浅析复合绝缘子硅橡胶材料老化特性

作为高压瓷质绝缘子的更新换代产品,硅橡胶复合绝缘子有着耐寒耐热、防水性、电性能好和质量轻等优点,但是硅橡胶复合绝缘子随着工作的时间不断的增加,会出现老化的问题。它的一些原来优点也会出现较大幅度的变化,其中会出现耐污闪性能力下降、绝缘可靠性和表面憎水性也会降低,这样会对电网的安全产生较大的影响,因此对复合绝缘子的老化特性进行研究有着重要的意义。     

脂环族环氧复合绝缘子材料的机械性能及电气性能研究

在电力行业,绝缘子的应用十分重要,尤其是在架空输电线路方面,绝缘子是非常关键的材料.绝缘子是比较特殊的绝缘部件,它的类型随着我国电力事业的发展逐渐增多,其中主要的类型为电瓷绝缘子、玻璃绝缘子以及硅橡胶复合绝缘子,目前复合绝缘子的应用受到越来越多用户的青睐.为促进和推动电力电器行业的发展,脂环族环氧复合绝缘子得以研发出来.脂环族环氧复合绝缘子具有优良的憎水性,对于硅藻土具有很好的憎水迁移性,同时也具有比普通硅橡胶材料更加出色的耐漏电起痕和电蚀损性能.此外,脂环族环氧复合绝缘子具有出色的耐污闪特性,污闪电压梯度与普通硅橡胶复合绝缘子、涂覆RTV涂料的绝缘子相当,并且比硅橡胶复合绝缘子易清洗.本论述主要对脂环族环氧复合绝缘子伞套材料进行分析,并对其机械和电气性能进行分析.     

复合绝缘子伞裙老化状态检测的单边核磁共振传感器

对复合绝缘子伞裙老化状态的评估,关系到电力系统的安全稳定运行。为了实现在工程现场对复合绝缘子伞裙的无损检测,提出了一种便携式单边核磁共振传感器的设计方案。对静态磁场的均匀度和射频线圈进行了优化,以获得较高的信噪比。以110kV等级下不同运行年份的绝缘子为样品进行测量,使用CPMG序列对样品进行激励;采用单指数拟合和反拉普拉斯变换对核磁共振横向弛豫回波信号进行处理。结果表明,随着复合绝缘子运行时间的增加,其等效横向弛豫时间减小。因此,这种便携式单边核磁共振传感器有望用于复合绝缘子伞裙老化程度的定量分析。     

红外测温技术在500kV复合绝缘子护套检测中的应用探讨

该文分析了山东超高压公司青岛管理处500 kV复合绝缘子的红外测温结果,通过探讨说明红外测温技术能够实现对500 kV复合绝缘子远距离、大面积快速检测,是发现500 kV同一支复合绝缘子硅橡胶护套大量穿孔的有效手段之一.     

硅橡胶外绝缘在电力设备上应用若干问题的商榷

文章阐述了硅橡胶的基本性能,并对电气设备外绝缘使用中的老化问题、憎水性转移、合成绝缘子的蠕变性能、引弧环(均压环)使用等若干问题进行讨论,提出在使用中的注意事项.     

不同光源下HDPE土工膜的光氧老化性能

以高密度聚乙烯(HDPE)土工膜为研究对象,选用不同的紫外辐射光源对其进行人工加速老化试验,研究土工膜的光氧化动力学过程,对光氧老化后试样的拉伸性能进行测试,并采用熔融流动指数仪和红外光谱仪分析其老化动力学过程.试验结果表明,随着紫外辐照能的增加,不同紫外光源下HDPE土工膜的断裂伸长变化显著.通过不同紫外光源测试结果对比可知,HDPE土工膜材料在两种不同光源下,交联及降解的反应过程相同,且均生成了羰基双峰及乙烯基基团,这表明不同紫外光源下的HDPE土工膜光氧化机理一致,但由于两种光源的发光光谱不同,且HDPE存在最敏感波长,两种不同紫外光源在光照过程中紫外辐射波长具有一定的有效辐射区间,有效紫外辐射能的存在,使得两种紫外光源下的老化降解程度不同.因此引入有效紫外敏感辐射系数α的概念,为HDPE土工膜在两种光源下老化相关性的建立奠定基础.     

硅橡胶表面水珠的击穿电压与电场关系研究

复合绝缘子表面分离水珠会使电场畸变,导致击穿电压降低.本文基于ANSYS有限元软件建立硅橡胶表面分离水珠模型,用准静态谐分析法计算了直流电压作用下硅橡胶表面分离不同数量、半径和电导率水珠时的电场分布和击穿电压,并在人工环境里进行硅橡胶表面水珠放电试验.结果表明:水珠两端、空气和硅橡胶交界处电场畸变最为严重;水珠数量、半...     

