绝缘子的耐污特性与其表面增水性

在超高压电力系统中，绝缘子的耐污性能已成为选择外绝缘水平的决定性因素。瓷绝缘子因春固有的表面亲水性，耐污性能很不理想；乙丙橡胶等几种合成绝缘子的伞裙材料本身虽有憎水性，但积污后污层不具有憎水性，因而耐污性能也不好；硅橡胶材料能将自身憎水性传递给积聚于其上的污层的独特特性，使得积污后的污硅橡胶合成绝缘子仍上仍很限的耐污性能，从而硅橡胶合成绝缘子在世界各国得到了高度的评价与日益广泛的应用。     

合成绝缘子憎水性迁移机理的研究

硅橡胶合成绝缘子的优良耐污闪性能源于硅橡胶材料的憎水性的迁移性。本文实验验证了硅橡胶材料中的小分子聚合物是通过挥发作用使绝缘子表面污层获得憎水性的。这一发现使合成绝缘子的憎水性迁移机理更趋于完善。     

紫外线老化对复合绝缘子硅橡胶憎水性的影响

硅橡胶复合绝缘子的优良耐污闪性能源自于硅橡胶材料的憎水性以及憎水迁移性。本文研究了紫外老化对硅橡胶憎水性影响以及硅橡胶表面积污后的憎水迁移性。研究结果表明：经小分子处理的硅橡胶经过2 000 h紫外线辐射后仍能够保持良好的憎水性,静态接触角仍能达到102.3°,憎水性等级为HC2级;硅橡胶上的污层在较短时间内具有了憎水性,憎水性等级能达到HC2~HC3。并对硅橡胶紫外老化机理以及憎水迁移性机理进行了分析。     

硅橡胶合成绝缘子运行状态的数学分析

硅橡胶合成绝缘子表面污层的憎水性强弱在很大程度上影响着绝缘子的耐污闪性能。本文建议对运行中的合成绝缘子表面污层憎水性进行监测,并以该憎水性为主要参量,提出了一套硅橡胶合成绝缘子的运行状态数学表达式,为今后科学地指导合成绝缘子的运行奠定初步基础。     

硅橡胶合成绝缘子运行状态的数学分析

硅橡胶合成绝缘子表面污层的憎性水性强弱在很大程度上影响着绝缘子的耐污闪性能。文章建议对运行中的合成绝了表面污层憎水性进行监测,并以该憎水性为主要参量,提出了一套硅橡胶合成绝缘子的运行状态数学表达式,为今后科学地指导合成绝缘子的运行奠定初步基础。     

高电导率雾对复合绝缘子憎水性的影响

沿海地区的海雾以及城市工业区的浓雾,其雾水的电导率高,会导致绝缘子快速积污,并可能对复合绝缘子憎水性能产生影响,研究了高电导率雾环境下染污硅橡胶表面的憎水性能变化过程。利用超声波雾发生装置来产生高电导率雾,在小雾室内使染污的硅橡胶试片受潮,采用静态接触角法测量染污试片表面的憎水性在受潮前后的变化。试验发现,在高电导率雾中受潮会导致染污硅橡胶试片表面的憎水性下降。受潮结束后,污层表面的憎水性恢复情况和污秽物中的不溶物成分有关;污秽中可溶盐成分与不溶物成分的比值越高,对憎水性恢复越不利;此外,环境湿度越高,越不利于憎水性恢复。分析认为,高电导率雾导致硅橡胶表面污层的盐密值增加,增强了污层的吸水能力,是染污硅橡胶表面憎水性下降的原因。     

憎水性对线路绝缘子耐污闪特性影响的试验分析

室温硫化硅橡胶(RTV)防污闪涂料因具有良好的防污闪作用,在我国电力系统得到了大量应用.然而,受长期积污、材料老化、短时快速积污、外力破坏等因素的影响,绝缘子表面涂层的憎水性状态会发生显著变化,这对于线路绝缘子耐污闪能力可能存在较大影响.为此,基于现场获得的运行多年的RTV涂层绝缘子,对不同表面憎水性状态下的绝缘子耐污...     

