Dal 1870, l’invenzione e l’applicazione dell’elettricità hanno dato il via al culmine della seconda rivoluzione industriale, e da allora l’umanità è entrata nell’era dell’elettrificazione. Il sistema su larga scala di produzione e consumo di energia elettrica formatosi nel XX secolo converte l'energia primaria presente in natura in energia elettrica attraverso dispositivi di generazione di energia, per poi fornirla a vari utenti attraverso collegamenti di trasmissione, trasformazione e distribuzione. Rispetto ad altri vettori energetici, la trasmissione dell’energia tramite l’elettricità è la soluzione a più basso contenuto di carbonio e rispettosa dell’ambiente, ed è ora diventata un metodo di approvvigionamento energetico fondamentale indispensabile per la produzione e la vita della società umana.
Gli isolatori sono i componenti di base del sistema energetico, comprendendo principalmente isolatori per linee di trasmissione e distribuzione e isolatori per apparecchiature di centrali elettriche. Svolgono la duplice funzione di collegamento meccanico e di isolamento elettrico nella rete elettrica. Per le linee di trasmissione e distribuzione, da un lato, gli isolanti isolano elettricamente conduttori e torri, conduttori e conduttori; d'altro canto, devono resistere agli effetti del peso proprio dei conduttori e a varie sollecitazioni meccaniche come il movimento del conduttore, il carico del vento e il rivestimento di ghiaccio; centrali elettriche Le apparecchiature elettriche come sbarre, trasformatori, interruttori automatici, trasformatori, condensatori, scaricatori, sezionatori, reattori, torri di valvole, ecc. devono utilizzare pilastri o isolanti cavi per svolgere il ruolo di isolamento elettrico e supporto meccanico. Gli isolanti cavi svolgono anche la funzione di contenitore, con all'interno componenti elettrici e supporti isolanti.
In termini di prestazioni elettriche, gli isolanti non devono solo resistere alla tensione operativa a lungo termine, ma anche a sovratensioni operative transitorie e sovratensioni da fulmini e non possono causare rotture dell'isolamento o scariche superficiali; in termini di proprietà meccaniche, gli isolanti non devono solo resistere a lungo termine Oltre al carico di lavoro, devono resistere anche a carichi d'urto come tifoni (uragani) e terremoti; Gli isolanti che operano all'aperto sono esposti ad ambienti climatici difficili e complessi e devono avere una buona resistenza agli agenti atmosferici, prestazioni anti-invecchiamento e una durata di servizio accettabile. Per resistere agli effetti di ambienti climatici rigidi come vento, gelo, pioggia e neve, alta temperatura e umidità, freddo intenso e gelo, radiazioni ultraviolette, piogge acide e nebbia salina, caldo secco del deserto e inquinamento industriale. Pertanto, l'isolamento esterno è uno degli importanti fattori di garanzia per l'affidabilità delle apparecchiature elettriche. Il livello di isolamento esterno determina direttamente se l'intero sistema di alimentazione può funzionare in modo sicuro e stabile.
Il "World Energy Investment Report" 2020 e 2021 della World Energy Agency mostra che negli ultimi nove anni gli investimenti annuali totali nelle reti elettriche globali hanno oscillato tra circa 250 e 300 miliardi di dollari e la proporzione degli investimenti della Cina si è stabilizzata tra il {{4 }}%. . Secondo i dati britannici GOULDEN REPORTS sugli investimenti globali in apparecchiature e sistemi nel campo della trasmissione e distribuzione di energia, esclusi i progetti di appalto generale, gli investimenti nella rete elettrica globale in isolanti e raccordi nel 2015 sono stati di 23,5 miliardi di dollari e si prevede che raggiungeranno i 23,5 miliardi di dollari. nel 2025. 35,8 miliardi di dollari USA, il che dimostra che la parte di isolamento esterno occupa una quota considerevole degli investimenti nella rete elettrica.
Attualmente, esistono tre tipi principali di gomma siliconica utilizzata per l'isolamento esterno: gomma siliconica vulcanizzata a temperatura ambiente (RTV), gomma siliconica liquida (LSR) e gomma siliconica vulcanizzata ad alta temperatura (HTV). Diversi tipi di gomma siliconica hanno gruppi funzionali reattivi e pesi molecolari diversi, il che porta anche a differenze nei processi di stampaggio di vulcanizzazione. Queste differenze non risiedono solo nella temperatura di vulcanizzazione, ma anche nella pressione di vulcanizzazione e nell'agente vulcanizzante utilizzato. La vulcanizzazione HTV richiede pressione e temperatura piuttosto elevate, mentre la vulcanizzazione RTV deve solo essere vicina alla pressione atmosferica e alla temperatura ambiente, mentre LSR richiede temperature e pressioni tra le due. Queste differenze influenzeranno ulteriormente le prestazioni complessive della copertura dell'ombrello in gomma siliconica vulcanizzata.
Le caratteristiche della gomma siliconica dipendono in gran parte dalla lunghezza della catena molecolare. Tra i tre tipi di gomma siliconica, solo la gomma siliconica HTV stampata mediante vulcanizzazione ad alta temperatura e alta pressione ha una catena molecolare estremamente lunga, con un peso molecolare fino a 400,000-800,000, che è molto più alto. Rispetto a RTV e LSR, il 10,000-100,000 determina essenzialmente che l'HTV ha una migliore resistenza agli agenti atmosferici come l'invecchiamento da calore e l'invecchiamento da ozono rispetto a RTV e LSR; RTV ha terminazione idrossilica e la sua velocità di degradazione nelle stesse condizioni è superiore a quella di RTV e LSR. L'HTV metil-terminato è quasi 50 volte più veloce, quindi mostra la resistenza all'invecchiamento relativamente peggiore; LSR e alcuni RTV utilizzano sistemi bicomponenti a bassa viscosità, che possono utilizzare solo silossano a bassa massa molare e meno riempitivo per ottenere la bassa viscosità richiesta dal processo, solitamente è possibile aggiungere solo una piccola quantità di silice come rinforzante e ritardante di fiamma , che ne determina la scarsa resistenza al calore e al tracciamento; La gomma siliconica HTV è un'elevata massa molare (una miscela di polimeri siliconici (lunghe catene polimeriche) e quantità relativamente grandi di riempitivi inorganici, il cui componente principale è l'idrossido di alluminio (ATH) ritardante di fiamma (che può arrivare fino a {{11 }}% in peso). Quando si verifica una scarica dell'arco sulla superficie, una grande quantità di calore viene portata via attraverso il rilascio e l'evaporazione dell'acqua cristallina in essa contenuta, resistendo così efficacemente all'erosione termica dell'arco. Pertanto, il silicone HTV la gomma ha la resistenza al calore, la resistenza al tracciamento e la resistenza alla corrosione elettrica più eccellenti.