerlendirilmesini gerektirir.Çevre dostu ve akıllı malzemelerin hızlı gelişimiyle birlikte, mühendislik birimlerinin dinamik bir seçim veritabanı oluşturması ve malzeme performans karşılaştırma tablosunu düzenli olarak güncellemesi önerilir.Temel prensip, ekipman çalışma güvenliği ve tüm yaşam döngüsü maliyeti temelinde teknolojik yenilik ile pratik değer arasında en iyi dengeyi bulmaktır.Önümüzdeki üç yıl içinde, biyolojik olarak parçalanabilir yalıtım malzemelerinin ticari uygulamalarıyla birlikte, sektör seçim standartları yeni bir inovasyon dalgasıyla karşılaşabilir.