交流电晕对复合绝缘子硅橡胶伞裙憎水性的影响研究

随着复合绝缘子在电力系统的广泛应用,电晕放电对其长期运行性能的影响是一个值得关注的问题。通过构建针-板电极系统,以清洁硅橡胶试片、人工染污硅橡胶试片、运行绝缘子伞裙试样为对象,系统地研究了在强烈交流电晕作用下硅橡胶伞裙材料的憎水性丧失和恢复过程。研究结果表明:在交流电晕持续作用下,硅橡胶材料的憎水性会逐步丧失,而人工染污和自然积污状态下的硅橡胶憎水性丧失进程相对缓慢,且稳定后的静态接触角也较高,适量的污秽层有利于复合绝缘子硅橡胶伞裙抵御电晕老化。在电晕作用后,由于硅橡胶材料内憎水性小分子硅氧烷的迁移作用,无论是清洁还是积污状态,表面憎水性均能在短时间内恢复到接近初始状态。     

硅橡胶合成绝缘子的憎水性使用寿命的研究

硅橡胶材料中的憎水性小分子聚合物的挥发性使合成绝缘子具有优良的耐污闪性能,同时也说明硅橡胶合成绝缘子存在憎水性的老化问题。本文通过实验验证了这种憎水性老化过程十分缓慢,不会对合成绝缘子的安全运行构成威胁。     

复合绝缘子表面污层固着及其对绝缘性能的影响

绝缘子在长期使用过程中表面的放电活动可能会使污层发生变化,从而影响绝缘子的积污特性。为了研究此影响,通过绝缘子表面放电模拟试验,研究了涂污绝缘试片在放电条件下发生的变化,并发现了污层固着现象。通过监测放电电流并用扫描电子显微镜观察固着污层的微观形貌,认为由电弧产生的高温对污秽颗粒引起的烧结作用是造成污层固着的主要原因。另外研究了固着污层对硅橡胶材料性能的影响,测量了涂污试片在放电试验前后的憎水性以及闪络电压。结果表明:固着后致密的污层会降低硅橡胶试片的憎水性迁移速率;放电固着减缓了污层中盐分的溶出速率,从而提高了染污试片的闪络电压。     

污湿环境中合成绝缘子憎水性影响因素分析

实验并分析了污湿环境中影响合成绝缘子憎水性的各种因素。结果表明 :酸性物质对憎水性影响较小 ,碱性物质使憎水性减弱 ;污秽层附着于硅橡胶表面的时间越长则憎水性越强 ;ESDD值越高则憎水性越弱 ;NSDD对憎水性影响较小 ;合成绝缘子不明原因闪络并非污湿闪络     

人工雾霾环境下超疏水涂层绝缘子运行性能研究

绝缘子表面憎水性的差异会导致表面积污和污层湿润的差异,进而影响绝缘子的运行性能。为了研究雾霾环境下超疏水涂层绝缘子的积污规律与绝缘性能,利用实验室小型人工雾霾模拟装置,对比研究了人工雾霾环境下超疏水涂层绝缘子与长效室温硫化硅橡胶(PRTV)涂层绝缘子的表面积污水平与泄漏电流变化规律,并从两种涂层绝缘子表面憎水性差异与超疏水涂层污秽自清洁特性出发,对试验结果的差异原因进行了分析。结果表明:人工雾霾环境下,超疏水涂层绝缘子相比于PRTV涂层绝缘子,表面积污量减少31.2%,同时超疏水涂层绝缘子具有低泄漏电流。超疏水涂层是一种可行的提高雾霾环境下输变电设备绝缘性能的防护措施。     

自然老化硅橡胶材料表面憎水性及耐受特性的研究

研究硅橡胶材料的老化特性对于复合绝缘子的设计、选型及维护具有重要意义。以经过现场投样、自然老化后的复合绝缘子伞裙压片为研究对象,详细研究了硅橡胶材料自然老化前后在憎水性迁移特性、憎水性丧失特性、憎水性恢复特性上出现的差异,另外对材料受酸碱侵蚀后表面维持憎水性的能力也进行了研究。结果表明,老化对于材料憎水性能的影响较明显,上下表面由于存在日照、雨淋、积污和冲刷等因素的差异,老化程度不同,上表面的憎水性能表现的更差一些。     

大气环境对合成绝缘子的憎水性影响分析

通过模拟不同的气候条件,试验分析了大气环境中影响合成绝缘子憎水性的各种因素,结果表明:分离水珠影响了硅橡胶表面的电场分布,局部小电弧导致了硅橡胶表面憎水性能的下降;合成绝缘子的憎水性随污秽层等值盐密的升高而降低,随污秽层附着时间的增长而增强,且酸性物质对合成绝缘子憎水性的影响较碱性物质影响小;低温特别是覆冰条件下,合成绝缘子的憎水性将减弱甚至丧失;随温度的升高,小分子聚合物挥发速度加快,硅橡胶的憎水性能越强,其老化速度加快。     

