Za�to poliolefinskikopolimer?

O dmah u poèetkuRaychem je razviopolimerne izolacij-

ske materijale namijenjene is-poruci i terenskoj ugradnji ka-belskog pribora. Odabrana jetoploskupljajuæa tehnologijazbog brojnih prednosti u od-nosu na ostale alternativnetehnologije. Da bi materijal imao toplos-kupljajuæe svojstvo, mora bitisemi-kristalièan kao polietilen,buduæi da su silikon i EPDM*elastomeri. Èisti elastomeri sene mogu koristiti u toploskup-ljajuæem obliku, pa zato EPDMi silikonska guma nisu priklad-ni materijali za koje se tra�itoploskupljajuæi oblik isporu-ke. Meðutim, polietilen i nekiod srodnih kopolimera, prik-ladni su materijali za postiza-nje toploskupljajuæih svojsta-va, a uz dodatak odgovaraju-æeg paketa punila, pokazujusvoje izvrsno funkcioniranje iu najte�im ambijentalnim uvje-tima pogona. Svojstva Raychemovih materi-jala dobro su poznata �iromsvijeta, pa tako i u nas. Potvr-ðena su kori�tenjem razlièitihvrsta proizvoda i za razlièitenaponske razine, kao �to su,primjerice razlièite toploskup-ljajuæe izolacijske cijevi, poje-dinaèno oblikovani elementi ilicjelovita kuæi�ta s izolacijskim�e�iriæima. Jednaki materijal, koji se ko-risti za toploskupljajuæe kom-ponente s provjerenim i pouz-danim svojstvima, koristi se i

kod izravnog brizganja u kalu-pu kuæi�ta za izolatore i od-vodnike prenapona ili kodbrizganja samo kuæi�ta s izo-lacijskim �e�iriæima namijenje-nim za kasnije pokrivanje jez-gre izolatora. U meðuvremenuje Raychem takoðer razvio imaterijale utemeljene na sili-konskom elastomeru, namije-njene za specijalno kori�tenjeu netoploskupljajuæim aplika-cijama. Bitno je naglasiti da suovi materijali ispitani uz kori�-tenje jedanke metode i kriteri-ja koji se primjenjuju na top-loskupljajuæe materijale. Svakimaterijal ima svoje relativneprednosti, a izbor materijalaza pojedinaènu primjenu ovisiupravo o tim svojstvima.

Povijest poliolefinskihkopolimeraPrva generacija materijala da-tira iz ranih 60-ih kada je Ray-chem zapoèeo istra�ivanje ipronala�enje izolacijskih ma-terijala s optimalnim svojstvi-ma povr�ine, namjenjenih zavanjsko kori�tenje. Cilj je biorazviti novi materijal, primje-njiv za vanjske kabelske zavr-�etke u svim podnebljima svi-jeta i na svim tipovima kabela.Ovaj cilj je bio ubrzo i ostva-ren, a kabelski zavr�eci kaogotovi proizvod bili su 1969.

godine prvi put komercijalnopredstavljeni u Engleskoj, anakon toga ubrzo i drugdje usvijetu. Ukupna investicija uistra�ivanje i razvoj u to vrije-me bila je otprilike 50 èov-jek/godina. Ovo je samo ilus-tracija o investiranju ljudskogkapitala sa svrhom da se po-èetno razvije materijal i prove-du dostatna ubrzana i dugot-rajna ispitivanja, kako bi sepotvrdilo da æe materijal us-pje�no izdr�ati svoj �ivotni vi-jek u pogonu od najmanje 25godina. Naèini pogor�avanja utjecajana terenu i kriteriji prema koji-ma su materijali bili procjenji-vani, te razlozi zbog kojih suoni bili prihvaæeni, opisani suu ranijim Raychemovim refe-ratima, èlancima, te se o njimaraspravljalo na najveæim me-ðunarodnim simpozijima i

struènim predavanjima. Prvageneracija materijala uvede-nih na tr�i�te mo�e se opisatikao poliolefin/silikon smjesa sdodatnim ispunama i stabili-zatorima. Poliolefinska kompo-nenta takve smjese pru�ala je: a) kristaliènost potrebnu zatoploskupljajuæa svojstva,b) dobra elastièna i mehaniè-ka svojstva i c) nisku sposobnost propu�-tanja vodene pare.Pritom je silikonski elastomerpru�ao:a) prihvaæanje punila i b) pobolj�anu fleksibilnost, uznekompromitirajuæu otporno-st na stvaranje tragova i vre-menske utjecaje.Paket punila i stabilizatora osi-guravao je prijeko potrebnasvojstva poveæanja otpornostina vremenske utjecaje i dugo-roèno odr�avao povr�inu ot-