不同配方硅橡胶憎水性恢复与迁移特性

为了研究不同氢氧化铝含量的硅橡胶绝缘材料的憎水性丧失及恢复特性,使用去离子水对复合绝缘子用硅橡胶材料进行浸泡处理后在实验室标准环境下进行憎水性恢复,采用恒温试验箱对硅橡胶材料进行低温冷冻处理,以硅橡胶材料静态接触角表征憎水性的变化规律,测得硅橡胶材料在常温及低温下随氢氧化铝含量变化的憎水性丧失及恢复规律,并分析原因机理。针对不同氢氧化铝含量的硅橡胶绝缘材料的憎水性迁移特性,依照标准方法涂污,并迁移4天,用静态接触角表征不同氢氧化铝含量硅橡胶材料的憎水性迁移特性,并分析了硅橡胶憎水性迁移的机理。     

丁苯橡胶的紫外光老化和热氧老化机理

采用紫外光老化和热氧老化方法对2种丁苯橡胶(SBR)进行老化研究,并利用傅里叶变换红外光谱法、氢核磁共振波谱法和紫外-可见吸收光谱法对老化产物进行了表征,探究SBR的老化机理.结果表明:SBR抗紫外光老化能力较差,在紫外光下照射0.5d,其分子结构即发生明显的改变;而SBR的抗热氧老化能力远远强于它的抗紫外光老化能力,在140℃下老化5d后,其结构才发生明显的变化;填料SiO_2能有效地提高SBR的抗紫外性能;丁苯橡胶在紫外光老化过程中,双键上的α-H先被氧化成羟基,进而氧化成醛,随着老化时间的延长,最终形成大π键共轭结构,其官能团的紫外光老化反应活性顺序依次为:双键α-H1,2聚合双键1,4聚合双键苯环.     

复合绝缘子伞裙表面腐蚀特性研究

为研究复合绝缘子伞裙表面受环境腐蚀的影响,采用等效试验模拟了复合绝缘子腐蚀过程,分析了不同盐密浓度腐蚀条件下绝缘子试样表面的憎水性,测量了绝缘子试样表面的泄露电流,并采用扫描电镜分析了其微观表面形貌.试验结果表明,长期受盐密腐蚀的伞裙表面憎水性随着盐密浓度的增大而减弱;腐蚀会导致伞裙表面电阻下降,泄露电流增大;当盐密浓度为0.06mg/cm~2时,伞裙表面憎水性下降速度最快,表面老化速度也最快;伞裙表面腐蚀后,表面变得粗糙不平,老化程度随着腐蚀时间和腐蚀浓度的增加而加深.     

复合绝缘子用硅橡胶憎水性影响因素的探讨

硅橡胶的憎水性和憎水迁移性是影响其闪络的重要特性.该文结合实验过程介绍了憎水性的测量方法及应注意的问题,并研究了Al(OH)3添加量对憎水性影响.结果表明:在配方中添加105-120份Al(OH)3时,复合绝缘子用硅橡胶具有较好的力学性能、电学性能及不错的憎水性能.     

高海拔地区直流输电线路染污绝缘特性

为了分析高海拔条件下瓷、玻璃和复合绝缘子伞裙结构及瓷绝缘子悬挂方式对直流污闪特性的影响规律,在海拔1 970 m条件下, 采用恒压升降法,对瓷、玻璃和复合绝缘子的直流污闪特性进行试验分析.试验结果表明: 不同悬挂方式下,电弧发展路径不同,绝缘子Y串利于电弧发展,污闪电压最低;采用绝缘子V串可使瓷绝缘子污闪电压提高7%以上.绝缘子的伞裙结构对直流污闪电压影响较大,优化设计复合绝缘子的伞裙结构,可以将其污闪电压提高20%以上.因此,高海拔条件下,改变悬挂方式及优化伞裙结构可提高污闪电压.     

雾霾条件下不同配比硅橡胶电晕老化特性

为研究不同配比硅橡胶材料在雾霾条件下的电晕老化特性，选择了3类不同配比硅橡胶材料，采用静态接触角、扫描电镜、傅里叶红外光谱等方法对硅橡胶材料进行老化特征测试. 研究结果表明，3类不同配比硅橡胶材料在雾霾条件下的电晕老化特性差异较大，其中硅橡胶主体的质量分数低、氢氧化铝质量分数高的A类材料电晕老化特性相对较优异，表现为表面微观形貌较好，附着物也更少，亲水性基团能够以较快的速度向材料内部迁移，恢复速率最快. 但此类材料憎水性丧失较为严重，同时老化后此类材料中的Si—O—Si基团与Si—CH3基团的特征峰面积相对较大，主链和侧链保存更加完整，化学结构破坏最小.     

