Durability and stability of spacer dampers made of synthetic rubbers under environmental aging conditions

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The 735 kV transmission lines in Québec are equipped with four conductors bundle that requires a quad spacer-damper. A specific quad spacer-damper is developed by Hydro-Québec and Helix Canada by a novel articulation concept. The articulation consists of cylinders that bend as the arms shift in angle. This bending gives the articulation its elastic and damping properties. The elastomer cylinders housed around a central pivot in a cavity within the arm of the frame. Since the elastomers are subjected mainly to compression stresses in the transverse direction, the spacer damper articulation possesses an excellent fatigue resistance. Recognized as effective, robust and providing protective conductor attachment, these spacer-dampers have been installed on all new Hydro-Québec lines built since 1980. They have also been used to replace older models on the grid. In total, more than 800,000 of these spacer-dampers have been installed on Hydro-Québec lines and elsewhere in the world.Despite the smart design, the spacer-dampers are still subjected to various degradation factors such as wind vibration (low and large amplitude); temperature differences (-40 °C to +95 °C); corona effect; presence of ozone and pollutants and accumulation of frost/ice.In this context, a multidisciplinary team composed of researchers from several universities propose a research on the stability and aging behavior of spacer dampers made of elastomers. The main goal of this project is to acquire experimental and theoretical knowledge on the elastomer carried out within the framework. This should allow a better understanding of the mechanisms governing aging caused by the environment and then to correlate the evolution of the physical, mechanical and chemical properties during aging as well as the aging phenomena existing during the use of these materials. This study will make it possible to establish the aging resistance requirements of the elastomer materials used in the spacer-dampers. The knowledge acquired during this project could potentially serve as a source document for determining the standards on the durability of the elastomer materials used in the spacer-dampers, and as an infrastructure for more in-depth studies on similar products.#(cr)#(lf)Les lignes de transport de 735 kV au Québec sont équipées d'un faisceau de quatre conducteurs qui nécessite un quadruple entretoise-amortisseur qui est développé par Hydro-Québec et Helix Canada par un nouveau concept d'articulation. L'articulation se compose de cylindres qui se plient lorsque les bras se déplacent en angle. Cette flexion confère à l'articulation ses propriétés élastiques et amortissantes. Les cylindres en élastomère sont logés autour d'un pivot central dans une cavité à l'intérieur du bras du châssis. Les élastomères étant soumis principalement à des contraintes de compression dans le sens transversal, l'articulation de l'amortisseur entretoise possède une excellente résistance à la fatigue. Reconnus comme efficaces, robustes et assurant la fixation de conducteurs de protection, ces amortisseurs anti-vibrations ont été installés sur toutes les nouvelles lignes d'Hydro-Québec construites depuis 1980. Ils ont également été utilisés pour remplacer les anciens modèles sur le réseau. Au total, plus de 800 000 entretoises d'amortisseur ont été installés sur les lignes d'Hydro-Québec et ailleurs dans le monde. Malgré leur conception intelligente, les entretoises-amortisseurs sont encore soumis à divers facteurs de dégradation tels que les vibrations du vent (faible et grande amplitude); différence de température (-40 °C à +95 °C); effet corona; présence d'ozone et de polluants et accumulation de givre / glace.Dans ce contexte, une équipe multidisciplinaire composée de chercheurs provenant de différentes universités propose un projet de recherche sur la stabilité et le comportement au vieillissement des amortisseurs à entretoise en élastomères. L'objectif principal de ce projet est d'acquérir des con