24

Lipa

nj 2

001

EN

ER

GET

IKA

Malo povijesti

Pregled i primjena izolacijskihmaterijala temeljenih napoliolefinskim kopolimerima

U ovom èlanku opisuje se povijesni razvoj Raychemovih toploskupljajuæih poliolefinskih kopolimernih vanjskih izolacijskih materijala �to se na sred-njim i visokim naponima koriste veæ tri desetljeæa u cijelom svijetu. Razmo-treni su kriteriji za ocjenu svojstava materijala prema kojima su se oni ispitivali, uz pregled primjene i prednosti njihova kori�tenja, kao i bitnih fizi-kalnih svojstava.

Slika 1.Ispitivanje otpornosti na eroziju (TERT test) uzorka poliolefinskogkopolimera debljine 3,5 mm pri razlièitim vremenima izlaganjaUVA svjetlu i pri konstantnom ispitnom naponu (prema ASTMD2303 normi)

*EPDM- Ethylene-Propylene-Diene Monomer

25

Lipa

nj 2

001

EN

ER

GET

IKA

Slika 3. Produljenje pri raskidu (%) poliolefinkog kopolimernogmaterijala pri razlièitim vremenima izlaganja UVA svjetlu

Slika 4. Vlaèna èvrstoæa poliolefinskog kopolimera u ovisnostio UVA starenju

Slika 5. Toplinsko starenje visokonaponske izolacijske cijeviHVOT kod 180oC

Slika 6. Trajno ispitivanje stvaranja tragova metodom rotiraju-æeg kotaèa - kumulativni broj tjemenih vrijednosti (5-50 mA)

Slika 2. Dielektrièka èvrstoæa poliolefinkog kopolimernog mate-rijala pri razlièitim vremenima izlaganja UVA svjetlu

pornu na stvaranje tragova �tosu odlièja koja u to vrijeme ni-je mogao ponuditi niti jedandrugi materijal prisutan na tr-�i�tu. Druga generacija materijalapotjeèe iz 70-ih nakon konti-nuiranog rada na istra�ivanjumaterijala i nastojanja da seoriginalni materijali pobolj�a-ju. Procjenjivano je nekolikoalternativnih formulacija, ajedna od njih bio je i EPDM(zamjena za silikonski elasto-mer kori�ten u originalnoj for-mulaciji prve generacije), aostvarene su i brojne druge iz-mjene. EPDM ima pobolj�anafizikalna svojstva, te otpornostna propu�tanje vodene pare,dok mu je istodobno otporno-st na vanjske utjecaje bila iz-nimno lo�ija. Razvoj jedne druge formulaci-je nije bio utemeljen na smjesirazlièitih polimera i elastome-ra, nego na razvoju kopolime-ra etilena i etilen-vinilacetatauobièajeno u literaturi oznaèa-vanog kraticom EVA. Kada seovaj materijal kombinirao spaketom punila i stabilizatoraprethodno razvijenih za os-novnu EPDM formulaciju, ot-kriveno je da su postignuta iz-vanredna svojstva s puno su-periornijom otporno�æu navanjske utjecaje i eroziju u us-poredbi s EPDM formulaci-jom. EVA polimer je uobièajenokori�ten za �iroki raspon vrlozahtjevanih primjena kao �tosu primjerice:a) pokrivaèi za staklenike,gdje su stabilnost na UV/sun-èevo svjetlo i otpornost na me-hanièka o�teæenja vrlo bitni,b) potplate za obuæu, gdje suotpornost na udare, otpornostna habanje kao i otpornost nagljivièno-bakteriolo�ke napa-de temeljni zahtjevi,c) folije za ambala�u, gdje setra�i �ilavost materijala i niskistupanj propu�tanja vodenepare.U elektroindustriji, ovaj poli-mer je rasprostranjeno kori�-ten za izradu primarne izolaci-je kabela i vanjskog pla�ta.Njegova izvrsna elektriènasvojstva u kombinaciji s dob-rim mehanièkim svojstvima èi-