硅橡胶绝缘子粉化层憎水性变化的研究

硅橡胶绝缘子运行后会逐渐老化,伞裙表面出现粉化层。为研究粉化层对硅橡胶绝缘子表面憎水性的影响,通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等手段对现场取回的硅橡胶绝缘子进行研究,测试硅橡胶绝缘子粉化层的微观结构和化学成分,进一步分析粉化层表面憎水性变化的原因。结果表明:绝缘子粉化层表面憎水性良好,但去掉粉化层后绝缘子表面憎水性明显下降。通过IR和SEM发现绝缘子的粉化层表面老化降解程度严重,硅橡胶材料主链上的分子键断裂,粉化层物质颗粒之间结构疏松,分子间相互作用力小,观察其微观形貌发现大量孔隙。因此水分不易附着在绝缘子伞裙表面,使运行老化后硅橡胶绝缘子表面仍具有良好的憎水性。     

局部表面电导率法测量绝缘子憎水性表面的污秽分布

局部表面电导率可以用来有效地表征绝缘子污秽度,但是,对于憎水性表面局部电导率的测量存在困难。为此,通过滴高岭土悬浊液将憎水性局部表面改变为亲水性表面并测量局部区域电导率的新方法,实现了憎水性表面局部电导率的测量。通过对现场绝缘子憎水性表面局部的电导率测量,将新方法与等值盐密法进行了对比以验证新方法的有效性,同时分析了2种测量方法的测量结果存在差异的原因。研究发现:电场作用、绝缘子表面材料、环境气候等因素均会对绝缘子表面的污秽分布造成影响:直流换流站中正极性设备的积污普遍重于负极性设备;同样的外界条件下,RTV表面积污重于复合硅橡胶表面;降雨较少的地区迎风面积污重于背风面,降雨较多的气候下背风面积污重于迎风面。相关研究方法及结论,可用以对绝缘子憎水性表面的积污规律进行长期的研究分析。     

特殊工业粉尘地区绝缘子超疏水涂层应用效果研究

超疏水涂层具备优异的憎水性及自清洁性,因此在防污闪领域具备广阔的应用前景。为了研究超疏水涂层在特殊工业粉尘地区的应用效果,选取国内某企业提供的超疏水涂层,利用超疏水涂层绝缘子及同型号的无涂层复合绝缘子在江苏响水县开展了挂网运行测试,通过污秽度测试、憎水性测试及微观测试分析了超疏水涂层的积污性能、老化性能及涂层对硅橡胶的保护性能。结果显示,超疏水涂层绝缘子相比普通硅橡胶绝缘子,表面积污量减少约37%。尽管运行10个月后,超疏水涂层出现了老化,但涂层对内部硅橡胶材料起到了较好的保护作用,有效预防了内部材料的老化。     

运行多年RTV涂料绝缘子防污性能的研究

室温硫化硅橡胶(RTV)涂料具有优异的憎水性和憎水迁移性,可显著提高瓷和玻璃绝缘子的污闪电压,目前已在电力系统广泛应用。通过以挂网运行多年后的RTV涂料绝缘子为试品,对RTV涂层表面的积污状况、憎水性、憎水迁移性和憎水性丧失后的恢复能力及试品在长时间饱和受潮条件下的耐污闪能力进行研究,研究结果对RTV涂料在输电线路绝缘子上的使用提供了有力的技术支持。     

高压直流复合绝缘子5000 h人工加速老化试验

选取不同配方、不同工艺、不同伞形的多种复合绝缘子,在国内首次参照标准IEC61109的老化程序进行了直流5000h人工加速老化试验。直流5000h人工加速老化试验包含直流电应力、日照、高温、高湿度、重污秽等诸多因素对复合绝缘子老化性能的影响。结果表明直流5000h人工加速老化试验可以再现硅橡胶表面憎水性不断丧失与恢复的情况、不同伞型绝缘子的积污特点和表面放电路径的差异;提出了表面放电是复合绝缘子积污和憎水性丧失的主要因素,温度和光照对硅橡胶的憎水性迁移和恢复特性有较大影响。硅橡胶复合绝缘子表面的憎水性在整个5000 h综合老化试验中呈动态变化,在不同的老化因素作用下呈现出不同的憎水性。     

运行多年RTV涂料绝缘子防污性能的研究

室温硫化硅橡胶(RTV)涂料具有优异的憎水性和憎水迁移性，可显著提高瓷和玻璃绝缘子的污闪电压，目前已在电力系统广泛应用。通过以挂网运行多年后的RTV涂料绝缘子为试品，对RTV涂层表面的积污状况、憎水性、憎水迁移性和憎水性丧失后的恢复能力及试品在长时间饱和受潮条件下的耐污闪能力进行研究，研究结果对RTV涂料在输电线路绝缘子上的使用提供了有力的技术支持。