Самовосстанавливающаяся изоляция

Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» продолжает внимательно наблюдать за новыми изобретениями в электротехнической промышленности по всему миру. В 2025 году рядом компаний были представлены самовосстанавливающиеся изоляционные системы, которые автономно устраняют микротрещины/пустоты и, в некоторых случаях, визуально указывают на повреждение.

Одним из таких материалов стала разработанная китайскими исследователями интеллектуальная изоляция с активируемой ультрафиолетовым излучением «заживляющим» эффектом и визуализацией повреждений. В ней используются микрокапсулы, высвобождающие «заживляющее» вещество. Активация микрокапсул производится при повреждении электрическим током или при появлении трещины в капсуле в результате механического разрушающего воздействия.

Материал сердцевины микрокапсул состоит из сверхразветвленного полиуретанакрилата (HPUA), смешанного с эпоксидной смолой E-51 и фотоинициатором, а оболочка изготовлена из карбамидоформальдегидной смолы в сочетании со светозащитным средством TiO2 и магнитным материалом сердцевины Fe3O4@SiO2. Размеры капсул приблизительно 100 мкм. Рекомендованная концентрация микрокапсул в изоляционной матрице — 4% массы.

Композитный материал продемонстрировал эффективное «заживление» как механических повреждений, так и каналов электрического дерева, достигнув коэффициентов восстановления повреждений 91,67% и 93,26% по прочности на разрыв и электрической прочности соответственно. Когда высвобожденное «заживляющее» вещество затвердевало в пределах траектории повреждения, оно вызывало интенсивную флуоресценцию, точно указывая на место повреждения.

Подобные изоляционные материалы при практическом внедрении в электрических сетях помогут локализовать начальные повреждения изоляции и снизить число отказов в работе высоковольтного оборудования из‑за развития неконтролируемых электрических разрядов. Обладающие свойством самовосстановления диэлектрики позволят сократить количество ремонтно-восстановительных работ за счет восстановления целостности диэлектрика после микроповреждений, обеспечивая более длительный срок службы элементов силовой электроники и кабельных сетей.

Подготовлено с использованием материалов Changzhou University, Sciensedirect, SSRN

Поделиться:

Подписывайтесь на Telegram-канал журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»

Подписаться