CharCoat IC – Lớp phủ silicone RTV bảo vệ sứ cách điện chống phóng điện bề mặt

Lớp cách điện mới được phủ bằng CharCoat IC

Charcoat IC là lớp phủ silicone elastomer RTV (Room Temperature Vulcanized) được phát triển nhằm bảo vệ sứ cách điện cao áp ngoài trời khỏi hiện tượng phóng điện bề mặt do ô nhiễm (pollution flashover).

Sản phẩm được nghiên cứu và phát triển bởi charcoat Passive Fire Protection phối hợp với Electric Power Research Group – University of the Witwatersrand, sử dụng công nghệ silicone tiên tiến giúp duy trì hiệu quả cách điện trong môi trường khắc nghiệt.

Trong các hệ thống điện ngoài trời, bề mặt sứ cách điện thường bị bám bởi:

• Bụi công nghiệp
• Muối biển
• Hóa chất
• Hơi ẩm môi trường

Khi các chất ô nhiễm này bị làm ướt bởi sương hoặc mưa, chúng có thể tạo thành một lớp dẫn điện liên tục trên bề mặt sứ, dẫn đến:

• Tăng dòng rò điện
• Hình thành “dry band”
• Phát sinh phóng điện cục bộ
• Cuối cùng gây flashover.

Lớp phủ charcoat IC tạo ra một bề mặt silicone có tính kỵ nước cao, giúp ngăn sự hình thành lớp dẫn điện này, từ đó bảo vệ hệ thống cách điện và nâng cao độ tin cậy vận hành của lưới điện.

Cách thức hoạt động

Charcoat IC hoạt động dựa trên công nghệ silicone kỵ nước (hydrophobic silicone elastomer).

Cơ chế hoạt động gồm các bước chính:

Ngăn hình thành lớp dẫn điện

Bề mặt silicone có khả năng đẩy nước, khiến nước tụ thành giọt thay vì lan rộng trên bề mặt sứ.

Nhờ đó:

• Lớp ô nhiễm không tạo thành lớp dẫn điện
• Dòng rò điện được hạn chế.

Truyền tính kỵ nước sang lớp ô nhiễm

Trong lớp silicone có các phân tử silane trọng lượng phân tử thấp.

Các phân tử này có thể di chuyển lên bề mặt và truyền tính kỵ nước sang lớp bụi bẩn hoặc ô nhiễm bám trên sứ, giúp duy trì khả năng chống phóng điện ngay cả trong môi trường ô nhiễm nặng.

Ngăn hình thành dry band và phóng điện cục bộ

Nhờ hạn chế dòng rò điện, lớp phủ giúp:

• Ngăn hình thành dry band
• Giảm phóng điện cục bộ
• Ngăn flashover xảy ra.

Đặc điểm nổi bật

♦ Khả năng kỵ nước cao

Charcoat IC có góc tiếp xúc nước lớn hơn 100°, cho phép nước tụ thành giọt và trượt khỏi bề mặt sứ.

♦ Khả năng truyền tính kỵ nước

Silicone có khả năng hydrophobicity transfer, giúp truyền tính kỵ nước sang lớp ô nhiễm trên bề mặt sứ.

♦ Khả năng chống hồ quang điện

Lớp phủ được bổ sung các chất độn đặc biệt giúp tăng khả năng chống hồ quang điện và phóng điện corona.

♦ Khả năng tự phục hồi tính kỵ nước

Sau khi xảy ra hồ quang hoặc phóng điện, lớp phủ có khả năng phục hồi lại tính kỵ nước trong thời gian ngắn.

♦ Khả năng chống tia UV và thời tiết

Charcoat IC có khả năng chống:

• Tia UV
• Ozone
• Dầu
• Hóa chất
• Môi trường công nghiệp

Giúp lớp phủ bền vững trong điều kiện ngoài trời.

♦ Khả năng chịu nhiệt độ thấp

Sau khi đóng rắn hoàn toàn, lớp phủ có thể hoạt động ở nhiệt độ tới -50°C.

Hiệu suất thử nghiệm và chứng nhận

Charcoat IC đã được thử nghiệm theo nhiều tiêu chuẩn quốc tế về tính năng điện và độ bền vật liệu.

Các tiêu chuẩn thử nghiệm

• BS 2918 – Dielectric Strength
• IEC 93 – Surface Resistivity / Volume Resistivity
• IEC 60273 – Hydrophobicity
• ASTM D495-99 – Arc Resistance
• ASTM D2303-97 – Tracking & Erosion
• CPRI REC Spec. 76/2006 – Hydrophobicity recovery test

Kết quả điển hình

• Điện môi: 64 kv/mm
• Surface resistivity: 1.5 × 10¹⁰ ohm
• Volume resistivity: 2.29 × 10¹⁰ ohm·m
• Arc resistance: >185 giây
• Tracking & erosion: >470 phút ở 2.5 kv.

Hiệu suất vận hành thực tế

Theo dữ liệu từ nhà sản xuất:

• Sản phẩm đã được sử dụng từ năm 1991
• Không ghi nhận sự cố flashover tại các vị trí đã được phủ lớp charcoat IC.

Lớp phủ đã được ứng dụng trong nhiều hệ thống điện từ:

• Trạm biến áp 11kv
• Đến trạm truyền tải 765kv
• Và trạm chuyển đổi 533kvdc.