چرا بیش از پنج دهه پس از معرفی، فقدان اجماع گسترده ای در مورد اینکه آیا عایق های کامپوزیتی همیشه جایگزین معتبری برای عایق های سرامیکی ارائه می دهند، وجود ندارد؟ به نظر کارشناس و ناظر صنعت، آلبرتو پیگینی، مشکل اساسی در پس دیدگاه های متناقض در مورد قابلیت اطمینان بلند مدت فناوری عایق کامپوزیت در این واقعیت نهفته است که عملکرد هر عایق تا حد زیادی به انتخاب طرح با توجه به محیط خدمات مورد نظر آن بستگی دارد.
متأسفانه، در مورد عایق های کامپوزیتی، این کار همیشه به درستی انجام نشده است. به عنوان مثال، مشخصات نامناسب یا بیش از حد سطحی از نقطه نظر الکتریکی می تواند منجر به فلاشور عایق های سرامیکی شود. اما در مورد عایق های کامپوزیت، نتیجه می تواند آسیب دائمی باشد.
عایق های کامپوزیت تعدادی از مزایای مستند- را ارائه می دهند. با این حال، بر خلاف آنچه در سالهای اولیه آنها تبلیغ می شد، مطمئناً "تخریب ناپذیر" نیستند. بنابراین، برای اطمینان از عملکرد قابل مقایسه یا بهتر از آنچه از عایق های سرامیکی انتظار می رود، باید در موارد زیر دقت زیادی کرد:
• مشخصات،
• جابجایی، و
• نصب و راه اندازی.
با توجه به مشخصات، بخش بزرگی از مشکلات گزارش شده با این عایق ها در طول سال ها را می توان به نقص در انتخاب - به ویژه از نقطه نظر الکتریکی ردیابی کرد. این به این دلیل است که طراحی الکتریکی عایقهای کامپوزیت نباید صرفاً با توجه به عملکرد فلاش اور آنها در طول آزمایشهای کوتاه مدت- انجام شود. در عوض، در حالت ایده آل باید بر اساس خطر تخریب سطحی ناشی از تخلیه جزئی باشد که در دراز مدت می تواند باعث ردیابی، فرسایش و خرابی نهایی شود.
این یک نقص مهم است زیرا عایق های کامپوزیتی در صورت وجود تخلیه جزئی مداوم و فعالیت قوس بر روی یا نزدیک سطوح آنها بسیار آسیب پذیر هستند. به عنوان مثال، بسیاری از موارد گزارش شده از خرابی به دلیل نصب عایق ها بدون الکترودهای محافظ مناسب برای محدود کردن گرادیان میدان الکتریکی در نزدیکی انتهای ولتاژ بالا و حتی در انتهای زمین در مورد ولتاژهای بسیار بالای سیستم بوده است.
به طور مشابه، گاهی اوقات خرابی ها نتیجه تخمین نادرست محیط خدمات آلودگی واقعی بوده است. بروشور CIGRE 142-1999 توضیح می دهد که تجربه از آزمایش های پیری آزمایشگاهی و آزمایشات صحرایی تأیید کرده است که سه دسته جریان نشتی در عایق های کامپوزیتی تحت شرایط مرطوب کننده معمولی وجود دارد:
1. یک کلاس کم-مقدار، بسیار متناوب.
2. جریان متوسط نسبتاً بالایی چند میلی آمپر، اما دور از مقادیر معمول شرایط قبل از{1}}فلاشور.
3. یک کلاس مقدار جریان بالا (یعنی چند صد میلی آمپر) که نشان می دهد که عایق در حال نزدیک شدن به فلاش اوور است.
در حالی که عایقهای سرامیکی عمدتاً با توجه به جریان نشتی کلاس «c» طراحی میشوند، واحدهای عایق مرکب باید به جای در نظر گرفتن جریانهای «btype» طراحی شوند. در واقع، تحقیقات نشان داده است که در حالی که جریانهای کلاس a تأثیر کمی بر عملکرد بلند مدت دارند، جریانهای کلاس b میتوانند به ردیابی و فرسایش و احتمالاً شکست دائمی منجر شوند.
در نتیجه، هنگام انتخاب عایق های کامپوزیتی، همیشه باید حاشیه طراحی کافی بین شدت تحمل و آلودگی محیطی واقعی وجود داشته باشد. نیاز حیاتی محدود کردن جریان نشتی در طول عمر کامل با در نظر گرفتن تأثیر احتمالی تنشهای سرویس بر آبگریزی و ترشوندگی سطح است. بنابراین، در مورد عایق های کامپوزیتی، اعم از AC یا DC، رویکرد مرسوم مبتنی بر طبقات آلودگی همانطور که در IEC 60815 تعریف شده است، می تواند مشکوک در نظر گرفته شود.
در عوض، برای اطمینان از عملکرد خدمات رضایت بخش، باید یک رویکرد آماری ایجاد شود که هم پارامترهای محیطی و هم ویژگی های خاص عایق را در نظر بگیرد. به طور خاص، مشخصات از نظر فاصله خزش مورد نیاز به تنهایی کافی نیست. به عنوان مثال، اگر خزش بیش از حد در یک فاصله قوس معین اعمال شود، بازده یک پروفیل ممکن است کم شود. نشانهها طبق استاندارد IEC 60815 باید بیشتر به عنوان یک «ابزار جهتیابی» در نظر گرفته شوند تا جایگزینی برای اطلاعاتی که از آزمایش به دست میآید.
برای عایقهای کامپوزیتی که قبلاً روی خطوط نصب شدهاند و در جاهایی که برای تغییر مشخصات خیلی دیر است، تشخیص مبتنی بر اندازهگیری جریان نشتی در کنار واحدهای انتخابی میتواند به شناسایی نارسایی احتمالی در طراحی و شستشوی ماشه کمک کند، در صورتی که میانگین مقادیر جریان نشتی به کلاس مخرب 'b' برسد.
در حالی که در اینجا فقط جنبه طراحی الکتریکی در نظر گرفته می شود، البته مشخصات مناسب از نظر مکانیکی نیز مهم است و احتمالاً حتی بیشتر از عایق های سرامیکی. باز هم، بسیاری از خرابیهای گزارششده، بهویژه بر نسلهای اخیر عایقهای کامپوزیتی، به دلیل مشخصات مکانیکی نادرست یا به دلیل استفاده نادرست و شیوههای نصب نادرست بوده است که آسیب دائمی ممکن را در نظر نمیگیرد.
اصولاً بلوغ و قابلیت اطمینان ذاتی عایقهای کامپوزیتی را میتوان رضایتبخش و در سطح بالایی مانند عایقهای سرامیکی در نظر گرفت. با این حال، قابلیت اطمینان در عمل به دقیق بودن مشخصات الکتریکی و مکانیکی و همچنین ویژگیهای خاص آنها، پاسخ به تنشهای خدماتی خاص و روشهای نصب بستگی دارد.