POLİMER İZOLATÖRLER VE TARİHİ GELİŞİMİ

GİRİŞ

     Elektrik izolatörü, tali istasyonlar ve dağıtım & iletim hatları gibi elektrik güç sistemlerinde kullanılan bir bilişimdir. Bu konudaki çalışmalar ve pratik bilgiler elektrik güç alanında çalışan profesyoneller için gereklidir. İlk zamanlarında izolatör; seramik ve cam malzemeden yapılırdı. Ancak 1963 yılında polimer izolatörün icadı ve son yıllarda da tasarım üretimindeki gelişmelerle beraber kullanımı tesisler için cazip hale geldi. İzolatör; silikon kauçuk, polytetrafluoroethylene veya EPDM den imal edilen polimerden yapılmış yaprakların sardığı fiberglas nüveden oluşur ve metal uç tutturmaları vardır. Çekirdek ve uç tutturmaları şeklinde iki izolasyon bölmesinden oluştuğu için Kompozit izolatör adını da alır. Polimer izolatörler, ağır çevre şartlarında seramik ve cam izolatörlere nispeten daha iyi performansa sahip, hafif, ekonomik ve bakım gerektirmeyen özellikleriyle avantajlıdır. Bu artılarıyla dünya da popülaritesi her gün artmakta ve seramik – cam izolatörlerin yerini almaya devam etmektedir.

TARİHİ GELİŞİMİ

      Elektrik izolatörlerinde ilk kullanılan polimerler; bisfenol ve cycloaliphatic epoksi reçineledir. 1940’larda ticarileştirilen bisphenol epoksi reçineleri izolatörde kullanılan ilk polimer örnekleriydi ve halen de dahili ve harici uygulamalarda görülmektedir. Cycloaliphatic epoksiler (CE) 1957’de tanımlandı. Bunlar, karbon oluşumuna karşı dayanıklılığıyla bilinen bisfenolün üstün nitelikli türevleridir.

     Bununla birlikte ilk ticarici (CE) izolatörleri harici tesislerde kullanılmaya başlandıktan hemen sonra başarısız olmuştu. Daha sonra yeni (CE) formasyonları gelişkin elekriki performans gösterdiler.

    1960’ların başında, dağıtım tipi (CE) izolatörler ilk kez Amerika’da satışta GEPOL ismiyle tanındı. Bunlar yüzeysel hasar ve delinmelerle başarısız olmuştu. Daha sonraları İngiliz TDL (Transmission Developmont Ltd.) tarafından deneysel olarak 1970’lerde 500 kV kesici istasyonlarda buşinglerde ve 115 kV buşinglerde kullanıldı.

     TDL, askı izolatörlerde kendi doğal yıkanmasını sağlayacak biçimde eğimli yapraklar kullandı. 1960’ların ortasında (CE) izolatörleri İngiltere’de askı – gergi ve çapraz kol tipler olmak üzere 400 kV voltaja kadar teste tabi tutuldu. Soğuk hava şartları ve yetersiz ağırlık azalımı gibi nedenlerle (CE), Amerika’da saha yüksek gerilim askı izolatörlerinde kabul edilmedi. Fakat bugün (CE) yaygın biçimde dahili ve yarı – ilişik güç sistemlerinde kullanılmaktadır.

     1960’larda epoksi reçine fiberglas rotlu ve porselen yapraklı bir izolatör üretildi. Bunun kullanımı da kendisinden daha hafif olan polimer izolasyon malzemelerdeki gelişim nedeniyle fazla yaygınlaşmadı.

İletim hatlarında kullanılmak üzere harici tip polimer izolatörler 1964’ün başlarında Almanya’da ve İngiltere, Fransa, İtalya, Amerika’da geliştirildi. Saha deneyleri için birimler Almanya’da 1967’de üretildi.

    60’ların sonunda ve 70’lerin başlarında imalatçılar ilk nesil ticarileştirilmiş polimer iletim hattı tipi izolatörleri ürettiler.

    Çoğu ilk nesil izolatörler 1980’lerin ortalarında önce tesislerde kullanılmaya başlandı. İlk deneyimler hayal kırıklığıydı. Tesisler önceleri bu izolatörleri nakil hatlarının kısa bölmelerinde ve kritik noktalarda; çoğunlukla da deneme ve veri toplama amaçlı kullandılar. Bazı raporlanan başarısız sonuçlar nedeniyle imalatçılar yüksek gerilim birimleri yapmaktan vazgeçtiyse de bir kısmı da daha yoğun bir çabayla çalışmalara devam ederek iletim hatları için ikinci jenerasyon kompozit izolatörlerin icadına önderlik etmeyi başardılar. Bu yeni geliştirilenler, yapraklarında iz oluşumu olmayan, daha iyi korona korumasına sahip ve kaymayan uç tutturmalarına sahip tiplerdi.