ne ga, u pogledu tro�kova,uèinkovitim i pouzdanimproizvodom. Upravo zbog takvih atraktivnihsvojstava, ovaj materijal je uv-r�ten u skupinu izolacijskihmaterijala za vanjsko kori�te-nje. Meðutim, postojanje velikeraznovrsnosti njegovih tipova,te va�nost usklaðivanja razlièi-tih komponenata u paketustabilizatora i punila s osnov-nim polimerom, ostvarenjesvih �eljenih svojstava nije bi-lo jednostavno. U tom smisluje do izra�aja do�la razinastruènosti Raychemova razvo-ja, �to ne mora biti i nije sluèajkod drugih isporuèitelja izola-cijskih materijala. Ovaj novo-formulirani izolacijski materijalpostao je izazov dugoroènogsveobuhvatnog ispitnog prog-rama, kako bi mu se provjerilasvojstva. Komercijalna proda-ja ovog materijala zapoèela jesredinom 80-ih, nakon �to suprethodnih godina prikupljanipodaci s terena i usporeðivanis podacima dobivenim kao re-zulat ubrzanog ispitivanja nastarenje i ispitivanja na stare-nje u realnom vremenu.

Prednosti materijala Poliolefinski kopolimeri naj-poznatiji su u obliku toplos-kupljajuæeg kabelskog pribo-ra, sukladno zahtjevu kojeg jeRaychem postavio jo� poèet-kom 60-ih. Toploskupljajuæimaterijali imaju brojne pred-nosti kod kori�tenja izolacij-skog materijala na terenu, kao�to su primjerice: a) jednostavna ugradnja pret-hodno pripremljenih i obraðe-nih komponenti eliminira mje-renja i provjeru korisnika gle-de primijenjenih materijala,b) nema ogranièenja u traja-nju skladi�tenja materijala,kao �to ga imaju neki drugimaterijali,c) prilagoðava se i nepravil-nim oblicima poput sabirniè-kih spojeva, sektorski obliko-vanih �ile kabela ili velikih di-menzionalnih prijelaza kao �toje promjer preko izolacije �ilekabela i promjer preko vratakabelske stopice,d) �iroki raspon pokrivanja

presjeka i konstrukcija va�nihza raznovrsnost primjene,e) kombinacijom s prikladnimbrtvilima, mogu se koristiti zapobolj�anje odreðenih svoj-stava i u drugim tehnologija-ma, primjerice tehnologiji por-culana.S toèke gledi�ta radnih svoj-stava, prednosti toploskuplja-juæih materijala ukljuèuju:a) uspostavljanje i odr�avanjejake elektriène i okoli�ne br-tvljenosti spojenih povr�ina,koja zadr�ava svoju cjelovitostzajedno sa starenjem, pa èak iuz znatne temperaturne razli-ke (primjerice promjene tem-perature u sabirnici ili u vodièukabela uslijed promjena opte-reæanja, poveæanja temperatu-re u unutra�njosti odvodnikaprenapona kao posljedice ap-sorpcije energije i stvaranjaunutra�njih uzdu�nih potisnihsila),b) dokazana svojstva u odno-su na razlièite raspone napon-skih klasa, funkcije proizvoda,utjecaja ambijenta i uvjeta po-gona i to Raychemovih proiz-voda kao i komponenti proiz-vedenih od drugih,c) raspolo�ivost dokazanog iprovjerenog materijala u razli-èitim izvedbama kao �to su: ci-jevi, trake, folije, ploèe, pojedi-naèni izolacijski �e�iriæi, razlièi-te izvedbe izolacijskih kuæi�tasa �e�iriæima, �to se u kombi-naciji s brtvenim ljepilima mo-gu koristiti u skoro svim aplika-cijama. Osim kori�tenja u toploskup-ljajuæoj tehnologiji, materijalidruge generacije mogu se ta-koðer koristiti i u tehnologiji iz-ravnog brizganja u kalupu,kao �to su, primjerice, vanjskakuæi�ta za izolatore i odvodni-ke prenapona gdje se izolacij-ski materijal tvornièki nanosiizravno na prethodno postav-ljenu jezgru.Izravnim pretvaranjem sirovogmaterijala u gotov proizvod,poliolefinski kopolimerni mate-rijal mo�e se koristiti na djelot-voran naèin u smislu tro�kovai za aplikacije gdje toploskup-ljajuæa obilje�ja materijala nisunu�na. U takvim sluèajevimaza postizanje dovoljne snageprijanjanja i brtvljenja na pos-

