ПРИЧИНЫ АНОМАЛЬНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НА ПОВЕРХНОСТИ ОПИ

Можно предложить несколько вариантов объяснения наблюдаемых явлений.

Первое. Причиной наличия загрязнений на одних ребрах и отсутствия на других может быть различие в микрорельефе поверхности. Фотографирование с помощью микроскопа показывает, что поверхность защитного покрытия изоляторов имеет сложную, неоднородную структуру. Это связано с недостаточно высоким качеством поверхности формы для отливки ребра, с различными нарушениями технологии изготовления, а также с неоднородностью исходного материала. Наличие выраженного микрорельефа и неоднородность структуры поверхности создают предпосылки для начала роста микроскопических грибов. На определяющее влияние микрорельефа косвенно указывает способность грибов развиваться на глазированной поверхности фарфора в местах, недоступных для смывающих потоков воды [2], а также отсутствие аналогичных загрязнений в местах, подверженных обмыву при дожде. В Южной Карелии вертикальные участки поверхности и верхние поверхности ребер на фарфоровых изоляторах, размещенных в непосредственной близости от полимерных, практически свободны от грибкового поражения. Гладкая поверхность фарфора не позволяет закрепиться пропагулам (зародышам) грибов, а высокая стойкость к воздействию химически активных реагентов (например, кислот) не позволяет грибам формировать устойчивую связь с поверхностью. В результате даже формирующиеся и растущие колонии грибов смываются при естественном увлажнении.

При механической очистке на поверхности изоляторов остаются черные точки неснятых загрязнений. При более внимательном рассмотрении можно видеть, что загрязнения в этих местах погружены в материал ребра на глубину до 100 мкм.

Возможность для этого возникает в том случае, если поверхность в исходном состоянии имела пористую, ноздреватую структуру, в которой укрепились занесенные ветром зародыши грибов. Возможно, однако, и то, что заглубление отдельных точек в колониях грибов возникает в результате разъедания поверхности кислотными продуктами жизнедеятельности самих грибов. На имеющихся микрофотографиях загрязненных ребер подобные точечные углубления, не заполненные грибком, не отмечены.

Второе. Возможной причиной отсутствия грибов на некоторых ребрах может быть их химический состав, в том числе состав поверхностного слоя защитного покрытия. В процессе вулканизации химический состав тонкого поверхностного слоя может быть изменен – обогащен или, напротив, обеднен теми или иными высокомолекулярными соединениями. Кроме того, в составе материала в процессе изготовления могут присутствовать вещества, препятствующие росту грибов.

Проверка этой возможности требует сложного химического анализа состава ребер.

В качестве фактора, благоприятствующего росту грибов (микромицетов) на полимерном материале, можно указать на низкую теплопроводность кремнийорганической резины. Поверхность полимерного изолятора при прикосновении ощущается как теплая, то есть препятствует интенсивному отбору тепла от руки человека. В условиях северного климата это позволяет поверхностному слою нагреваться даже при кратковременных и слабых солнечных лучах, что обеспечивает грибам условия, благоприятные для жизнедеятельности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АТАКИ

Определение причин отсутствия или наличия грибов на поверхности полимерного материала имеет значение главным образом для разработки мер по предотвращению и ликвидации грибкового поражения. Однако уже в настоящее время выполненная микологическая экспертиза позволяет указать некоторые направления действий.

Прежде всего на стадии разработки материалов для изготовления полимерных изоляторов наружного исполнения необходимо испытывать их на грибостойкость. Для этого можно воспользоваться ГОСТ 9.048-89 ЕСЗКС [3] и ГОСТ 9.049-91 ЕСЗКС [4], в которых не только описаны стандартизированные процедуры испытаний, но и введена шестибалльная шкала количественной оценки грибостойкости. Испытания по этим ГОСТам требуют минимального набора лабораторного оборудования (термостат, микроскоп) и доступны практически любой фирме-разработчику материалов.

