绿藻对高温硫化硅橡胶材料憎水性能的影响

绝缘子上生长藻类的现象在国内外多有报道,但由于该领域缺乏试验标准,在各国学者的研究中,很少对藻种和藻量予以测定,这使得研究结果差异性大,对藻类问题的认识也未能统一。为此,探索了定量研究藻类问题的方法,利用该方法研究了藻类对高温硫化硅橡胶(HTV)憎水性能的影响。在四川省某变电站的长藻绝缘子上取得藻样,利用基因测序的方法确定其为单细胞绿藻,在实验室扩大培养,并利用血球计数板对其数量进行了定量测量。借鉴ASTM G29以及GB/T 24127的试验方法,研究了不同浓度的藻液对于硅橡胶憎水性的抑制情况,发现由藻细胞数密度为107 m L–1量级的藻液浸泡72 h就可以在HTV硅橡胶表面形成稳定的亲水层,自然干燥后测量其静态接触角30°。随后研究了绿藻对于憎水迁移性的影响,在高岭土以及硅藻土中混入绿藻并将其涂覆在硅橡胶表面进行憎水迁移,发现硅橡胶表面的单位面积藻细胞数密度4×104/cm2时,其对于憎水迁移性有明显抑制作用。     

添加半导电硅橡胶涂层对运行绝缘子防覆冰性能的改善

近年来,由于冰冻灾害的发生,电力系统的安全运行受到了巨大的威胁,对绝缘子表面进行改性是目前较为合理的解决方案。室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanization,RTV)具有优异的憎水性,但是对阻止绝缘子或者减缓表面覆冰的增长并没有太明显的效果。在室温硫化硅橡胶中添加一定含量的导电填料,制备半导电硅橡胶材料,涂覆于绝缘子表面后,运行过程中绝缘子表面产生热效应,可以减缓乃至防止覆冰的增长。为此,对以炭黑为填料的半导电硅橡胶的导电机理进行了分析,建立了具有半导电硅橡胶涂层的绝缘子电阻模型,通过计算得到合适的体积电阻率。同时,在人工气候室中进行了电热性能测试,分析了涂层泄漏电流与表面温度的关系。理论分析和试验结果表明,由于洁净绝缘子和RTV涂层绝缘子具有较高的表面电阻,在运行中表面温度基本无变化;通过在绝缘子表面涂覆电阻率为104Ω.m的半导电硅橡胶后,运行中绝缘子表面有明显的温升。特别是在低温条件下,添加了一定含量炭黑的半导电硅橡胶涂层能够明显提升运行中的绝缘子表面温度,利于在低温条件下防止绝缘子表面覆冰的增长。     

输电线路外绝缘复合化的实践

针对玻璃和瓷绝缘子防污能力较差的问题,强调输电线路外绝缘复合化的必要性和可行性,提出采用复合绝缘子和在玻璃（瓷）绝缘子表面喷涂硫化硅橡胶（RTV）-超长效硫化硅橡胶（PRTV）防污闪涂料的方法对输电线路外绝缘进行改造,并进行经济性分析。实践证明,输电线路外绝缘复合化在防污能力、经济性能、技术可行性、日常维护等方面具有良好的应用效果。     

四川部分变电站涂覆RTV绝缘子的自然积污成分及其对闪络特性的影响

RTV(室温硫化硅橡胶)涂料等有机绝缘材料表面积污往往较瓷和玻璃绝缘表面更为严重,在以四川盆地为代表的潮湿地区,其表面甚至会有生物生长,增大了绝缘子的闪络风险。为此通过调研和取样,研究了四川地区各变电站内涂覆RTV绝缘子表面的自然污秽及其分布状况,利用原子吸收光谱法和阴离子色谱法得到了污秽中可溶性盐的主要成分;并通过显微组织观察、培养和表面性能测试,得到了污层中藻类的种属和生长特性,及其对RTV表面憎水性和电导率的影响;最后通过人工污秽和自然污秽试验,获得了不同污秽成分对RTV绝缘子闪络特性的影响。结果表明,四川电网RTV绝缘子表面自然污层可溶性盐以Ca SO4为主,藻类在RTV表面的分布与污秽分布正相关,并使被覆盖区域的憎水性大大降低,电导率升高;藻类的存在、Na Cl作为可溶性盐都可使闪络电压降低,而污秽的不均匀分布、Ca SO4作为可溶性盐分的RTV绝缘子闪络电压较高。     