tavljenu jezgru, koriste se razli-èiti dodaci kako bi osiguralipovezanost polimernog mate-rijala s unutra�njom jezgrom.Materijal u obliku ravne ploèemo�e se postupkom vakum-skog pre�anja vrlo lagano, ob-likovati u razlièite izolacijskepokrove, kojima se posti�e po-bolj�anje sustava pogonskesigurnosti od preskoka i dodi-ra uzrokovanih malim �ivoti-njama. To omoguæuje korisni-cima da u svoje mre�e ugradebrojne proizvode s pouzdanimi dokazanim sposobnostima.

Ispitni kriterijiOcjenjivanje svojstava materi-jala i ispitivanje proizvodaobièno obuhvaæaju proces udva koraka i to: razvoj materi-jala i ispitivanje gotovog proiz-voda.

RAZVOJ MATERIJALA

Izlaganje UV zrakamaRani polimerni izolacijski ma-terijali imali su relativno slabeUV znaèajke, pa je korisnikmaterijala sam morao provjeri-ti i dokazati njegovu odgovara-juæu sposobnost. Standardnaispitivanja zahtijevaju izlaganjeUV svjetlu od samo 1000 sati usintetièkim ispitnim stanicama.UV zrake æe prouzroèiti povr-�insko pucanje ili dublja na-puknuæa izolacije, �to æe ne-gativno utjecati na njegova fizi-kalna svojstva, oèekivanuvlaènu èvrstoæu (slika 4) i pro-duljenje pri raskidu (slika 3). Ispitne uzorke materijala Ray-chem izla�e UV starenju punovi�e od 1000 sati, kako se tozahtijeva u industrijskim nor-mama, da bi se osigurale du-gotrajne radne znaèajke, tepotvrdilo da se fizikalna svoj-stva materijala znatno ne mije-njaju pri vremenu izlaganjakratko nakon 1000 sati. Dopromjene svojstava materijaladolazi uslijed tro�enja aditiva,kada oni vi�e ne mogu odr�a-vati povi�ene radne znaèajke.Usprkos tomu �to industrijskenorme zahtijevaju samo 1000sati izlaganja materijala UVzrakama, Raychem smatra daje vrijeme od 5000 sati punorealniji zahtjev, a sam je pro-veo ispitivanje u trajanju od

26

Lipa

nj 2

001

EN

ER

GET

IKA

Slika 8.

Slika 7.

27

Lipa

nj 2

001

EN

ER

GET

IKA

20000 sati (kako je pokazanona slikama 1-4) kako bi provje-rio i dokazao sposobnost os-tvarenja dugotrajnih radnihznaèajki materijala.

Otpornost na stvaranjetragova i erozijuJedna od najva�nijih metodaispitivanja pri razvoju materija-la je zahtjev kojeg je Raychemnastojao ostvariti od samogpoèetka jest otpornost vla�nihi oneèi�æenih povr�ina naelektrièno pra�njenje po suhimzonama. To se provjerava ko-

ri�tenjem ispitne metode sanagnutom ploèom prema AS-TM D 2303 normi (skraæenozvano TERT test) i uz stupnje-vano povi�enje ispitnih napo-na. Na ovaj se naèin provjeravadali æe na povr�ini materijalapoèeti stvaranje traga podbri�ljivo stupnjevanim nizomuvjeta naprazanja koja su vje-rovatna za razlièite ambijental-ne uvjete pogona. Ovdje je bit-no naglasiti da se mehanizamstvaranja tragova pojavljuje uvrlo ogranièenom rasponu uv-

Slika 10.

