تهديد كورونا للعزل البوليمري
2023-05-18 22:26استعار المهندسون الكهربائيون الكلمة اللاتينية "كورونا" (التاج) لوصف التوهج حول الموصل الخاضع لجهد عالٍ بدرجة كافية. يحدث هذا التوهج بسبب تأين الغاز والإفراج اللاحق للضوء عندما تعود الإلكترونات التي اكتسبت الطاقة من المجال الكهربائي العالي إلى حالتها الأصلية المستقرة. نظرًا لأن التفريغ لا يسد المسافة بين الأقطاب الكهربائية ، يُشار أحيانًا إلى الهالة على أنها تفريغ جزئي. السبب وراء التوهج الموضعي حول المصدر فقط هو أن العزل يوفر حاجزًا لمزيد من التأين. أيضًا ، يتحلل المجال الكهربائي بسرعة مع زيادة المسافة وغير قادر على الحفاظ على التأين.
لجميع الأغراض العملية ، لا يمكن رؤية الهالة أو سماعها بدون معدات متخصصة. يبدأ أي تدهور ناتج في مادة ما على المستوى الجزيئي. المواد العازلة غير العضوية مثل الخزف والزجاج ، والتي تمتلك روابط كيميائية قوية ، تكون أكثر مقاومة للتحلل من البوليمرات العضوية. ولكن هذا لا ينبغي أن يؤدي إلى افتراض أن مدة خدمة العوازل المركبة على موضوع خطوط النقل ستكون دائمًا محدودة بهذه الظاهرة. يمكن التخفيف من حدة كورونا أو حتى القضاء عليه من خلال التصميم والتصنيع الجيدين. ومع ذلك ، من المهم أن ندرك أنه في حالة استمرار نشاط الهالة بالقرب من مساكن العازل البوليمري ، يمكن تقصير عمر الخدمة الفعال بشكل كبير.
من المعروف منذ فترة طويلة أن الهالة يمكن أن تؤدي إلى فشل العزل. ومع ذلك ، ليست كل جوانب المشكلة مفهومة تمامًا ولا تزال قيد البحث ، بما في ذلك حجم ومدة الهالة لبدء التدهور ، وأفضل طرق الكشف ، وتطوير الاختبارات المناسبة للتنبؤ بالأداء في وجودها. عندما يتعلق الأمر بالعوازل المركبة ، يمكن أن ينشأ نشاط الهالة من الأجهزة أو الفراغات داخل المادة أو العيوب البينية. معظم الضوء الناتج عن هذه الهالة له طول موجي أقصر من 400 نانومتر ، وبالتالي يقع في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. على النقيض من ذلك ، فإن معظم الإشعاع الشمسي يقع في النطاق المرئي 400-700 نانومتر - الأطوال الموجية الأقصر التي تمت تصفيتها بواسطة طبقة الأوزون على الأرض. في الواقع ، بعض القمم في منطقة الأشعة فوق البنفسجية من طيف الهالة تطابق أو تتجاوز تلك الموجودة في النطاق الشمسي.
تمزق كورونا جزيئات الأكسجين المستقرة (O2) لتكوين جذور تتحد مع الجزيئات لتكوين الأوزون (O3). ثم يهاجم الأوزون مواقع الرابطة المزدوجة والثلاثية في المواد المرنة مثل مطاط السيليكون أو EPDM . والنتيجة هي تصدع. حتى الكميات الصغيرة من الأوزون في نطاق جزء في المليون كافية لبدء التشققات ، ومع ذلك ، فإن الوقت اللازم لذلك يعتمد على صياغة المادة. على الرغم من أن معظم اللدائن الحديثة مثبتة ضد هذا التهديد ، فإن بعضها يستسلم في النهاية لهجمات الأوزون إذا أصبح تركيزها مرتفعًا بدرجة كافية. ينتج كورونا أيضًا أحماض أكساليك ونتريك في وجود رطوبة السطح من الرطوبة أو الندى أو الضباب. اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني ، يمكن أن يؤدي ذلك أيضًا إلى تحلل البوليمرات محليًا. حتى أن كورونا يمكن أن "يحفر" ثقوبًا في مادة ما ، مما يشير إلى أن التحلل لا يرجع فقط إلى هجوم كيميائي بواسطة الأوزون. في الواقع ، قام الباحثون بحساب درجة الحرارة عند طرف التفريغ وأظهروا أنها مرتفعة بما يكفي لإحداث "تبخر" حتى للمواد غير العضوية. هناك أيضًا اقتراح بهجمات ميكانيكية ، مثل السفع الرملي ، بسبب تأثير التصريفات المتكررة على المادة. من النادر حقًا في هندسة الطاقة أن تؤدي أي ظاهرة فيزيائية واحدة إلى العديد من أنماط التدهور الممكنة.
المرجع: www .inmr .كوم /كوروناس -تهديد -ل -البوليمر -عازلة