变电站作为电力系统的核心,其安全稳定运行至关重要,对建筑材料的防护性能要求极高,尤其在防火阻燃、耐候性、电气绝缘和耐久性方面。然而,传统建材在实际应用中暴露出诸多局限和挑战。
砖混结构曾是变电站围护的主要形式,但其施工周期长、湿作业繁多,且自重大,增加基础负担,施工复杂且养护期长,影响建设进度。抗震性能较差,特别在地震多发区,整体性和抗变形能力不足,存在安全隐患。环境温度变化易导致砖墙和混凝土墙体产生裂缝和渗水,威胁内部电气设备安全。此外,砖混墙体拆改难度大,后期线路改造或设备增容时耗时耗力且成本高。
金属板材如彩钢板和铝板在工业建筑中常用,但在变电站应用中问题突出。普通彩钢板芯材多为易燃有机泡沫材料,防火性能差,火灾时火势迅速蔓延并释放有毒烟气,危害人员和设备安全。即使采用岩棉等不燃芯材,金属表层高温下易变形,承载力下降。金属板材耐腐蚀性差,尤其在酸雨和沿海盐雾环境下易锈蚀,维护成本高,寿命缩短。其隔音隔热性能不足,难以隔绝变压器噪音和控制站内温湿度。金属导电性带来接地防雷设计难题,且可能引起电磁干扰,影响敏感设备运行。
传统建材难以满足变电站对安全性、耐久性和经济性的综合需求,亟需开发和应用性能更优的新型防护材料,以保障变电站的安全稳定和高效运行。