Slika 11.

jeta koji se moraju postiæi zaodreðeni materijal. Ispitivanjesamo jednog uvjeta moglo bidati rezultate koji bi doveli doneispravnog zakljuèka, pa jezbog toga potrebno koristiti ci-jeli niz uvjeta. Postupan TERTtest je jedino ispitivanje kojese danas obièno koristi, a nas-toji obuhvatiti �iroki raspon uv-jeta koji definiraju mehanizamstvaranja tragova. Zahtijevanoelektrièno svojstvo povr�inematerijala podrazumijeva nje-nu otpornost na stvaranje tra-gova u definiranim uvjetima is-pitivanja (vla�enje, oneèi�æe-nje, elektrièno optereæenje idrugo), dok se dopu�ta samopojava lokalnog pra�njenja uzgornju elektrodu, te eventual-na lagana povr�inska erozijaispitnog uzorka. Pojava pla-mena ili preskoka na ispitnomuzorku nije dopu�tena. Ovo svojstvo povr�inske ot-pornosti materijala mora bitiprisutno, kako kod novih ma-terijala, tako i kod materijalakoji su podvrgnuti starenju bilokojim naèinom degradacije.Valja spomenuti da ovaj ispitnipostupak pobli�e ne definira,kriterij prolaska odnosno neprolaska, veæ samo odreðujenaèin provoðenja ispitivanja,te vrijeme podvrgavanja uzor-ka ispitivanju u trajanju od 200minuta, �to se opæenito smat-ra razumnim trajanjem ispitiva-nja da bi se demonstrirala pov-r�inska otpornost na tragove.

Fizikalna svojstvamaterijalaSvojstva kao �to su vlaèna èvr-stoæa, istezanje i drugo utvrðu-ju se standardnim ispitnim me-todama koje se koriste za utvr-ðivanje polaznih svojstava ma-terijala kao reference za kasni-ju provjeru i usporeðivanje re-zultata. Slike 1-5 pru�aju iscr-pne podatke raznih fizikalnihsvojstava materijala u funkcijivremena i pokazuju dugoroè-no zadr�avanje njegovih svoj-stava, nu�nih za dugotrajnupouzdanost u pogonu. Tasvojstva odra�avaju mjeru koli-ko je materijal �ilav i èvrst, ava�ni su podaci tijekom ugrad-nje i kasnije tijekom pogonagdje postoji realna opasnost

od o�teæenja prouzroèenogprimjerice kljucanjem ptica.Naime, poznato je da su mate-rijali poput silikona i EPDM-apodlo�ni o�teæenjima ptica,dok materijali slièni EVA kaoumre�eni polietilen, to nisu. Prouèavanje toplinskog stare-nja kori�teno je kako bi sepredvidio �ivotni vijek za tra�e-ni proizvod u oèekivanim uvje-tima pogona. Slika 5 pokazujerezultate ispitivanja toplinskeizdr�ljivosti pri povi�enoj tem-peraturi uzorka. Ovaj podatakje va�an kod kabelskih zavr�e-taka, koji se zagrijavaju uslijedgubitaka u vodièu ili kod od-vodnika prenapona kod kojihdo porasta temperature dolaziuslijed apsorpcije energije tije-kom odvoðenja visokih struja.Prema naravi stvari, izolatori upogonu ne bi trebali biti izvr-gnuti temperaturama veæim odtemperature njihove okoline.