基于卷积神经网络的绝缘子RTV喷涂缺陷检测方法

绝缘子室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber, RTV)涂层的二次喷涂可以有效延长绝缘子的使用寿命，保障电力系统的安全运行。针对喷涂质量的评估问题，提出一种基于卷积神经网络的RTV喷涂缺陷自动检测方法：首先构建绝缘子RTV喷涂区域提取网络模型，对绝缘子RTV喷涂区域进行精确分割；然后构建绝缘子RTV喷涂缺陷检测网络模型，对5种喷涂缺陷进行语义分割。实验结果证明，所构建的喷涂缺陷检测网络模型在评价指标上优于主流的语义分割网络，具有良好的性能，能够满足应用需求。     

组合室温硫化硅橡胶对绝缘子电场分布的影响

户外运行的瓷或玻璃绝缘子在潮湿污秽的情况下容易发生污闪,而且在覆冰期中可能冰闪,这两种闪络均会对电力系统的正常运行造成很大的危害,绝缘子周围电场分布的均匀程度对于其闪络电压有很大的影响.为此,通过对110 kV下的瓷绝缘子串进行建模,对其表面涂覆不同种类的室温硫化硅橡胶(RTV)(包括长效RTV(PRTV)、半导体RT...     

长效固化涂料防污闪性能的试验研究

绝缘子防污闪是电力系统的一个重大课题,国内外的有关专家对此均进行了多方面的研究和实践。随着环境污染日渐加重,对现场大量使用的普通型瓷绝缘子要求提高其防污闪性能的问题日益紧迫。七十年代美国曾试用一种稀释的硫化硅橡胶(RTV)液喷涂在电瓷表面自然固化成弹性固体涂层。他们在海边严重盐雾的户外试验场对涂有RTV的25.4cm悬式绝缘子施加工作电压13kV/片(泄漏比距约为2.2cm/kV),持续运行了6年5个月没有发生闪路。尽管RTV涂层上沉积相     

半导体防覆冰RTV涂料设计研究

目前输电线路上所应用的绝缘子防污闪的涂料主要是室温硫化硅RTV橡胶涂料。绝缘子涂覆RTV涂料后,不但提高了绝缘子表面的憎水性,其表面积聚的污层也获得不同程度的憎水性,然而当涂层被冰层覆盖后会失去憎水性。基于此,提出在具有一定防冰效果的憎水性基础上,把硅橡胶涂料改性为半导体涂料,其具有憎水特性和半导电特性两大特点,直接涂覆在瓷绝缘子表面即可形成防覆冰涂层。憎水特性可减小冰层与材料表面的粘附力及覆冰密度,并改变覆冰的形态,但不能延缓或防止覆冰。     

硅藻土特性对复合绝缘子人工污秽试验的影响

复合绝缘子的耐污闪性能主要受硅橡胶材料的憎水性和憎水迁移特性的影响,复合绝缘子人工污秽试验中,不溶污秽的特性对硅橡胶的憎水迁移性有很大的影响,因此在复合绝缘子人工污秽试验中选用合适的不溶污秽对试验结果的可对比性具有至关重要的意义。对6种不同硅藻土在高温硫化硅橡胶(HTV)和室温硫化硅橡胶(RTV)表面进行了憎水迁移性试验,研究了不同硅藻土特性对材料憎水迁移性的影响,并进行了不同污秽类型的电镜扫描和比(BET)表面积、孔隙度的研究。试验结果表明,不同的硅藻土对硅橡胶表面憎水性的迁移速度有很大的影响,且与其微观特性有着比较好的相关性。根据试验结果对人工污秽试验所用硅藻土的特征值进行了推荐。该文的研究结果可以作为分析硅橡胶材料憎水迁移特性的参考,同时也为复合绝缘子人工污秽试验的标准制定提供了一定的依据。     

绿藻对交流复合绝缘子伞裙表面形貌及憎水性的影响机理

藻类在绝缘子上附生引起国内外专家学者越来越广泛的关注,藻类作为一种特殊的生物污秽对复合绝缘子性能的影响尚不明确。本文以广东地区伞裙附生绿藻的500kV交流复合绝缘子为样品,分析了绿藻在复合绝缘子上的分布规律。通过静态接触角、EPMA电子探针和扫描电镜测试,研究了绿藻对硅橡胶伞裙表面形貌及憎水性的影响机理。结果表明,绿藻生物层对憎水性小分子迁移的阻碍作用导致绿藻附生的伞裙区域憎水性完全丧失。绿藻细胞的粘附行为与硅橡胶自然老化协同作用使伞裙表面形成特殊的鳞片状结构。绿藻附着层可延缓伞裙表面裂缝和凹陷往纵深发展。     