Аналогичные испытания на грибостойкость необходимо проводить на опытных образцах изготавливаемых изоляторов. В дальнейшем, при разработке новых редакций соответствующих стандартов (например [5, 6]), испытания на грибостойкость следует ввести в качестве типовых и проводить при изменении поставок материала защитного покрытия, а также при изменении технологии изготовления покрытия.

Сказанное позволяет также рекомендовать разработку специальной резины для изготовления защитного покрытия изоляторов, содержащей биологически активные, препятствующие развитию грибов присадки. Разработка и внедрение подобного материала, однако, далеко выходит за рамки настоящей работы.

В эксплуатации в качестве меры борьбы с микробиологическими загрязнениями на пораженных грибами изоляторах необходимо проведение химической дезинфекции поверхности в местах интенсивного развития микроскопических грибов. Для химической обработки рекомендуется применение антисептических препаратов Rocima, катапол, катон, метатин. Важно, чтобы дезинфицирующие препараты не разрушали поверхность изоляторов (например, из-за высокого содержания ароматических углеводородов). Дезинфекция должна завершаться тщательным обмывом водой. При этом необходимо учитывать, что в результате дезинфекции будет прекращен рост колоний грибов, однако погибшие грибы останутся на поверхности, которой потребуется специальная очистка. Возможно, что они будут смыты естественными осадками, однако это нуждается в практической проверке.

Проведение химической дезинфекции следует использовать как профилактическое средство на устанавливаемых не зараженных грибами изоляторах и периодически повторять не реже, чем раз в несколько лет. С целью контроля качества в практику изготовления изоляторов следует ввести микроскопический контроль поверхности защитного покрытия. Это позволит не только следить за качеством поверхности используемой формы, но и избегать последствий нарушения технологического режима в процессе изготовления, применения некачественного или нестандартного антиадгезива и т.п.

ВЫВОДЫ

1. Микрофотографический и микологический анализ загрязнений на поверхности полимерных изоляторов указывает на то, что причиной повышенной загрязняемости изоляторов в районе Карельского перешейка и Южной Карелии является рост колоний микроскопических грибов Exophiala, Aureobasidium, Torula.

2. Для прекращения роста загрязнений следует использовать химическую дезинфекцию поверхности с помощью известных антисептических препаратов и последующую механическую очистку.

3. В дальнейшем для предотвращения роста микроскопических грибов на поверхности полимерных изоляторов следует разработать материал защитного покрытия, содержащий биологически активные добавки, затрудняющие развитие грибов.

4. В практику изготовления изоляторов следует ввести испытания на грибостойкость и микроскопический контроль качества поверхности защитного покрытия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Biological Contaminations of Insulators: Influence of Performance & Diagnostic Techniques to Assess The Problem. Dr. Stanislaw Gubanski, Chalmers University of Technology (Sweden). World Congress & Exhibition on Insulators, Arresters and Bushing, Hong Kong, Nov 27–30 2005.
2. Overview of Design Developments for Surge Arresters. Dr. Roger Perkins, Cooper Power Systems Technical Center (China). World Congress & Exhibition on Insulators, Arresters and Bushing, Hong Kong, Nov 27–30 2005.
3. ГОСТ 9.048-89 ЕСЗКС. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов.
4. ГОСТ 9.049-91 ЕСЗКС. Материалы полимерные и их компоненты. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов.
5. ГОСТ Р 52082-2003 Изоляторы полимерные опорные наружной установки на напряжение 6–220 кВ. Общие технические условия.
6. Технические требования к приемочным испытаниям подвесных полимерных изоляторов 6–750 кВ. Утверждены РАО «ЕЭС России» в 2001 г.

Ирина Кирцидели, к.б.н., Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
Эдуард Соловьев, к.т.н., ЗАО «АИЗ»
Михаил Ярмаркин, к.т.н., ФГОУ ДПО «ПЭИПК»
г. Санкт-Петербург