Ubrzano starenjeVeæ su u ranijim fazama razvo-ja potanko praæena i razmatra-na svojstva polimernih materi-jala izlo�enih dugotrajnim vre-menskim utjecajima, razlozinjihove degradacije, te mogu-æi promijenjeni negativni uèin-ci. Iskustvo je pokazalo da jeta briga bila opravdana. Kadase materijal analizirao nakondugo godina rada u pogonu,ustanovljeno je da su dugot-rajni atmosferilijski utjecajiglavni uzrok njegove degrada-cije. Najèe�æe upotrebljavaninaèin za ovo ispitivanje je ko-ri�tenje Weather-o-meter, ure-ðaja u kojem se starenje obav-lja uslijed ubrzanog laborato-rijskog izlaganja sunèevu svi-jetlu i uz dodatak plinovitihoneèi�æivaèa kao �to je primje-rice ozon. Sunèeva svjetlostsama po sebi, ne djeluje o�te-æujuæe kao �to to djeluju sun-èeva svjetlost uz agresivne ke-mikalije koje u kombinacijidegradiraju povr�inu materija-la. Alternativa je kori�tenje èis-tog ultravioletnog svjetla uzodreðenu vla�nost, kao �to jeto definirano u ASTM G 53normi i �to predstavlja stan-dardizirano ispitivanje kori�te-no, kako u Raychemu, tako ikod drugih. Podaci koji su pri-

Slika 9.

kazani na slikama 1 do 4 dobi-veni su ispitivanjima premaASTM G 53 normi, poznatijimkao QUV metoda, koristeæiuèinak djelovanja UV A zrakaod 8 sati, sa�eto na trajanje od4 sata i uz 60oC temperaturucrne ploèe. Slike 8 i 9 prikazuju Weather-o-meter i QUV ispitivaè koji sekoriste za ispitivanja premaASTM G 53 normi. Vjerojatnoæete primjetiti da Raychem tra-janje svojih ispitivanja produ-ljuje do 20000 sati UV izlaga-nju, s jasnim pokazateljimadegradacije ispitnog uzorka.

28

Lipa

nj 2

001

EN

ER

GET

IKA

Neke norme zahtijevaju UV is-pitivanje od najmanje 1000 sa-ti, a to je ono �to se obièno da-je u ispitnim izvje�tajima. Ovotrajanje je, prema Raychemu,skromno i neprimjereno te jenu�no dulje UV izlaganje (naj-manje 5000 sati) kako bi sekorisnicima osigurale odgova-rajuæe UV znaèajke materijala.

Svojstva nakon starenja Nakon starenja, materijali suispitani na ureðaju s nagnu-tom ispitnom ploèom prikaza-nom na slici 7. Na slici 10 pri-kazana su o�teæenja nastala

stvaranjem tragova, erozijom igorenjem materijala. Mjerenjavlaène èvrstoæe, prekidnog is-tezanja i dielektrièke èvrstoæetakoðer su provedena, kako bise utvrdilo da materijal nesmanjuje svoj �ivotni vijek,pretpostavljen pri njegovu raz-voju.

Ispitivanje starenja u realnom vremenuUz ubrzano starenje, provede-na su takoðer i ispitivanja ma-terijala starenjem u realnomvremenu. Tako su ispitni uzor-ci materijala bili postavljeni nakosi krov (slika 11), te izlo�eniprirodnim vremenskim utjeca-jima u trajanju od 20 godina.Slike 12 i 14 pokazuju �to sedogaða s fizikalnim svojstvimakada materijal nije ogovaraju-æe formuliran da izdr�i uvjeteokoline i to bez naponskogoptereæenja. Dugotrajno ispiti-vanje u realnom vremenu, ta-koðer, je nu�no i bitno kako bise potvrdile vrijednosti ubrza-nog starenja i osiguralo povje-renje korisnika u isporuèitelja injegove proizvode.

Ispitivanje proizvodaOsim opse�nog istra�ivanja irazvoja materijala, te njihovauspje�na ispitivanja, jo� uvijekje nu�no ispitivanje proizvodakako bi mu se osigurale odre-ðene radne znaèajke. Veæi diorada na razvoju i ispitivanjumaterijala provodi se s ploèa-ma koje su laboratorijski obli-kovni uzorci. Sve dok se opæe-nito koriste jednaki uvjeti uprocesu proizvodnje, koji sejo� k tomu redovito ponavljaju,ne provodi se komadno ispiti-vanje na gotovoj robi za ispo-ruku, veæ se ispitivanje provo-di na jednom odabranomuzorku gotovog proizvoda i toiz uvjeta standardne proizvod-nje. Ovo opæenito obuhvaæatipska ispitivanja pojedine vr-ste proizvoda, a u skladu s va-�eæim industrijskim normama.Meðutim, samo ispitivanje ma-terijala u obliku gotovog proiz-voda, jo� uvijek nije dobro nor-mizirano. To stvara odreðeneprobleme korisnicima koji po-ku�avaju usporediti ispitivanjaod strane isporuèitelja sprove-

dena razlièitim ispitnim meto-dama ili njihovim modifikacija-ma.

