کمپوزٹ انسولیٹروں میں ہلکے وزن، آلودگی کے خلاف مزاحمت، آسان تنصیب اور دیکھ بھال وغیرہ کے فوائد ہوتے ہیں۔ اس وقت چین میں عام استعمال میں کمپوزٹ انسولیٹروں کی تعداد تقریباً 80 لاکھ ہے، جو ان ممالک میں سے ایک ہے جہاں سب سے زیادہ کمپوزٹ انسولیٹر ہیں۔ کمپوزٹ انسولیٹر آپریشن کے دوران بہت سے عوامل سے آسانی سے متاثر ہوتے ہیں، جیسے کہ مشینری، ماحولیات اور بجلی۔ کمپوزٹ انسولیٹر کے آپریٹنگ ٹائم میں اضافے کے ساتھ، کمپوزٹ انسولیٹر سخت، ٹوٹنے والے اور رساو وغیرہ بن جائیں گے۔ اگر کمپوزٹ انسولیٹر طویل عرصے تک کام کرتے ہیں، تو یہ پاور گرڈ کے معمول کے کام کو متاثر کرے گا۔ حالیہ برسوں میں، جامع انسولیٹروں کی عمر بڑھنے کے مسئلے نے متعلقہ محکموں کی توجہ مبذول کرائی ہے۔
کمپوزٹ انسولیٹر کا بیرونی موصل مواد بنیادی طور پر اعلی درجہ حرارت والا والکینائزڈ سلیکون ربڑ ہے، جو ایک الاسٹومر ہے جو ربڑ میں مختلف کمپلیکسز، جیسے ریفورسنگ فلر اور سٹرکچر کنٹرول ایجنٹ، کو شامل کرکے، اور پھر ولکنائزنگ ایجنٹ کے ساتھ بات چیت کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت وولکینائزڈ سلیکون ربڑ میں مضبوط استحکام، ہائیڈروفوبیسیٹی اور ہائیڈروفوبیسیٹی ریکوری ہوتی ہے۔ کمپوزٹ انسولیٹر بیرونی ماحول میں طویل عرصے تک کام میں رہے گا، اور بیرونی ماحول میں آلودگی، کورونا اور نمی سلیکون ربڑ کی سطح کو نقصان پہنچائے گی، جس سے جامع انسولیٹر کی خصوصیات آہستہ آہستہ خراب ہوں گی اور آخر کار ناکام ہو جائیں گی۔
اس وقت، چین کے پاور گرڈ کی مرکزی تعمیراتی سمت UHV اور UHV کی سمت میں بدل رہی ہے۔ Uhv پاور گرڈ کو بہت سے معاملات میں اونچائی اور زیادہ آلودگی والے علاقوں میں تعمیر کرنے کی ضرورت ہے۔ لہٰذا، کمپوزٹ انسولیٹروں کو الٹرا وائلٹ ریڈی ایشن اور کورونا ڈسچارج جیسے مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے، یہ بھی ایسے مسائل ہیں جن پر جامع انسولیٹروں کی عمر بڑھنے پر توجہ دینے کی ضرورت ہے۔
عمر رسیدہ قسم اور جامع انسولیٹر کا طریقہ کار
جامع انسولیٹروں کی عمر بڑھنے کو تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: جسمانی عمر بڑھنا، کیمیائی عمر بڑھنا اور الیکٹرو مکینیکل عمر بڑھنا۔
1۔جسمانی بڑھاپا
جامع انسولیٹروں کی جسمانی عمر بڑھنے کے عوامل میں بنیادی طور پر بالائے بنفشی تابکاری، مقامی اعلی درجہ حرارت اور تناؤ کی تھکاوٹ شامل ہیں۔ جسمانی عمر بڑھنے سے سلیکون ربڑ کی مکینیکل اور برقی خصوصیات متاثر ہوتی ہیں۔ سلیکون ربڑ کے مواد کی نمائش کا تجربہ چین میں 1998-2005 کے دوران کیا گیا تھا، اور سلیکون ربڑ کی عمر بڑھنے کا مطالعہ کیا گیا تھا۔ یہ پایا گیا کہ جب کمپوزٹ انسولیٹر کو باہر طویل عرصے تک بے نقاب کیا جاتا ہے، تو کمپوزٹ انسولیٹر کی فوٹو الیکٹرک پراپرٹی واضح طور پر بدل جائے گی، جن میں سے یہ تبدیلی صحرائی علاقے اور ذیلی سطح مرتفع کے علاقے میں سب سے زیادہ واضح ہے۔