高效清除硅橡胶绝缘表面污秽可剥离胶带的研究

除去复合绝缘子硅橡胶绝缘表面污秽是防止污闪并保障特高压电网安全运行的有效途径之一,本研究以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(N,N′-MBA)为内交联剂,通过四元共聚法制备一种性能优良的丙烯酸酯可剥离胶带,探究交联度对可剥离胶带的粘接性能和耐热性能的影响.结果表明:当N,N′-MBA添加量为0.15％(质量百分比)时,可剥离...     

35kV绝缘子雷电冲击下闪络特性实验分析

用盐水浓度模拟污秽物导电特性,用400 kV冲击电压发生器对35 kV陶瓷支柱绝缘子和复合支柱绝缘子进行了1000余次雷电冲击电压下的干闪、湿闪和人工污秽试验,对起始闪络电压和伏秒特性曲线的变化规律进行了探索.实验结果表明,陶瓷绝缘子的起始闪络电压比复合绝缘子更容易受到污秽物的影响,但其闪络形成时间受盐水浓度和表面湿度的变化影响不大,而复合绝缘子则会受到较大影响,这在电力系统绝缘配合设计方面需要重视.本文对35 kV陶瓷绝缘子和复合绝缘子在雷电冲击电压下的闪络特性开展了实验研究.     

修改后 医用硅橡胶紫外光亲水改性后的抗菌粘附能力研究

观察亲水聚合物PEG1000、OP-10对硅橡胶材料表面的亲水改性效果。采用紫外光亲水改性法在硅橡胶表面接枝亲水聚合物PEG1000及表面活性剂OP-10,并对改性后的硅橡胶表面作接触角测量和金黄色葡萄球菌联合培养实验。紫外光亲水接枝法能明显降低硅橡胶表面接触角并降低其表面的细菌粘附,其中加入表面活性剂OP-10后的改性效果最为明显。在硅橡胶材料表面改性后能取得良好的亲水性,并能减少其表面的细菌粘附。     

SBS和SEBS改性沥青及混合料抗老化性能

为了对比SBS和SEBS改性沥青及混合料抗老化的能力,设计紫外光老化试验,模拟在野外光氧条件下的长期老化;用傅立叶红外光谱分析了沥青及SBS,SEBS改性沥青老化前后结构与性能的变化.紫外光辐射试验表明,SEBS改性沥青及其混合料的热稳定性和抗光氧老化能力好于SBS改性沥青及其混合料;傅立叶红外光谱分析表明,改性沥青老化后性能下降主要是改性剂中双键断裂造成的.综合红外微观分析和宏观性能试验结果,SEBS改性沥青及其混合料具有良好的抗紫外线性能,使用寿命可以比SBS改性沥青混合料高1倍以上.适合于南方和高原紫外线强烈地区使用,尤其适用于对老化性能要求较高的开级配道路.     

作者关志成教授所在课题组研究动态

1.高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘选取方法和绝缘子选型研究此项目的研究是西北电网 75 0 k V输变电工程的关键技术。为此笔者将对几种超高压线路绝缘子、电站外绝缘在高海拔低气压条件下的污闪特性进行研究 ;提出不同类型、不同形状绝缘子在不同污秽条件下污闪电压于海拔高度的关系 ,给出高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘工程设计的计算或选择方法 ;对于 75 0 k V线路使用复合绝缘子的可行性和高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘防污闪及雨闪的措施也将做深入的研究。2 .绝缘子泄漏电流测量系统此系统采用分段合并的测量方式 ,将绝…     

架空线路耐张杆塔上使用硅橡胶复合绝缘子设计探讨

硅橡胶复合绝缘子自上世纪九十年代开始，已经陆续广泛应用在高压送电线路杆塔上了，但是主要还是应用在直线杆塔上作为悬垂串使用。而对于耐张转角杆塔上的应用主要还是传统的瓷、玻璃绝缘子。本文通过作者的分析，希望对这个问题做更深一步的探讨。     

复配抗紫外光老化剂对改善沥青光老化性能的影响

采用紫外光耐候实验箱加速老化系统模拟沥青自然环境下紫外光老化,通过对沥青光老化前后针入度、软化点和延度性能的测试以及FTIR（Fourier Transform Infrared）红外光谱检测,对比分析了复配抗紫外光老化剂对提高沥青抗紫外光老化性能的影响,并对其机理进行了分析,研究结果显示,在一定的老化环境下,添加抗紫外光老化剂的沥青试样老化后与基质沥青老化后相比,针入度增加,软化点减小,延度增加,其抗老化性能有显著提高;添加复配添加剂质量百分比为5％A＋1.5％B的沥青试样,三大性能指标变化百分比较大且羰基特征吸收峰减弱,改善沥青的抗光老化性能较好。