In den letzten Jahren haben Forscher versucht festzustellen, wie schädlich eine biologische Kontamination für Isolatoren ist, wobei sie sich auf die elektrischen Eigenschaften von Nicht-Porzellan-Isolatoren konzentrierten, wenn sie einer Kontamination ausgesetzt waren.
Dies liegt daran, dass organische Partikel in der Luft überall verteilt werden können und diese Partikel die notwendigen Nährstoffe für das Wachstum des Schmutzes liefern. Isolierschürzen, die nicht aus Porzellan sind, leiden am ehesten unter biologischer Kontamination.
In Schweden betrachten Forscher das Schmutzproblem aus mehreren Blickwinkeln. Zum einen sollen neue diagnostische Instrumente entwickelt werden, um Wachstumsgefahren zu erkennen und einzuschätzen. Andere Gruppen wollen bessere Materialien für Schürzen finden, um das Wachstum von Mikroorganismen zu hemmen, und sie untersuchen auch, wie sich Isolatoren zersetzen, wenn sie mit organischen Abfällen kontaminiert sind. Beispielsweise wurde festgestellt, dass die Zugabe eines Flammschutzmittels zu Silikonkautschukisolatoren das Wachstum von Pilzen erfolgreich hemmt.
Derzeit beziehen sich die meisten Artikel über die biologische Verschmutzung von Porzellanisolatoren auf die äußere Umgebung in der tropischen Region, dh die Umgebung mit starken Regenfällen, hoher Luftfeuchtigkeit, hohen Temperaturen und starkem Sonnenschein. Solche äußeren Umweltbedingungen können die biologische Verschmutzung auf vielfältige Weise beeinflussen. Zum Beispiel fördern hohe Luftfeuchtigkeit und hohe Temperatur das mikrobielle Wachstum; Starke Regenfälle und Sonnenschein hemmten das mikrobielle Wachstum.
Zusammenfassend kann aus den vorliegenden Beobachtungen eine wichtige Schlussfolgerung gezogen werden: Das Wachstum biologischer Kontaminanten führt zu keinen signifikanten physikalischen oder chemischen Veränderungen auf der Oberfläche von Porzellanisolatoren. Tatsächlich kann dieser biologische Schmutz leicht mit Wasser gereinigt werden. Daten zeigen, dass die elektrische Leistung von verschmutzten Isolatoren stark reduziert wird und die Blitzspannung im nassen Zustand nur 70 Prozent des Normalwerts beträgt.
Gegenwärtig ist die Forschung zu Nicht-Porzellan-Isolatoren nicht so klar wie die zu Porzellan-Isolatoren. Viele Artikel wurden über die Leistung von Nicht-Porzellan-Isolatoren geschrieben, die einer biologischen Kontamination ausgesetzt sind, von denen einige in den Tropen, einige in den subtropischen und gemäßigten Regionen durchgeführt wurden. Isolatoren aus Silikonkautschuk, Epoxidharz oder einer Mischung aus Silikon und EPDM unterstützen nachweislich das Wachstum von Bakterien, Algen, Pilzen, Moos und Moos. Es gibt keinen Bericht mehr über die Erforschung von Isolatoren aus EPDM.
Die biologische Verschmutzung von Nicht-Porzellan-Isolatoren tritt hauptsächlich in sehr feuchten Umgebungen auf und kann auch unter relativ sauberen Bedingungen auftreten. Biologische Verschmutzung kann die Wasserdichtigkeit der eingedrungenen Teile der Isolatoroberfläche verschlechtern, sodass der Nassblitzdruck geringer wird. Obwohl die Verringerung des Nassblitzdrucks nach Kontamination von Nicht-Porzellanisolatoren im Vergleich zu Porzellanisolatoren nicht offensichtlich ist, liegt dies hauptsächlich daran, dass die biologische Verschmutzung auf der Oberfläche von Isolatoren normalerweise inselförmig verteilt ist und die sauberen Teile dies sind nicht verschmutzt, behalten sie dennoch eine starke Hydrophobizität bei, so dass sie immer noch eine gute Überschlagsleistung aufrechterhalten können.
Der Unterschied zwischen Nicht-Porzellan-Isolatoren und Porzellan-Isolatoren besteht darin, dass die meisten Nicht-Porzellan-Isolatoren organische Stoffe enthalten, die schließlich von Mikroorganismen verdaut und absorbiert werden können und zu ihren Nährstoffen werden. Silikonkautschuk ist jedoch etwas Besonderes, da er den biologischen Abbau hemmen kann. Die Untersuchung ergab, dass der Hauptgrund darin besteht, dass Silikonkautschuk sowohl organische als auch anorganische Substanzen enthält.
Das winzige organische Material im Schirmmantel liefert Nährstoffe für das mikrobielle Wachstum, und diese Mikroorganismen bilden auf der Isolatoroberfläche eine Membran, die mit einer Vielzahl biologischer Gemeinschaften vermischt ist, darunter Bakterien, Pilze, Protozoen, Algen und so weiter. Sie verursachen Änderungen in der Funktion und Struktur des Polymerisolators, und der schwerwiegendste Schaden besteht darin, dass sie in die Schürze eindringen, was zu erheblichen Änderungen der Eigenschaften des Isolators führt.
Studien haben gezeigt, dass Silikonkautschuk-Isolatoren eine hohe Stabilität beibehalten können, wenn sie biologischen Verschmutzungen ausgesetzt sind, und es gibt keinen offensichtlichen Beweis dafür, dass Silikonkautschuk-Isolatoren biologisch abbaubar sind. Obwohl wahrscheinlich viele Komponenten des Isolators abgebaut werden, verursacht das Wachstum von biologischem Schmutz keinen signifikanten Abbau des Silikonkautschuk-Biofilms.
Wenn wir die Forschungsergebnisse schwedischer Gelehrter und anderer relevanter Forschungseinrichtungen in der Welt zusammenfassen, können wir feststellen, dass die biologische Verschmutzung im Großen und Ganzen wenig Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften von Nicht-Porzellan-Isolatoren hat. Der Biofilm auf dem Isolator enthält Wasser, wodurch der Leckstrom unter feuchten Bedingungen ansteigt, aber der Stromanstieg wird aufgrund der geringen elektrischen Leitfähigkeit des Biofilms nicht sehr deutlich sein.