חגורות איטום מסוג NBR, CR ו-VMQ למחוללים, טרנספורמטורים והופכיים פוטו-וולטאיים (PV)

המעבר של התחום האנרגטי ל רשת מגוונת וחזקה תלויה באקוסיסטם מורכב של ציוד ייצור והמרה, מהسدים ההידרואלקטריים העצומים ועד למערכות סולאריות מפוזרות על גגות. כל אחד מהרכיבים מציג את האתגרים הסביבתיים והאופרטיביים הייחודיים שלו עבור החותמים המגינים על מערכותיו הקריטיות. בניגוד למכונות כבדות, הדגש כאן הוא לעיתים קרובות על חיתום סביבתי לטווח ארוך, תכונות דיאלקטריות ועמידות למחזורים תרמיים לאורך עשורים של שירות.

מחוללים (רוח והידרו):

· מחוללי טורבינות רוח: נמצאים בקפסולות (nacelles) בגובה רב מעל הקרקע, ועוברים תנודות קיצוניות בטמפרטורה, הקפאה ורעידות. חתימות משמשות במערכות שמן השמירה של תיבת המהירים והמסב הראשי, כמו גם בחיבורי מערכת הקירור. NBR הוא הסטנדרט למערכות שמן שימור. עבור חתימות סגירת הקפסולה (nacelle enclosure gaskets) שעליהן לשרוד קרינה אולטרה סגולה, אוזון ותנודות טמפרטורה, חומרים כגון אתילן-פרופילן (EPDM) או כלורופרן (CR) הם בחירות מועילות יותר בזכות התנגדותם לבלאי מזג אוויר, אם כי VMQ (סיליקון) משמש אף הוא בשל טווח הטמפרטורות הרחב שלו.

· מחוללים הידרואלקטריים: נמצאים לעיתים קרובות בסביבות לחות וקרירות. מערכות שמן המסבים הדוחפים (thrust bearing) והמסבים המנחים (guide bearing) משתמשות בחתימות מסוג NBR. עבור חתימות הנחשפות לסprüי מים או ללחות גבוהה באולם הכוח (powerhouse), חומר ה-CR מספק עמידות טובה יותר בפני דעיכה המושרית על ידי לחות מאשר NBR.

טראנספורמטורים:

אלו הם השומרים השתקיים של הרשת החשמלית. דרישות החתימה משתנות בהתאם לרכיב:

· חגורות מיכל ראשי: בעבר נעשה שימוש בחומר קורק-גומי, בעוד שבעיצובים מודרניים נעשה לרוב שימוש בחגורות יצוקות מבוססות EPDM בשל התנגדותן המمتازה למתיחות ממושכת, לשמירה על דחיסה לאורך זמן, ולשימור תכונותיהן בזיהום של שמן טרנספורמטור ותנאי מזג אוויר.

· מבודדים, מכל שימור ושסתומים: ניאופרן (NBR) נמצא בשימוש נפוץ בשל התאמתו לשמן טרנספורמטור מבוסס מינרלים. עבור מבודדים המוגשים לסביבה החיצונית, עלול להיקבע חגורת O מסוג CR כדי להוסיף עמידות בפני אוזון.

· טרנספורמטורים מדורגים להפחתת מתח (Step-Down Distribution Transformers): נפוצים בכל שכונה, יחידות אלו דורשות חגורות אטימה מהימנות ובעלי דרישות נמוכות לתיקון ותחזוקה. חגורות O סטנדרטיות מסוג NBR הן נפוצות ביחידות מלאות שמן, בעוד שטרנספורמטורים מסוג 'יבש' עשויים להשתמש בחגורות מסוג VMQ לאטימת מעטפת היחידה.

מהפכי פוטו-וולטאיים (PV Inverters):

הלב של כל התקנת סולארית — מהפכים ממירים זרם ישר (DC) המתקבל מהלוחות לסולאריים לזרם חילופין (AC) המיועד לרשת החשמל. אתגרי האטימה הם בעלי אופי אלקטרוני:

· הגנה סביבתית: מעטפות המהפכים דורשות דרגת הגנה מפני חדירה (Ingress Protection – IP), בדרך כלל IP65. דרישה זו דורשת חגורות אטימה המסוגלות למנוע חדירת אבק וזרמי מים.

· ניהול תרמי: הממירים יוצרים חום משמעותי. חומרים למסגרות איטום חייבים שלא להידרדר או לאבד את כוח האיטום שלהם כאשר הם מוגבים לחום מתמיד מהמשטחים המניעים חום והרכיבים, מה שיכול להעלות את טמפרטורת האוויר הפנימית ל-60–70 מעלות צלזיוס °ג.

· אורך חיים: חוות סולאריות הן השקעות למשך 20 שנה ומעלה.

  VMQ (סיליקון) הוא החומר הדומיננטי למסגרות איטום בממירים פוטו-וולטאיים. הוא מצליח בתחום זה מסיבות הבאות:

1. טווח הטמפרטורות לשימוש שלו (מ-60 °°C עד +225 °°C) מתמודד בקלות עם החום הפנימי ועם התנאים החיצוניים במדבר או באזור הקוטב הצפוני.

2. יש לו עמידות מעולה בפני שיבוש דחיסה (compression set), כלומר המסגרת שומרת על כוח האיטום שלה במשך עשורים ללא צורך באיזון מחדש של הטייש.

3. הוא דלק-מתנגד באופן טבעי ומציע מאפיינים דיאלקטריים טובים.

השיקולים הגאוגרפיים משפיעים במידה רבה על הבחירה הסופית:

· ארצות הברית: אקלימים מגוונים – מהקור באלאסקה לחום באריזונה – דורשים חומרים שיפעלו היטב בכל הקיצוניות. חומרים יציבי UV כגון EPDM או CR לרכיבי המתחנים החיצוניים, ו-VMQ ברמה גבוהה לממירים הסולאריים בדרום-מערבי ארצות הברית, נפוצים מאוד.

· הודו: טמפרטורות סביבתיות גבוהות, גשמים מונסוניים וזיהום. טרנספורמטורים ומגנרטורים דורשים חתימות עם עמידות חזקה לעישון ולהזדקנות תרמית. חומרים מסוג CR וחומרים מסוג NBR בעלי הרכבה מיוחדת בשימוש נרחב.

· הפיליפינים: אקלים ימי טרופי עם רطיבות גבוהה, ספירת מלח וטיפונים. עמידות לקלקון היא קריטית. חתימות מסוג CR מועדפות עבור ציוד חשמלי חיצוני, וחלקי חומרה מסטל אלחוטי נמצאים לעיתים קרובות בשילוב עם חתימות אלסטומריות כדי למנוע קלקון גלווני.

אstrategiat ha-chatimot לנכסים חשמליים היא לפיכך גישה המתחשבת מחזור החיים, ומעדיפה חומרים שמבטיחים עשרות שנים של שירות מהימן עם התערבות תחזוקת מינימלית, תוך הגנה על ציוד ששוויו מיליוני דולרים מפני ההשפעות החשאיות של הסביבה.