Komora sa slanom maglom Kod ovog ubrzanog ispitivanjana utjecaj oneèi�æenja, uzorcise odr�avaju stalno pod napo-nom i u ambijentu slane mag-le sa kontroliranom vodljivo�-æu. Ovo ispitivanje je zapravoispitivanje otpornosti materija-la na eroziju, jer uvjeti oneèi�-æenja uzrokuju gubitak hidro-fobiènosti s pojavljivanjempovr�inske elektriène aktiv-nosti. Proizvodi, èiji materijali nisu is-pravno formulirani, imaju sklo-nost pokazivanju prekomjerneerozije s moguæom pojavomkliznih staza. Raychem provo-di opse�na ispitivanja vlastitihproizvoda u komorama sa sla-nom maglom, s ciljem da pot-vrdi njihove radne znaèajke, teda usporedi moguæe materija-le u odnosu na poznate i pret-hodno definirane reference.Poliolefinski kopolimerni ma-terijal pokazao je iznimnodobro pona�anje u komora-ma sa slanom maglom, te su-periornije znaèajke u odnosuna neke silikonske materijale. Raychem je, primjerice, us-pje�no proveo ovo ispitivanjena odvodnicima prenapona ito prema normi za ispitivanjeizolatora (1000 sati), kako usvom, tako i u neutralnom is-pitnom laboratoriju.

Ispitivanje stvaranja tragovametodom rotirajuæeg kotaèaOva metoda razvijena je u ka-nadskom elektroprivrednompoduzeæu Ontario Hydro (To-ronto) a predstavlja zapravovla�enje slanom vodom prili-kom ispitivanja. Do vla�enjadolazi jednom tijekom rotacijekotaèa, a potom u ostatku ro-tacije nastupa su�enje i timeu svezi pojavljivanje pra�nje-nja na suhim zonama. Umjes-to ispitivanja u postojanim uv-jetima, kao �to je to u slanojmagli, ponavljanje vla�e-nje/su�enje vi�e nalikuje uvje-tima u pogonu. Varijante ovog ispitivanja ko-riste se kod razlièitih distribu-cijskih poduzeæa i laboratorija.

Slika 13.

Slika 12.

30

Lipa

nj 2

001

EN

ER

GET

IKA

ploèa ili kuæi�ta brizganih odkompaunda izravno u kalupuna prethodno postavljenu jez-gru, pro�iruju primjenu ovihtro�kovno prihvatljivih materi-jala. Raychemovi materijalipokazali su znatan rasponsvojstava svojim dugotrajnimradnim znaèajkama na lokaci-jama s visokom UV izlo�eno�-æu, vrlo vruæom ili vrlo hlad-nom ambijentalnom tempera-turom, intenzivnim industrij-skim oneèi�æenjima i visokomposolicom.

Rezultati jednog ovakvog ti-piènog ispitivanja na Rayche-movim metaloksidnim odvod-nicima s polimernim kuæi�tem,prikazani su na slici 6. Ispitiva-nje je provedeno tijekomukupno 1041 sati, uz vla�enjeslanom vodom vodljivosti 350µS/cm. Podaci o maksimalnimvrijednostima struje pokazuju�eljeno svojstvo stabilnosti priodvijanju ispitivanja i starenjumaterijala, dok je istodobnopovr�ina brizganog kuæi�ta bi-la progresivno napadana lo-kalnim preskocima i pra�nje-njima. Za vrijeme ovog ispiti-vanja, nije do�lo po pojave lo-kalne erozije ili preskoka.