الٹرا وائلٹ لائٹ کا سلیکون ربڑ کی عمر بڑھنے پر بہت تیز اثر پڑتا ہے، اگرچہ الٹرا وائلٹ لائٹ اور سلیکون ربڑ کی مین چین کی ساخت کو مکمل طور پر کاٹ سکتی ہے، لیکن الٹرا وائلٹ لائٹ اور دیگر عوامل سلیکون ربڑ کی سائیڈ چین میتھائل کے آکسیکرن کو یکجا کر دیں گے، آخر کار سلیکون ربڑ کی عمر بڑھ رہی ہے۔ سلیکون ربڑ میں مرکزی زنجیر کا ڈھانچہ وقفے کے بعد آزاد ریڈیکلز پیدا کرے گا، اعلی توانائی کے آزاد ریڈیکلز کا یہ حصہ، ایک دوسرے کے درمیان کراس لنکنگ ردعمل پیدا کرنے میں آسان ہے۔ ہوا کے سامنے آنے پر، آزاد ریڈیکلز ہوا میں آکسیجن کے ساتھ آکسائڈائز بھی ہوتے ہیں، جس سے میتھین اور دیگر گیسیں پیدا ہوتی ہیں۔
حالیہ برسوں میں، مغربی مشرقی بجلی کی ترسیل کے منصوبے کی بتدریج پیشرفت کے ساتھ، یونگوئیچوان اور زیزانگ میں متعدد ہائی وولٹیج ٹرانسمیشن لائنز کو کمپوزٹ انسولیٹر کے ساتھ تعمیر کیا گیا ہے۔ ان علاقوں میں قدرتی ماحول دیگر علاقوں کی نسبت زیادہ شدید ہے، اور یہاں کے جامع انسولیٹر استعمال میں عمر بڑھنے کا شکار ہیں۔ Yunguichuan اور دیگر اونچائی والے علاقوں میں، الٹرا وائلٹ شعاع ریزی کے وقت میں توسیع کے ساتھ، وقت کی تبدیلی کے ساتھ سلیکون ربڑ کی طاقت اور لمبائی میں بتدریج کمی واقع ہوتی ہے، شعاع ریزی کے وقت کی توسیع کے ساتھ مزاحمتی صلاحیت بھی کم ہو جاتی ہے، اور سلیکون ربڑ کی ہائیڈرو فوبیسٹی ظاہر ہوتی ہے۔ کمی کا رجحان۔ اس رجحان کی وجہ یہ ہے کہ جامع انسولیٹر سلیکون ربڑ کا بنیادی بانڈ بالائے بنفشی روشنی کے عمل کے تحت جڑا ہو گا، جس سے سلیکون ربڑ کی مکینیکل خصوصیات میں مسلسل کمی واقع ہوتی ہے۔
کریکنگ ردعمل بھی گیس پیدا کرے گا، سلیکون ربڑ کی کارکردگی سے گیس فرار، سلیکون ربڑ کی سطح ناہموار یا اس سے بھی سوراخ نظر آئے گا. سائیڈ چین پر موجود نان میتھائل گروپ آکسیڈیشن ری ایکشن کی وجہ سے گر جاتا ہے، اس وقت نان میتھائل گروپ مین چین کے لیے طاقتور شیلڈ نہیں بنا سکتا، جس کے نتیجے میں سلیکون ربڑ کی سطح کی ہائیڈروفوبیسیٹی میں بتدریج کمی واقع ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، سلیکون ربڑ میں موجود ہائیڈرو فیلک گروپس بھی سلیکون ربڑ کی سطح سے پانی جذب کریں گے، تاکہ سلیکون ربڑ کی مزاحمتی صلاحیت میں مسلسل کمی واقع ہوتی رہے۔ سلیکون ربڑ میں کیمیکل چین ٹوٹنے سے بھی موصلیت کمزور ہو جائے گی، جس سے رساو اور دیگر حادثات ہو سکتے ہیں۔ لہذا، اگر ایک سلیکون ربڑ طویل عرصے تک یووی مضبوط ماحول کے تحت، سلیکون ربڑ اندرونی طور پر کریکنگ، کراس لنکنگ رد عمل جیسے آکسیکرن کی موجودگی کو جاری رکھے گا، میکرو نقطہ نظر سے، اندر سلیکون ربڑ کی سالماتی ساخت کو تباہ کرے گا. سلیکون ربڑ الٹرا وایلیٹ لائٹ ماحول کی طویل نمائش سلیکون ربڑ میں بجلی کی کارکردگی اور مکینیکل کارکردگی کم ہو جاتی ہے، سلیکون ربڑ کے عام استعمال کو متاثر کرتا ہے۔
