Elektriksel yalıtım sistemlerinde kullanılan polimerik izolatörlere bor katkısı ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Investigating boron contribution and electrical properties of polymeric insulators used in electrical insulation systems
- Tez No: 216888
- Danışmanlar: PROF.DR. AYTEN KUNTMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 183
Özet
Günümüzde polimer yalıtım sistemleri çeşitli avantajları nedeniyle iletim ve dağıtım hatlarında giderek artan miktarda kullanılmaktadır. Kendi başlarına kullanım alanları çok kısıtlı olan bu izolatörlere çeşitli katkılamalar yapılarak kullanım alanlarını genişletmek mümkündür. Bu çalışmada Türkiye ve Amerika Birleşik Devletlerinde yüksek miktarda rezervi bulunan bor mineralleri polyester yalıtkanlara katkılanmış ve elektriksel özelliklere olan etkisi incelenmiştir. Bor minerali olarak tinkal, uleksit, kolemanit ve sassolitten yararlanılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde farklı tür ve konsantrasyonda bor minerali ile hazırlanan polyester örnekler ASTM D2303 yüzeyde iz oluşumu test metoduna uygun olarak denenmiştir. İki farklı durumda test edilen örneklerde ilk grupta örnekler normal koşullarda, ikinci grupta önceden yapay olarak yatay tireşim etkisinde yorulduktan sonra test edilmiştir. Deneysel çalışmaların sonucunda katkısız örneklerin ömür sürelerinin yatay titreşim etkisinde yorulduktan sonra % 40 azaldığı gözlenmiştir. Titreşim etkisi altında yorulan kompozit örneklerin ömür süresinin bor konsantrasyonundan bağımsız olarak % 70 ile % 80 arasında azaldığı yapılan çalışmada gözlenmiştir. Tinkal katkısının polyester örneklerin iz oluşumu davranışına olan etkisi kaçak akımın temel ve harmonik bileşenleri kullanılarak incelenmiş ve bozulmanın değişimini incelemede kullanılabilir olduğu belirtilmiştir. Diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) analizi ile polyester örneklere tinkal katkılaması sonrası camsı geçiş ve bozulma sıcaklığındaki değişim çıkarılmıştır. Tinkal katkısı polyesterin camsı geçiş sıcaklığını arttırmış, bozulma sıcaklığını ise ağırlıkça % 0.5 tinkal katkılaması dışında azaltmıştır. Katkısız ve tinkal katkılı örneklerin yüzeylerindeki değişimler taramalı elektron mikroskobu (SEM) altında incelenmiştir. Yüzeyde iz oluşumu deneyleri sonrasında tinkal katkısı ile örnek yüzeylerinde bozulma sonrası oluşan camsı yapı gözlenmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi ile örnek yüzeylerindeki iz oluşumlarının simulasyonu yapılmış ve teorik olarak elektrik alan değerleri çıkarılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlardan tinkal konsantrasyonun polyester örneğin güvenilirliğine etkisini veren bir fonksiyon Weibull istatistik modeli kullanılarak elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Recently polymeric insulators used in both distribution and transmission systems gained popularity due to their excellent insulating properties. Although in practice they have limited application area without any additives, the addition of several types of minerals has been found to improve insulating properties in the resulting composite. In this study, several types of boron minerals (tincal, ulexite, colemanite, sassolit) which are widely found in Turkey and USA, were used as an additive to polyester resin and their effect on the resulting composite has been investigated in detail. In the first part of the study polyester samples prepared with different type and concentration of boron minerals have been tested according to ASTM D2303 surface tracking test method. Initially samples are tested under two different conditions, such as with and without any vibration effect. The test results revealed clearly that the useful lifetime of polymeric insulators without any additives has reduced up to 40% when they are subjected to lateral vibration for a certain time. However the same level of vibration effect has significantly accelerated the ageing process and hence reduced the lifetime of composite insulators (up to 70%-80%) regardless of the boron concentration. The insulating properties of composite samples prepared with polyester resin as the main substance and tincal as additive, have been investigated by measuring the fundamental and harmonic frequencies of the leakage current flowing over the surface of the test sample. By using Differential Scanning Calorimeter (DSC) the change in glass transition and degradation temperature of polyester samples containing tincal as additive has been analysed. Although tincal has slightly increased the glass transition temperature of polyester samples, it has a negative effect on the degradation temperature except for samples containing up to 0.5% tincal as an additive. The morphologies of the samples with and without tincal minerals were observed by using a scanning electron microscope (SEM). This analyse revealed clearly that tracking images of polyester samples containing tincal as additive have glass type surfaces. With using finite element method (FEM) the surface tracking patterns have been simulated and also electrical field values have been calculated. Also by using Weibull statistics, a special reliability function has been derived, which indicates the remaining lifetime of the polymeric samples according to the tincal concentration.
Benzer Tezler
- Development of H-BN and CNT reinforced polymer composites for electronic warfare receivers and transmitters: Examination of thermal performance
Elektronik harp almaç ve göndermeç kasaları için H-BN ve CNT takviyeli polimer kompozit malzeme geliştirilmesi: Isıl performansın incelenmesi
GÜRCAN CENGİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ
- DOPO-based phosphorus and nitrogen rich flame retardant additives
DOPO bazlı fosfor ve azot zengini alev geciktirici katkı maddeleri
İREM GÜNDEREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM VOLKAN KUMBARACI
- Grafen nanoplatelet, nano gadolinyum oksit ve mikro silika jel katkılı epoksi kompozitlerin elektromanyetik kalkanlama ve akustik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electromagnetic shielding and acoustic properties of graphene nanoplatelet, nano gadolinium oxide and micro silica gel filled epoxy composites
İSMAİL MELİK TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ BAYARI
- Yeraltı kablo eklerinde yüzeyde iz oluşumu hatasının incelenmesi
An investigation of surface tracking failure in underground cable joints
MEHMET MURAT İSPİRLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYSEL ERSOY YILMAZ
- Generation and measurement of mixed voltages, investigation on electrical discharge phenomena, and electric field analysis
Karma gerilimlerin üretimi ve ölçümü, elektriksel boşalma olayının araştırılması ve elektrik alan analizi
MEHMET MURAT İSPİRLİ
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN KALENDERLİ