挂网运行复合绝缘子伞裙性能研究

针对复合绝缘子在各种环境因素和运行应力的作用下,其外绝缘材料高温硫化硅橡胶会随着运行时间的增加出现老化的问题,对4支运行后的复合绝缘子和1支新绝缘子的伞裙材料进行了硬度、憎水性、体积电阻率、表面电阻率和电气强度的测量,以及热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)和扫描电子显微镜(scanning electon microscope,SEM)检测。试验结果表明,复合绝缘子在长期运行后,其伞裙硬度增加,憎水性和电气强度有所减弱,表面的有机聚合物含量变少,无机残留物的含量相对增加,硅橡胶在氮气气氛中的热稳定性高于空气气氛中的热稳定性,SEM结果显示,运行10年后伞裙表面孔洞直径多小于5μm,而运行15年以上者则出现大于10μm的孔洞。     

LED不同光质条件对饵料微藻小球藻生理生长的影响

随着行业对高质量水产养殖需求的日益增加，饵料微藻的工业化LED培养受到越来越多的重视。本文通过室内培养实验，研究了不同光质(红蓝光4∶1、红蓝光2∶1、红蓝光1∶2、红蓝光1∶4、蓝光、红光、白光)对典型饵料微藻普通小球藻(Chlorella vulgaris)生理生长特征的影响。结果表明红蓝光1∶4作用下普通小球藻生长效果最佳，其最大细胞密度为(1.80±0.03)×10⁸ cells/mL、最大比生长率为(1.09±0.12)d^-1、叶绿素a含量为(20.71±1.00)mg/L;蓝光更有利于普通小球藻总蛋白质的合成和积累，其含量为(1.22±0.08)g/L;红蓝光1∶2的光质更有利于总氨基酸的合成和积累，其含量为(10.92±0.50)mmol/L;红蓝光1∶4的光质更有利于藻细胞总脂的合成，其含量为(37.67±1.155)%。红蓝光1∶4光质条件培养的普通小球藻产量更高，拥有较多储能物质，作为饵料微藻的质量更高。本结果为高质量饵料微藻工业化LED培养提供了参考方案。     

填充床放电反应器灭活铜绿微囊藻的机理

为了得到一种合理有效的铜绿微囊藻去除方法,研究了填充床放电反应器灭活铜绿微囊藻的机理,主要考察了放电对藻细胞数的影响、细胞形态的影响和生长的间接影响,以及过氧化氢在藻细胞外产物溶液中的浓度和稳定性,外加过氧化氢对藻生长的影响。结果表明:放电处理当天藻细胞数下降不太明显,但在放置培养过程中下降明显;藻处理后的扫描电镜图显示细胞表面受到严重破坏,细胞内物质溢出,细胞出现孔洞;处理后的藻细胞外产物溶液对藻生长率的影响随着放置时间的增加而下降,整个放置培养期间,离心前藻细胞的光密度较离心后的略有降低;放电产生的过氧化氢浓度为μmol/L量级,且随着放电处理时间的增加而增加,但放置培养期间呈一级下降趋势;填充床放电反应器灭活铜绿微囊藻主要机理或原因是放电产生的物理和化学的综合作用导致铜绿微囊藻细胞死亡,过氧化氢的相对稳定存在加强了一些本已受到放电破坏的藻细胞损伤程度,使这部分细胞不能自身修复而逐渐死亡。     

基于CFD的高速动车组车顶支柱绝缘子覆冰特性研究及防覆冰伞裙优化

高速动车组车顶支柱绝缘子在寒冷环境中高速运行,其表面容易产生覆冰现象,进而引发局部放电、闪络击穿等外绝缘事故,导致列车停运,造成巨大的经济损失.然而,现阶段对动车组车顶绝缘子覆冰特性的研究并不充分.该文采用基于计算流体动力学(CFD)的数值模拟方法,对FQJG2-30/16-400型硅橡胶车顶绝缘子在不同环境参数下的覆冰特性进行研究.结果 表明:在高速运行条件下,覆冰主要形成在车顶绝缘子迎风侧的伞裙边沿和棒径处,覆冰厚度在迎风侧棒径中心处达到最大值.动车组车顶绝缘子表面的覆冰量随着温度(θ)、风速(ν)、液态水含量(LWC)以及液滴中值体积直径(MVD)等环境参数的增大而增大.基于防覆冰结构优化研究结果,推荐的高速动车组车项支柱绝缘子的防覆冰结构参数为:伞裙下倾角为0°;大小伞裙直径比为1;在满足机械强度的条件下伞裙上倾角、绝缘子棒直径尽量小;在保证一定爬电距离的情况下绝缘子伞裙间隔尽量小.     