یہ پایا گیا ہے کہ رنگین آئرن آکسائڈ جامع انسولیٹر سلیکون ربڑ میں تھرمل آکسیکرن رد عمل کو روک سکتا ہے، تاکہ سلیکون ربڑ کے استحکام کو برقرار رکھا جا سکے، لیکن رنگین آئرن آکسائیڈ کا استعمال ہائیڈولیسس کے رد عمل میں اتپریرک کردار ادا کرتا ہے۔ جب نینو سلیکا کو سلیکون ربڑ میں شامل کیا جاتا ہے تو، اضافی مقدار کے اضافے کے ساتھ کمپوزٹ انسولیٹر کے فلیش اوور وولٹیج کا امکان کم ہو جاتا ہے۔ جب سلیکون ربڑ میں نینو بی این ذرات شامل کیے جائیں گے، تو سلیکون ربڑ کی سطح کے درجہ حرارت کی تقسیم زیادہ یکساں ہو جائے گی، کٹاؤ کی گہرائی بتدریج کم ہو جائے گی، سلیکون ربڑ کی سطح کی مزاحمتی استحکام کو بڑھایا جائے گا، اور فلیش اوور کے مسئلے کا امکان بڑھ جائے گا۔ کمی جاری رکھیں.
تناؤ کی تھکاوٹ جامع انسولیٹروں کی عمر بڑھنے کو بھی کافی حد تک تیز کرے گی۔ یہ پایا جاتا ہے کہ جب لوڈ انسولیٹر کے ساتھ چھتری کے اسکرٹ میں ہائی فریکوئنسی وائبریشن ہوتی ہے، تو کمپن چھتری کے اسکرٹ کی جڑ میں شدید تناؤ کے ارتکاز کے رجحان کا باعث بنتی ہے۔ طویل مدتی اور اعلی طاقت کے بوجھ کے تحت، چھتری کے اسکرٹ کی جڑ ہمیشہ تناؤ کی تھکاوٹ کی حالت میں رہے گی، جو مائیکرو کریکس کی نسل کا باعث بنے گی۔ اگر مائیکرو شگافوں کی مؤثر طریقے سے مرمت نہیں کی جاتی ہے، تو دراڑ کی گہرائی میں اضافہ ہوتا رہے گا، اور بالآخر چھتری کا اسکرٹ پھٹ جائے گا۔
2. کیمیائی خستہ
جامع انسولیٹر سلیکون ربڑ کی عمر بڑھنے کی بنیادی وجوہات اوزون، ایسڈ اور بیس اور نائٹروجن آکسائیڈ ہیں، جن میں سے نائٹروجن آکسائیڈ پانی کے ساتھ رد عمل کرکے نائٹرک ایسڈ بناتی ہے۔ جب جامع انسولیٹر تیزابی ماحول میں طویل عرصے تک رہتا ہے، تو جامع انسولیٹر کی سطح کو سنجیدگی سے خراب کر دیا جائے گا۔ مضبوط تیزاب جامع انسولیٹر کے سلیکون ربڑ کی ریڑھ کی ہڈی کے ٹوٹنے کا باعث بنے گا، اس طرح سلیکون ربڑ کے مواد کو نقصان پہنچے گا۔ جب کمپوزٹ انسولیٹر الکلائن ماحول میں ہوتا ہے، تو کمپوزٹ انسولیٹر کی سطح کمزور الکلینٹی ظاہر کرے گی، اور الکلائن مادے سلیکون ربڑ میں بنیادی بانڈ کو ٹوٹنے کا سبب بھی بنیں گے، جس کے نتیجے میں کمپوزٹ انسولیٹر کی ہائیڈرو فوبیسٹی کھو جائے گی۔ میکرو نقطہ نظر سے، ایک طویل عرصے تک تیزابیت یا الکلین ماحول میں جامع انسولیٹر سلیکون ربڑ طاقت میں کمی کا رجحان دکھائے گا۔
