Composto di incapsulamento per componenti ad alta tensione
Ad alta tensione, il sistema di incapsulamento determina la rottura, le scariche parziali e la durata di vita. Il nemico principale sono le inclusioni d'aria: anche le cavità più piccole possono essere il punto di partenza di un guasto graduale. Questo articolo illustra cosa conta davvero in termini di materiali e processi.
Al punto
Scegliere un silicone elastico, resistente alle scariche parziali e con sufficiente rigidità dielettrica, e incapsularlo completamente senza bolle (sottovuoto). Assicurarsi di rispettare le distanze di dispersione superficiale e prestare attenzione alle condizioni del campo elettrico ai bordi degli elettrodi.
Perché l'alta tensione ha regole diverse
Scarico parziale nelle cavità
Le scariche parziali iniziano nelle cavità e nelle microbolle non appena l'intensità del campo elettrico locale supera la tensione di innesco. Poiché la costante dielettrica dell'aria è inferiore a quella del materiale circostante, il campo si intensifica proprio all'interno della cavità: è qui che inizia l'erosione, che degrada il materiale nel corso di ore di funzionamento fino al verificarsi del guasto. Questi guasti spesso si manifestano solo dopo centinaia o migliaia di ore di funzionamento. La valutazione viene effettuata tramite la misurazione delle scariche parziali secondo la norma IEC 60270 ; pertanto, l'assenza di scariche parziali è un prerequisito e un incapsulamento privo di cavità è obbligatorio.
Forza dielettrica e dielettrico
La rigidità dielettrica dei materiali isolanti solidi è determinata secondo la norma IEC 60243. I materiali con elevata rigidità dielettrica e spessore dello strato sufficiente resistono al carico di campo: lo spessore della parete richiesto dipende dalla tensione e dal fattore di sicurezza.
Distanze di penetrazione e grado di contaminazione
Le distanze di dispersione e di isolamento superficiale, così come il grado di inquinamento, sono regolati dalla norma IEC 60664-1. Un incapsulamento completo e denso raggiunge il grado di inquinamento 1, consentendo quindi installazioni ad alta tensione significativamente più compatte. La resistenza di tracciamento della superficie è descritta dal numero di riferimento CTI secondo la norma IEC 60112.
Intensificazione del campo ai bordi
I bordi taglienti degli elettrodi aumentano localmente l'intensità del campo elettrico e sono frequenti punti di innesco per le scariche parziali. Un composto di incapsulamento completamente riempitivo e ben bagnante colma le lacune critiche e attenua i picchi di campo; se necessario, vengono implementate ulteriori misure di controllo del campo.
Calore e alta tensione insieme
I trasformatori ad alta tensione sono soggetti sia a sollecitazioni termiche che a sollecitazioni di campo; la scelta dei materiali deve quindi tenere conto di entrambe. L'articolo sui componenti induttivi questo processo di selezione.
Selezione dei materiali e dei prodotti
La base è costituita da siliconi elastici, a bassa sollecitazione e resistenti alle scariche parziali, sufficientemente fluidi da riempire completamente gli spazi vuoti. Esempi adatti includono SILISIL RTV MF-Flex 20, PC-Flex 20 o PRO-Cast 45; per assemblaggi particolarmente delicati e compatti, si consiglia il morbido MD-Soft 10.sono adatti BLUESIL RTV 3132 e l'ad alta resistenza e trasparente BLUESIL ESA 7250.
Elaborazione: tutto è privo di vuoti
Ad alta tensione, la degassificazione sottovuoto non è facoltativa, ma un passaggio cruciale: ogni bolla d'aria residua è una potenziale fonte di scariche parziali. Versare lentamente e in un unico punto, rispettare il tempo di lavorabilità, polimerizzare completamente secondo la scheda tecnica e, ove possibile, verificare l'assenza di scariche parziali sul pezzo finito (istruzioni passo passo, evitare errori). Calcolare la quantità di riempimento utilizzando il calcolatore per incapsulamento e stampaggio.
Domande frequenti
Perché un componente ad alta tensione si guasta solo dopo mesi? Questo è tipico delle scariche parziali: una cavità inizialmente invisibile erode lentamente il materiale fino a quando lo spessore rimanente non lo perfora. Pertanto, è fondamentale che non vi siano bolle d'aria fin dall'inizio.
rigido o morbido per alta tensione? I siliconi elastici sono generalmente superiori perché mantengono una bassa tensione e riempiono gli spazi in modo affidabile; ciò che conta meno della durezza è l'assenza di vuoti e la rigidità dielettrica.
È sufficiente l'incapsulamento senza vuoto? Ad alta tensione, no: senza degassamento, rimangono delle microbolle che agiscono come fonti di scariche parziali.
Consultazione e campioni
Descriveteci il livello di tensione, la configurazione del sistema e le condizioni ambientali: vi consiglieremo il tipo più adatto, a bassa scarica parziale, e vi forniremo un campione. Contattateci o scrivete a info@silitech.ch.