环境参数对绝缘子表面覆冰增长的影响

覆冰严重威胁电力系统的安全运行,国内外对输电线路覆冰机理、增长过程和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对绝缘子覆冰增长预测模型及相关试验研究甚少,因此开展了LXP-160玻璃绝缘子在不同覆冰环境参数下其表面覆冰增长的试验研究,分析了温度、水滴颗粒直径(MVD)、风速等对绝缘子表面覆冰增长的影响,得到了采用旋转监测导体覆冰厚度d1、绝缘子表面覆冰厚度d或绝缘子覆冰质量m来表征绝缘子的覆冰程度之间的等价性关系。结果表明:水滴颗粒直径、风速越大或温度越低,绝缘子表面覆冰增长越快,其冰棱越长且越粗;温度对绝缘子覆冰类型有影响,当风速小于0.5m/s、液态水质量浓度110g/m3,MVD为130μm,温度小于-8°C时,绝缘子表面覆冰类型为雨凇,温度为-11°C时,绝缘子表面覆冰类型为硬雾凇;d1、d和m之间关系为d=0.684d11.09和m=0.828lnd1-1.186。研究结果可为揭示绝缘子覆冰机理提供参考。     

紫外辐射对高温硫化硅橡胶性能影响初探

高温硫化(HTV)硅橡胶凭其强憎水性、憎水迁移性和恢复性等优越性能,成为合成绝缘子外绝缘的首选材料。然而,与无机材料相比,高温硫化硅橡胶更易受环境影响而老化,因此通过氙灯辐照对高温硫化硅橡胶进行紫外加速老化试验。采用静态接触角法测量和评价硅橡胶材料的憎水性,同时进行了硬度以及扫描电子显微镜(SEM)测试,另外采用image-pro plus 6.0软件对SEM图片进行测试分析。试验结果表明:短时氙灯辐照对高温硫化硅橡胶表面憎水性影响不大,材料硬度有变大趋势,材料表面凹凸不平,粗糙度变大,并有填充物外露的趋势。随着辐照时间增加,欲析出颗粒数目逐渐增多,颗粒大小逐渐变大,总面积增加。     

高压脉冲电场对小球藻破碎效果的影响

含油微藻的破碎是微藻制油过程中的重要环节。为此,利用清华大学自主研制的高压脉冲电源(THU-PEF4)系统,针对小球藻的光合活性和叶绿素质量浓度这2个生物量,重点考察了高压脉冲电场强度、脉冲宽度、脉冲重复频率、电场极性及样品电导率对小球藻处理效果的影响,在此基础上结合双荧光染色法和流式细胞仪研究了高压脉冲电场(PEF)对微藻细胞的穿孔破碎效果。研究发现高压脉冲电场强度和脉冲注入能量密度是影响高压脉冲电场处理效果的关键因素,而脉冲宽度、脉冲重复频率、电场极性对小球藻的处理效果影响不大。当电场强度从2.5 MV/m增加到5.0 MV/m时,20 m S/m电导率下的小球藻细胞破碎率从17.21%增加至83.29%;当脉冲注入能量密度从8.9 k J/L增加到149.52 k J/L时,4.5 MV/m电场强度作用下的小球藻细胞破碎率从9.78%提高到81.78%。     

室温硫化硅橡胶涂料防污闪特性与应用研究

通过在实验室对室温硫化(RTV)硅橡胶涂料的憎水性及其电气性能研究,进行了在绝缘子外表面的应用实验,结果表明:在绝缘子表面涂RTV涂料后,污闪电压达未涂RTV硅橡胶涂料时的2倍多,证明RTV涂料是一种长效的防污闪涂料,具有优异的防污闪性能,省时省力省钱,可操作性强,建议污染较严重地区使用。     

电厂冷却水系统杀藻剂除藻试验研究

在对国内外除藻剂进行大量分析和筛选的基础上 ,提出 3种较为有效的杀藻剂 ,并进行了单、复配除藻对比试验 .结果表明 :DDAB有效浓度及最佳杀生浓度最低 ,CTAB次之 ,H2 O2 最差 ;DDAB及CTAB的最佳单用浓度分别为 1× 1 0 - 6 mg/ml、(5～ 1 0 )× 1 0 - 6 mg/ml;复配以 0 .2× 1 0 - 6 mg/ml+1 .4× 1 0 - 6 mg/mlCTAB复配除藻效果最好 ;对浮游藻类和丝状藻类效果相似     

白炭黑对复合绝缘子用硅橡胶性能的影响

由于白炭黑对硅橡胶具有较好的补强效果,采用白炭黑及硅微粉等补强混炼制得热硫化硅橡胶,分析白炭黑的类型、比表面积、添加量、表面基团等对复合绝缘子用硅橡胶各项性能的影响。结果表明:作为复合绝缘子用硅橡胶补强剂,气相法白炭黑优于沉淀法白炭黑;当气相法白炭黑的比表面积为200 m2/g,其表面羟基含量为40%~60%,加入量为25~35份时,硅橡胶的综合性能较优;硅微粉的加入量为5份时,硅橡胶的综合性能最佳。