Ispitivanja vi�estrukim napre-zanjimaU IEC 1109 definirano je 5000sati cikliènih ispitivanja, uz po-ku�aj primjene raznovrsnih ti-piènih optereæenja u pogonu -sve prema prethodno vremen-ski razraðenom programu.Ovo ispitivanje je najvjerodos-tojnije dugotrajno ispitivanjematerijala na vanjske utjecaje,koje je trenutaèno normirano.S jedne strane, ispitivanje jedugotrajno i skupo, a s drugestrane podvrgava ispitne uzor-ke brojnim optereæenjima ka-ko bi se utvrdilo ubrzava li o�-teæenje inducirano od jednogoptereæenja o�teæenja od dru-gih optereæenja. Raychemposjeduje svu potrebnu opre-mu za provoðenje ovakvogzahtjevnog ispitivanja i veæ suuspje�no obavljena ciklièka is-pitivanja u trajanju od 5000sati na razlièitim profilima ku-æi�ta izolatora i njegovih prik-ljuèaka. Slike 15 i 16 pokazujuizolatore nakon ovog dugog ite�kog ispitivanja. Povrh toga,Raychem je proveo i nezavis-na ispitivanja u skladu s ENEL(Elektroprivreda Italije) specifi-kacijom DY 1009, koja odstu-pa djelomièno od IEC 1109Dodatak C.

Terenska iskustva Raychemovi poliolefinski ko-polimerni izolacijski materijaliza vanjsku primjenu koriste seu gotovim proizvodima koji suse pokazali pouzdanima u po-gonu pod naponima do 72 kV

i u trajanju od 25 godina. Ma-terijal se isporuèuje u oblikutoploskupljajuæih cijevi, traka iploèa, pojedinaènih izolacij-skih �e�iriæa i kuæi�ta sa �e�i-riæima, a za ugradnju na kabe-lima, sabirnicama, za pobolj-�anje postojeæih izolacijskihsustava, za odvodnike prena-pona, izolatore, provodne izo-latore i za drugu primjenugdje je potreban èvrst, viso-kokvalitetan izolacijski materi-jal. Pokrovni izolacijski ele-menti oblikovani od ravnih

Na pitanje �Za�to poliolefinskikopolimerni materijali funkcio-niraju u pogonu�, mo�e se od-govoriti na slijedeæi naèin: Ti-jekom 60-ih pionirski rad narazvoju novog izolacijskogmaterijala za vanjske polimer-ne kabelske zavr�etke, bio jeusmjeren na ostvarivanje po-bolj�anih radnih znaèajki ma-terijala, istodobno uz pojed-nostavljenu ugradnju u uspo-redbi s postojeæim tehnologi-jama. Toploskupljanje je izab-rano kao mehanizam terenskeisporuke koji je ostvario veæspomenute ciljeve. Èisti elas-tomeri kao �to su silikonskaguma ili EPDM ne mogu se is-poruèivati ili ugraðivati u top-loskupljajuæem obliku. Zna-èajke polimernih materijalazahtijevaju kompleksan pro-ces odabira optimalne formu-lacije a koji se zasniva na du-gogodi�njem iskustvu i struè-nosti na podruèju znanosti omaterijalima. Paket aditiva jeonaj koji dominira znaèajka-ma, proizvoda, buduæi da ni-kakav specifièni bazni poli-mer, sam po sebi, nema nu�-na svojstva i znaèajke materi-jala koji bi bio izlo�en vanj-skim utjecajima. Znatna vje�ti-na, struènost i dugotrajna ispi-tivanja su nu�na, za provjerusvojstava materijala, koja mo-raju biti potvrðena i tipskim is-pitivanjem proizvoda. Ne mo�e se jednostavnopouzdati u formulaciju ili na-bavu komercijalno dostupnihkompaunda i oèekivati pot-rebnu razinu radnih znaèajki,bez da se posveti pozornostznanstvenom prouèavanju irazvoju materijala. Mi poziva-mo na�e korisnike da anketi-raju i druge isporuèitelje mate-rijala te da od njih zahtijevajusliène podatke i dokaze ostruènosti na podruèju zna-nosti o materijalima. Raychemov poliolefinski ko-polimerni materijal tijekomsvog dugog �ivotnog vijeka upogonu, dokazao se kao vrlopouzdan materijal koji se mo-�e koristiti u razlièitim primje-nama i u razlièitim parametri-ma okoline.

Josip Bo�njak

Slika 14.

Slika 15.

Slika 16.