新型快挥发带电清洗剂对支柱复合绝缘子的溶胀效应及改进

直流硅橡胶绝缘子积污后对其绝缘性能和使用寿命有重要影响,一般通过带电清洗剂进行清洗,而在带电清洗剂下的溶胀效应带来的不利影响是有待解决的关键问题.对1、2号两种带电清洗剂挥发速率、硅橡胶在不同带电清洗剂清洗前后的溶胀性以及憎水性的变化进行了试验研究,并探讨了相应的机制.结果表明:1、2号带电清洗剂在25℃时的挥发速率分别为1095.78 g/(h·m2)和108.01 g/(h·m2);硅橡胶溶胀度随时间的增加而增大,溶胀10 h后达到饱和,饱和后的硅橡胶溶胀指数分别为55％和130％;1号带电清洗剂会削弱硅橡胶的憎水性,经过10 min浸泡,接触角下降了14％,2号带电清洗剂能增强硅橡胶的憎水性,经相同时间浸泡,接触角上升了6％,因而挥发性优良的带电清洗剂可以降低溶胀对硅橡胶绝缘子的不利影响.     

憎水性清洁剂对电气设备外绝缘的影响

积污老化是造成电气设备外绝缘性能下降的主要原因之一,目前主要采用酒精擦洗的方法进行处理,效果并不理想。为此,介绍了一种具有清洁功能的憎水清洁剂,它能够实现对老化硅橡胶表面深度交联污秽的彻底清洁,同时通过残留憎水性保护膜提升设备的绝缘阻值。针对积污老化对复合绝缘子憎水性及绝缘阻值的影响以及清洁剂在污秽清洁、憎水提升和绝缘电阻恢复等方面的性能进行了实验和理论分析。初步研究表明:积污老化严重降低复合绝缘子在高温高湿环境下的外绝缘性能;新型清洁剂具有比酒精更为优异的污秽清洁能力,同时残留保护膜可以明显提升材料表面的憎水性和绝缘电阻,为高湿条件下绝缘检测提供了一种可供选择的解决方案。     

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。     

电力外绝缘用硅橡胶清洗修复剂制备及性能研究

硅橡胶广泛应用于电力行业的复合绝缘子和防污闪涂料,然而长时间工况运行后,容易发生老化粉化、污秽沉积,降低了表面憎水性。电网中目前有上亿支硅橡胶绝缘子服役多年,研究能够清除表面污秽,修复硅橡胶老化层的新型清洗剂迫在眉睫。本文探究不同非离子表面活性剂含量和修复剂含量对清洗效率和憎水性的影响。实验表明非离子表面活性剂含量在3%时,洗净率最高达到95%。而修复剂含量为11%时,憎水性最好,其憎水迁移性最佳可以达到HC1级。通过扫描电镜分析,发现清洗后硅橡胶表面微孔和裂缝消失,表面平整,表明该清洗剂具有去除老化层和污秽,修复老化绝缘子的效果。这为继续研发硅橡胶清洗修复剂,延长绝缘子服役期限提供一定的理论和实践基础。     

风沙环境对复合绝缘子伞裙硅橡胶性能影响研究

风沙对复合绝缘子性能的影响是一个值得关注的问题。通过对风沙影响因素的分析并结合复合绝缘子伞裙硅橡胶材料的风沙试验,系统研究了风沙对硅橡胶材料力学性能和憎水性能的影响。研究结果表明:风沙对硅橡胶有一定的磨蚀作用,会导致硅橡胶厚度略有减小,力学性能有轻微下降;风沙会导致硅橡胶伞裙的憎水性暂时下降,但是硅橡胶具有憎水迁移性能,会使伞裙表面的憎水性在短时间内重新达到较高的水平,从而减小了绝缘子污闪风险。     

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。     

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。     

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。     

硫化硅橡胶涂料在直流输电线路绝缘子上的运行状况研究

硫化硅橡胶(RTV、RTV-II)涂料已广泛应用于中国污秽等级在c级以上区域的输电线路,笔者选取±500 kV输电线路挂网运行3年以上的RTV、RTV-II涂料绝缘子为试品,连续5年对RTV、RTV-II涂层表面的积污状况、憎水性、机电特性和电气性能等进行跟踪研究。结果表明,伴随运行时间的增加,RTV、RTV-II涂层出现了涂层粉化、起包、剥落、憎水性能下降、憎水迁移能力减弱和憎水性恢复时间拉长的老化现象。     

运行多年TRV涂料绝缘子防污性能研究

室温硫化硅橡胶(TRV)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TRV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TRV涂料在输电线路绝缘子上的使用提供了有力的技术支持。     