ایک طویل عرصے تک آلودہ اور مرطوب ماحول میں، جامع انسولیٹروں کے سلیکون ربڑ کی سطح کی ہائیڈرو فوبیسٹی بتدریج کمزور ہوتی جائے گی، اور یہاں تک کہ وقت کے اضافے کے ساتھ مکمل طور پر غائب ہو جائے گی۔ جب جامع انسولیٹروں کو مختلف خصوصیات کے محلول میں ڈوبا جاتا ہے، تو یہ معلوم ہوتا ہے کہ غیر جانبدار محلول میں جامع انسولیٹروں کی سطح نمایاں طور پر تبدیل نہیں ہوتی ہے، جب کہ تیزابیت اور الکلائن محلول میں جامع انسولیٹروں کی سطح سنکنرن کے واضح رجحان کو ظاہر کرتی ہے، اور سنکنرن کی ڈگری تیزابیت اور الکلائنٹی میں اضافہ کے ساتھ آہستہ آہستہ گہرا ہوتا ہے۔ جامع انسولیٹروں کے لیے، تیزابی ماحول الکلائن ماحول سے زیادہ نقصان دہ ہے۔
ہائی وولٹیج لائن کے آپریشن کے دوران خارج ہونے والے رجحان کی وجہ سے، خارج ہونے والے رجحان سے پیدا ہونے والا اوزون آکسائڈائز کرے گا اور کمپوزٹ انسولیٹر میں پولیمر مواد کے ساتھ رد عمل ظاہر کرے گا۔ آکسیکرن ردعمل جامع انسولیٹر کی سطح پر سنگین نقائص کا باعث بنے گا، اور یہاں تک کہ جامع انسولیٹر کی کارکردگی پر بھی سنگین اثرات مرتب ہوں گے۔
3. الیکٹریکل ایجنگ
قدرتی ماحول سے متاثر ہونے کے علاوہ، کمپوزٹ انسولیٹر ہائی وولٹیج برقی فیلڈز سے بھی متاثر ہوتے ہیں، جو سلیکون ربڑ کی عمر کو تیز کرتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، چارج شدہ کمپوزٹ انسولیٹروں اور نان چارجڈ کمپوزٹ انسولیٹروں کے مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ چارج شدہ کمپوزٹ انسولیٹروں کی سروس لائف غیر چارج شدہ کمپوزٹ انسولیٹروں کے مقابلے میں بہت کم ہے، جو اس بات کی بھی نشاندہی کرتی ہے کہ برقی عمر بڑھنے کا ایک اہم عنصر ہے۔ جامع انسولیٹروں کی عمر بڑھنا۔ کمپوزٹ انسولیٹر عام آپریشن میں چارج شدہ ذرات سے متاثر ہوگا، جس سے کمپوزٹ انسولیٹر سلیکون ربڑ کی مین چین ٹوٹ جائے گی۔ ایک ہی وقت میں، یہ نائٹروجن آکسائڈ اور دیگر مادہ پیدا کرنے کے لئے ارد گرد آکسیجن اور دیگر مادہ کے ساتھ رد عمل کرے گا، اور پھر سلیکون ربڑ کی کارکردگی کو نقصان پہنچے گا. کورونا آرک کمپوزٹ انسولیٹروں کی سطح پر زیادہ درجہ حرارت کا باعث بھی بنے گا، جس سے کمپوزٹ انسولیٹروں کی برقی اور مکینیکل خصوصیات میں کمی آئے گی۔ کمپوزٹ انسولیٹروں کو کورونا آرک سے داغے جانے کے بعد، کمپوزٹ انسولیٹروں کی سطح پر نامیاتی مادے کا مواد بہت کم ہو جائے گا، جس کے نتیجے میں کمپوزٹ انسولیٹروں کی موصلیت کی کارکردگی میں کمی آئے گی۔ تمام عمر بڑھنے میں، برقی عمر بڑھنے کا رد عمل سب سے پیچیدہ ہوتا ہے، اور برقی عمر بڑھنے کا عمل ایک ہی وقت میں ظاہر ہوتا ہے، جسمانی عمر بڑھنے اور کیمیائی عمر بڑھنے کے ساتھ، اس لیے جامع موصلی مواد پر برقی عمر بڑھنے کا اثر سب سے زیادہ ہوتا ہے۔