การศึกษาการเสื่อมสภาพของผิวฉนวนพอลิเมอร์จากการเร่งอายุการใช้งาน

ในปัจจุบันมีการนำลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์เข้ามาใช้ในระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้ามากขึ้น แต่ยังมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการใช้งานในพื้นที่สภาพอากาศร้อนชื้น อีกทั้งประเทศไทยยังมีงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์ไม่มากนัก เพื่อเป็นการเพิ่มความรู้และข้อมูลอ้างอิงในด้านนี้ให้มากขึ้น การศึกษาการเสื่อมสภาพของผิวฉนวนลูกถ้วยพอลิเมอร์จึงถูกจัดทำขึ้น ผิวฉนวนถูกจำลองสภาพการเร่งอายุการใช้งานโดยการดีสชาร์จ ตามผิวที่ระยะเวลา 1, 2, 3 และ 4 วินาที และถูกฉายรังสีอัลตราไวโอเลตชนิด เอ ความเข้ม 1.54 วัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ที่ระยะเวลา 8 และ 16 ชั่วโมง เทียบเท่าการได้รับรังสี อัลตราไวโอเลตชนิดเอจากแสงแดดของประเทศไทยเป็นระยะเวลาประมาณ 1 ปี และ 2 ปี ลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์ที่ใช้ทดสอบมาจากอุปกรณ์ที่ผลิตในประเทศไทย โดยทำการประเมินการเสื่อมสภาพของผิวฉนวนด้วยการวัดระดับความไม่ชอบน้ำและการตรวจสอบสภาพผิวฉนวน จากนั้นประเมินการนำลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์มาใช้ทดแทนลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน เพื่อนำผลที่ได้มาใช้เป็นแนวทางในการปรับเปลี่ยนและวางแผนการขยายระบบไฟฟ้าจากผลการศึกษาพบว่าบริเวณผิวฉนวนถูกดีสชาร์จตามผิวเกิดความเสียหายที่มีลักษณะเป็นรอยสึกกร่อน ความกว้างและความลึกขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่ฉนวนถูกดีสชาร์จ มีเพียงฉนวนที่ถูกดีสชาร์จตามผิวเป็นระยะเวลา 1 วินาทีเท่านั้นที่สามารถหยดน้ำบริเวณรอยที่เกิดจากการดีสชาร์จตามผิวได้ ระดับความไม่ชอบน้ำเปลี่ยนจากระดับที่ 1 เป็นระดับที่ 2 ส่วนที่ระยะเวลาอื่นๆ ไม่สามารถวัดระดับความไม่ชอบน้ำได้ เนื่องจากหยดน้ำไหลไปอยู่ด้านข้างรอยดังกล่าว ทำให้เกิดการรวมตัวของหยดน้ำเป็นแผ่นน้ำได้ง่าย การเร่งอายุการใช้งานด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดเอไม่พบการเปลี่ยนแปลงบนผิวฉนวนที่ชัดเจน ลักษณะของผิวฉนวนยังคงเหมือนกับก่อนเร่งอายุการใช้งาน ค่ามุมสัมผัสของหยดน้ำที่วัดได้มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย ระดับความไม่ชอบน้ำของผิวฉนวนยังคงอยู่ที่ระดับที่ 1 ดังนั้นรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดเอ ไม่มีผลต่อลักษณะผิวฉนวนและคุณสมบัติความไม่ชอบน้ำของฉนวนพอลิเมอร์ การประเมินการนำลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์มาใช้ทดแทนลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน ลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์นั้นมีน้ำหนักเบาและความยาวต่อหนึ่งชุดสั้นกว่าลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนในทุกมลภาวะติดตั้ง การติดตั้งและการขนส่งลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์จึงทำได้ง่ายกว่า เมื่อนำไปติดตั้งบนเสาไฟฟ้าเดิมของการไฟฟ้าจะทำให้ระยะห่างระหว่างสายไฟฟ้าเฟสล่างสุดกับพื้นดินเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีระยะปลอดภัยต่อสิ่งมีชีวิตหรือสิ่งปลูกสร้างมากขึ้น ค่าโมเมนต์ดัดรวมของเสาไฟฟ้าที่ใช้ลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์มีค่าน้อยกว่าจึงมีความมั่นคงแข็งแรงมากกว่าเสาไฟฟ้าที่ใช้ลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน นอกจากนี้ราคาของชุดลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนมีราคาสูงกว่าชุดลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์ที่ทุกระดับมลภาวะติดตั้ง ดังนั้นการใช้ลูกถ้วยฉนวนพอลิเมอร์ช่วยลดงบประมาณในการก่อสร้างระบบสายส่งต่อระยะทางได้มากขึ้น