高聚物复合绝缘子紫外老化性能研究

传统高温硫化（HTV）硅橡胶复合绝缘子以其优异的憎水性和憎水迁移性,广泛应用于国内外输电线路上。但随着特高压工程的开展,越来越多的输电线路需要跨越强紫外辐射、强风沙以及鸟啄频发地区,而在这类气候恶劣地区极易造成传统HTV硅橡胶绝缘子外绝缘性能的下降以及材料的损伤。针对这一情况,采用耐紫外线、耐气候性能强,机械性能稳定的高聚物复合绝缘子与传统HTV硅橡胶绝缘子在紫外老化性能方面进行对比,旨在研究高聚物复合绝缘子在西北高原强紫外辐射地区的老化特性。研究结果表明：在短波紫外光（UVC）持续照射下,环氧材料的拉伸强度和硬度均远高于硅橡胶,具有更好的韧性,已达到防鸟啄和耐踩踏的目的,但憎水性相比较于硅橡胶材料仍略有不及,但仍满足户外运行要求。     

特殊工业粉尘地区复合绝缘子腐蚀失效过程研究

硅橡胶复合绝缘子因其优异的憎水性及憎水迁移性而具备较好的防污闪能力,往往作为应对污闪事故的首选方案。但在部分特殊工业粉尘地区,复合绝缘子在短时间运行后会出现爬电及蚀损现象,并发展为绝缘失效。为研究特殊工业粉尘地区复合绝缘子的腐蚀失效过程,测试了某特殊工业园区内运行的复合绝缘子的表面污秽度及污秽成分、污闪电压梯度、憎水性能及微观性能,并分析了其腐蚀失效过程。主要结论如下:绝缘子表面等值盐密为0.1~0.2 mg/cm²,其污秽成分与化工污源类似;存在自然污秽时绝缘子表面憎水性良好,但其憎水性的减弱、恢复及迁移特性均不能满足运行要求;绝缘失效的起因是电晕放电导致憎水性降低,进而导致伞裙电蚀损,最后发展为绝缘失效。     

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。     

硅橡胶憎水迁移性机理试验分析

论文通过对液体硅橡胶和固体硅橡胶憎水迁移性能的比较，验证了硅橡胶憎水迁移性机理，并通过试验，分析了憎水性对复合绝缘子湿闪电压的影响。     

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。     

Flashover mechanism of silicone rubber insulators used for outdoorinsulation-I

Experimental results show that the contamination performance of silicone rubber composite insulators is better than porcelain insulators. This is attributed to the hydrophobicity of the silicone rubber. This suggests that the flashover mechanism of these insulators is different. This paper experimentally investigates contamination build-up, diffusion of low molecular weight (LMW) polymer chains, surface wetting, electrical field caused interaction between droplets, generation of conductive regions and filaments, field intensification caused spot discharge and the ultimate flashover of silicone rubber along wetted filaments. The studies resulted in a new flashover mechanism, which provides a better understanding of the superior performance of silicone rubber outdoor insulators. The results will be useful for the development of improved laboratory test procedures and to evaluate composite insulators' performance in contaminated conditions. The part of the paper describes an overview of the flashover mechanism and the diffusion of LMW polymer chains and wetting of the silicone rubber surface in detail     

Properties of Interfaces between Silicone Rubber and Epoxy

An experimental set-up was designed for testing the impact of adhesion defects at interfaces between silicone rubber and epoxy in composite insulators. Test samples were aged in this set-up by discharges appearing under a presence of tangential electric field at the interfaces exposed to humid conditions. This combination of stresses simulated realistic conditions, in which ageing at the interface could possibly accelerate further deterioration of the adhesion between silicone rubber and epoxy. The test samples were prepared by joining both the materials with and without application of primer. Without the primer, bonding between epoxy and silicone rubber was reduced. The interfacial strength after the ageing was investigated by means of a modified peel test, whereas the changes of the dielectric properties were assessed by dielectric response measurements. Furthermore, the resulting degradation was analysed with infrared spectroscopy and optical microscopy. The analyses showed that the combined stresses affected to some extend both the epoxy and the silicone rubber. However, the interfacial mechanical strength was not reduced significantly, which is an indicator for possibility to tolerate existence of small interfacial defects in real composite insulators.     

不同伞形结构复合绝缘子的交流污闪有效爬电距离

为得出高海拔、低气压下污秽地区不同伞形结构复合绝缘子的爬电距离有效利用率,在大型多功能人工气候室内对高海拔、低气压条件下干弧距离比较接近的4组不同伞型结构的复合绝缘子及一张硅橡胶平板开展了污闪试验研究。根据真实复合绝缘子的污闪梯度与硅橡胶板的污闪梯度之比,可求得复合绝缘子的爬电距离有效利用率k。根据k及爬距与干弧距离之比(δCF系数),可计算得到电弧中间隙电弧的比例k1。分析了复合绝缘子污闪过程中k、k1的影响因素。结果表明,大小伞形δCF系数为3.55的复合绝缘子在海拔不超过2 500 m时爬电距离的利用率较高,当海拔升高到4 000 m时,大小伞形δCF系数为3.27的复合绝缘子具有较高的爬电距离有效利用率。爬电距离有效利用率与与盐密、气压均呈幂指数关系。