نانوسیالات در عایق ترانسفورماتور: سنتز، عملکرد و چشم‌اندازهای آینده

نویسندگان

1 گروه مواد غیرفلزی پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

2 گروه مواد غیرفلزی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

3 گروه مواد غیرفلزی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

doi
10.71508/crn.2024.140310261196581
چکیده

با افزایش سطح ولتاژ در انتقال برق، نیاز به اطمینان از عملکرد عایقی ترانسفورماتورها به‌طور چشم‏گیری افزایش یافته است. روغن معدنی و کاغذ اجزای اصلی عایقی در ترانسفورماتورهای پر شده با روغن هستند. با توجه به افزایش نیاز به توسعه عایق‌های برتر، محققان متعددی مطالعاتی آزمایشی برای اثبات اثربخشی و توانمندی روغن ترانسفورماتورها انجام داده‌اند. برای ارتقاء سطح عایقی ترانسفورماتورهای با ولتاژ فوق‌العاده بالا و کاهش وزن و ابعاد آن‌ها، افزایش هدایت عایقی روغن ترانسفورماتورها و سلولز آغشته به آن ضروری است. اخیراً، پروژه‌ای نوآورانه در زمینه به‌کارگیری نانوفناوری در عایق‌های مایع ترانسفورماتورها اجرا شده که نتایج آن نشان‌دهنده بهبود چشمگیر در ویژگی‌های عایقی روغن ترانسفورماتورها بوده است. حوزه نانو سیالات مبتنی بر روغن ترانسفورماتور توجه زیادی را از هر دو جنبه نظری و کاربردی جلب کرده است. نانو سیالات می‌توانند به ‌ عنوان جایگزینی بالقوه برای روغن‌های معدنی در آینده نزدیک مورد استفاده قرار گیرند. این مقاله به بررسی مجموعه‌ای از پژوهش‌های انجام‌شده در این زمینه می ‌ پردازد که به سه بخش تقسیم می‌شود. بخش اول معطوف به تهیه نانو سیال است که شامل انواع مختلف نانو مواد و روش‌های سنتزی جهت تولید نانو سیالات پایدار و معلق می‌شود. در بخش دوم، عملکرد نانو سیالات با تمرکز بر ویژگی‌های حرارتی، الکتریکی و فیزیکوشیمیایی روغن ترانسفورماتور به ‌ طور دقیق بررسی و مقایسه می‌شود و در بخش سوم به مزایا و محدودیت‌های نانو سیالات پرداخته می ‏شود. اهمیت این مقاله در گردآوری مطالعات پیشین، دسته‌بندی طبیعت تحقیقاتی و پیش‌بینی روندهای آینده نهفته است. همچنین چند توصیه برای تحقیقات و کاربردهای آتی نانو سیالات ارائه می‌شود.