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トレンド

信頼性の高いシステムと
野生動物の保護

野生生物による損傷を原因とした停電を防ぎながら、野生生物自体も傷付けることなく保護できる製品は、適切な材質からのみ製造することができる- Steven Parker、ビジネス開発マネージャ、野生生物保護および資産保護

電力会社にとって、信頼性の高い電力を供給することと同じくらい野生生物の保護という問題が圧力となっています。またそれに伴い、架空鳥類カバーのサプライヤも数が増えています。 Avian Power Line Interaction Committee (APLIC) などの環境団体が提示する推奨事項に適合するあらゆる形状やサイズが用意されていますが、成功の鍵となるのは設計上の特徴ではありません。苛酷な屋外環境での効果と製品寿命を決定付けるのは、結局のところ、製品が持つ材料科学の側面なのです。見かけの良いコンポーネントを生産できる成型業者は多数存在しますが、中電圧用途や屋外での使用に長期間にわたり耐えられる製品を製作するためには何が必要かを理解している業者はほとんどいないのが実情です。

重要な 4 つの領域

鳥類カバーの材質の研究における主要な領域:

  • トラッキングおよび浸食 (TERT)
  • UV 安定性および耐薬品性
  • 耐電気性
  • 耐熱性


このような領域について製品の限界を知ることが重要な点は疑いようもありません。エンジニアが求めているのは、必要とされる電気保護性能を提供しながら、一定期間の経過後にフラッシュオーバが発生する状況を作り出さない部品、そして碍子の落下によって 4 ~ 5 年ごとに製品を交換しなければならない状況を作り出さない部品です。

トラッキングは材質の効果に影響します。
トラッキングは材質の効果に影響します。
炭化は、漏電や汚染、水蒸気を原因として発生します。
炭化は、漏電や汚染、水蒸気を原因として発生します。
トラッキングおよび浸食

トラッキングおよび浸食

材質の炭化は、漏電や汚染、水蒸気の組み合わせを原因として発生します。漏電によって水蒸気が発散され、乾燥した帯域が作られるため、高温のアーク放電が発生します。これにより、カバーの材質が炭化します。トラッキングでは、この導体トラックが材質全体に広がり、カバーの効果が急速に失われていく場合があります。浸食の場合はアーク放電が 1 点に集中し続け、材質がゆっくりと焼けて穴が開いていきます。どちらのケースでも、フラッシュオーバが発生する可能性があります。TE では、当社のポリマと添加剤を独自に混合することで、トラッキングがほとんど発生しない材質を作成しています。これは、当社のすべての鳥類カバーで使用されています。TE では、製品性能との良好な相関関係を得られるため、傾斜可変ステップ電圧試験 (ASTM D-2303) を採用しています。

UV 安定性および耐薬品性

UV 安定性および耐薬品性

鳥類カバーはポールの先端に取り付けられ、素子に触れる部品です。また、長期間にわたり負荷がかかるため、交換用のカバーにかかる費用は大きなものになります。UV や雪、塩、薬品による材質の劣化は、ポリマの調合が適切でない場合は急速に進行する可能性があります。機械的強度や電気特性の損失は、わずか数年という短期間で発生する場合があり、カバーが落下したり、保護性能の低下によってカバーを通したフラッシュオーバが発生したりする原因となる場合があります。ASTM G-90 やキセノン ランプ (IEC 1109、5000 時間) などの UV 試験は、製品を比較する場合に使用する優れた試験といえます。また、引張強度および極限伸び (ASTM D-638)、耐薬品性 (ASTM D-543)、加速劣化 (ISO 188) などの試験も、製品性能が持続するかどうかを確認する優れた手段です。TE では材質を架橋することでさらなる開発努力を続け、強度と耐久性の向上や、優れた耐薬品性および耐環境性、そして安定した電気特性を実現しています。

耐電気性

耐電気性

当社では機械的強度が持続する製品を開発すべく取り組んでいますが、用途の電気的要件や試験方法にも目を向けています。一部の製造元では、カバーの性能を評価するときに、湿式の耐久試験ではなく乾式の耐久試験を使用しています。評価の多くは大気の状態に依存するため、同じエア ギャップの場合は、湿式よりも乾式の試験のほうが高い定格電圧を示します。ただし、製品の使用地域がアリゾナなどの乾燥した気候に限定されていない限り、製品が実際に対処できる状況を評価するためには湿式の試験のほうが適切といえます。TE では、当社のカバーについて 1 分間の AC 湿式耐久試験を行っています。一時的な小動物の接触に対する保護という点で考えれば、1 分間というのは非常に長い時間です。また、電気的特性の比較については、ASTM- D257、D-150、D-149 の各試験を実施しています。

耐熱性

耐熱性

製品寿命全体にわたる材質の温度変化に対する耐性は、世界中のあらゆる場所で使用されるカバーを製造する場合の明確な懸念事項となります。寒くて乾燥したカナダの冬季で設置する場合でも、エルサルバドルなどの暑く湿度の高い国で設置する場合でも、材質は負荷を受けることを前提として最初から設計する必要があります。材質全体の堅牢性を向上させ、寿命を延ばすことができる熱安定剤は、さまざまなものが存在します。TE で行っている架橋では、この点をさらに高いレベルへと引き上げ、特に材質が深刻な打撃を受けても融解や発火を発生させることがないようにする高温側に重点を置いています。IEEE 1-1969、IEC 216、ISO 188 などの試験は、耐熱性について材質を比較する場合の評価に適した試験といえます。

材質を架橋することで、強度と耐久性が向上します。
材質を架橋することで、強度と耐久性が向上します。
暑くて湿度の高い場所で使用するカバーには、熱安定性が要求されます。
暑い場所で使用するカバーには、熱安定性が要求されます。
局所的な熱は、カバーの性能に影響します。
局所的な熱は、カバーの性能に影響します。

苛酷な環境に対する保護

屋外で長期的に使用する場合は、どのような環境であっても苛酷な環境といえます。製品が本質的に負荷に耐えられるかどうかは、その背景にある材料科学にかかっています。試験データをすぐに提示できないサプライヤは検討対象から即座に外されることになり、それができるサプライヤは容易にそれぞれを比較することができます。TE では、30 年の耐久年数を持つ鳥類カバーを最初から設計しています。