يتم تحديد عمر المحولات بشكل أساسي من خلال عمر نظام العزل الخاص به. المعلمة الأكثر مباشرة التي تعكس القوة الميكانيكية للمادة العازلة في المحول هي درجة بلمرة المادة العازلة. ترتبط عملية تقادم مواد العزل ارتباطًا مباشرًا بحالة تشغيل المحولات. بالنسبة لهيكل العزل النموذجي لمحول الطاقة ، بالإضافة إلى العزل المغطى بالورق للموصل النحاسي للملف والأنبوب العازل للجهاز الخارج ، تشتمل مواد العزل في المحول أيضًا على لوحة الضغط ، حلقة الزاوية ، الوسادة العازلة ، الدعامة والأسطوانة الورقية العازلة.
تكوين مادة العزل في المحولات هو في الأساس السليلوز. من التركيب الجزيئي للسليلوز ، يمكن ملاحظة أن السليلوز عبارة عن سلسلة متصلة بواسطة هيكل حلقة واحدة على المستوى الجزئي. درجة البلمرة (قيمة DP) للمادة العازلة هي عدد الروابط المتسلسلة لجزيء السليلوز. كلما زادت درجة البلمرة ، زاد طول السليلوز المفرد ، وزادت القوة الميكانيكية للمادة العازلة.
وضع الشيخوخة لعزل المحولات التي تحددها CIGRE. يتضح من هذا النموذج أن زيت المحولات يتأكسد تحت تأثير درجة الحرارة والأكسجين ، وينتج ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون ، وكذلك الحمض (والحمأة). وبالمثل ، يتأكسد السليلوز أيضًا تحت تأثير درجة الحرارة والأكسجين ، ثم يتحلل عند درجة حرارة عالية ، مما يؤدي إلى كسر السلسلة الجزيئية ، وانخفاض درجة البلمرة ، وانخفاض القوة الميكانيكية. في الوقت نفسه ، يحدث التحلل المائي تحت تأثير الماء والحمض ، كما أن إزالة البلمرة ستكسر السلسلة الجزيئية وتقلل القوة الميكانيكية للمواد العازلة الصلبة.
إن التحلل والتحلل المائي للمواد العازلة عند درجة حرارة عالية سينتج ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون ، وكذلك الماء والأكسجين والحمض ، والذي بدوره سيستمر في تفاقم تقادم وتحلل المواد العازلة الصلبة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم أيضًا إنتاج مركبات من نوع الفوران (فورفورال) أثناء التحلل المائي للمواد العازلة الصلبة. يمكن أن يؤدي قياس محتوى الفورفورال في الزيت إلى تحديد درجة شيخوخة المواد العازلة بشكل غير مباشر.
العوامل الرئيسية التي تؤثر على عمر مواد العزل الصلبة في المحولات هي درجة الحرارة والرطوبة والأكسجين. المواد العازلة الصلبة داخل المحول هي في الغالب عازلة من الفئة A ، باستثناء استخدام ورق حراري ثابت في بعض الأماكن. تعريف العزل من الفئة أ في IEC هو أن القوة الميكانيكية للمواد العازلة ستنخفض بنسبة أقل من 50 في المائة بعد 7 سنوات من التشغيل المستمر عند 105 درجة مئوية.هذا التعريف لا يأخذ في الاعتبار تأثير المحتوى الرطوبي للمواد العازلة. . تظهر الأبحاث أن الرطوبة ستسرع من عملية التحلل المائي للسليلوز في المواد العازلة ، وتسرع من شيخوخة المواد العازلة وتقلل من متوسط العمر المتوقع للمحولات في ظل العمل المشترك لدرجات الحرارة المرتفعة.
في الوقت الحاضر ، تستخدم شركات المحولات الكبيرة بشكل أساسي تجفيف طور بخار الكيروسين لتجفيف الجسم ، ولديها معدات معالجة تفريغ عالية الأداء. يمكن التحكم في المحتوى الرطوبي لمادة العزل للمحول الذي تم تسليمه حديثًا في حدود 0 .5 بالمائة. إذا كان من الممكن الحفاظ على هذا المحتوى المائي ، فيمكن العثور على أن متوسط العمر المتوقع للمحول يمكن أن يصل إلى 40 عامًا عند 90 درجة مئوية. ومع ذلك ، عندما يصل محتوى الماء في مادة العزل إلى 4 بالمائة ، فإن العمر المتوقع للمحول سيكون سنة واحدة فقط تحت نفس ظروف درجة الحرارة.
بالطبع ، ستتغير درجة حرارة التشغيل الفعلية للمحول ، وستنتقل الرطوبة أيضًا بين زيت المحول والمواد العازلة مع تغير درجة الحرارة. من الصعب التنبؤ بعمر المحول بشكل بسيط وكمي. عندما تكون درجة بلمرة المادة العازلة DP =150 ~ 200 ، تضعف قوة الربط بين الألياف بشكل واضح ، وتظل القوة الميكانيكية للمادة العازلة حوالي 20٪ ~ 40٪ ، وهو ما يرمز إلى نهاية العمر الافتراضي.