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。     

柔性石墨复合接地材料及其相关性能试验研究

当前,电力系统金属接地材料在实际运行中长期面临着腐蚀、复杂地形条件下运输及施工困难、接地体与土壤贴合度不高、偷盗及人为损坏事故频发、使用降阻剂加速金属腐蚀等问题。为此,选择高纯鳞片石墨作为主要导电材料制备了具有Litz线分层结构的新型接地材料——柔性石墨复合接地材料,并对该接地材料及其连接点分别进行了电阻率与接续电阻测试、冲击电流耐受试验、力学特性试验、高/低温耐受试验以及几种典型接地网的接地试验。试验结果表明:石墨复合接地材料电阻率10~(-5)?·m,在标准雷电流、振荡冲击电流及短路电流冲击作用下,连接点的接续电阻稳定在2 m?左右;低温(–40℃)及高温(200℃)循环试验表明石墨复合接地材料及连接点结构稳定,接地材料电阻率呈现负温度特性;抗弯、抗扭及抗拉力学性能试验表明接地体力学性能满足实际施工要求;工频、冲击模拟接地试验进一步证明提出的接地材料具备用于实际接地工程的可行性。     

炭黑填充型硅橡胶复合材料的制备及其性能研究

以硅橡胶为基体,T60导电炭黑为填料,制备了填充型硅橡胶复合材料。研究了炭黑填充量、硫化剂用量以及硫化时间对橡胶物理性能和导电性能的影响。结果表明:炭黑填充量、硫化剂用量以及硫化时间均会对橡胶的物理性能和导电性能产生影响。其中,炭黑填充量对橡胶的导电性能影响最为显著。当炭黑用量为20份,硫化剂用量为7份,硫化时间为11 min时,所得橡胶的物理和导电性能最佳,拉伸强度为5.67 MPa,扯断伸长率为133.1%,撕裂强度为16.9 kN/m,邵尔A硬度为81,体积电阻率为165Ω.cm。     

导电硅橡胶弹性体的性能与影响因素

介绍了在一定用途的绝缘聚合物上加适量导电填料(导电炭黑)生产导电塑料与导电硅橡胶弹体等导电聚合材料的方法。聚合材料的导电率随填料量的增加先缓慢上升,当填料量达到渗透极限后则以指数曲线快速上升。这种材料的机、电性能取决于原料和加工方法,与温度、拉伸、压力、电场状况等多种因素相关。此材料产品可应用于高电压及电子技术、医疗技术等领域。     

杆塔导电混凝土基础冲击接地电阻和热力学特性仿真研究

为评价杆塔导电混凝土基础接地的防雷效果和导电混凝土基础的稳定性和安全性,利用国际通用接地分析软件CDEGS仿真分析了接地方案、土壤电阻率、导电混凝土电阻率和接地体长度对导电混凝土基础冲击接地电阻的影响,研究了雷击状态下导电混凝土基础的稳定性和安全性。得出不同土壤电阻率和导电混凝土电阻率下,同时采用接地体和导电混凝土基础的冲击接地电阻与导电混凝土基础自然接地的冲击电阻之间的差异、导电混凝土基础的冲击接地电阻与接地体长度的关系、受到雷电流侵袭时导电混凝土基础的安全稳定性,为杆塔导电混凝土基础接地的防雷和安全性研究提供理论基础。     

西北高土壤电阻率地区线路接地电阻的测量方法

高土壤电阻率地区杆塔接地电阻存在无法测出的问题。通过理论计算认为,高土壤电阻率导致辅助接地探测棒接地电阻过大,从而导致接地电阻仪失灵。提出的措施为：增加辅助接地探测棒的长度和直径、提高土壤含水量、使用食盐做降阻剂。现场试验的结果证明了该方法的正确性和合理性。     

碳纳米管在半导电屏蔽材料中的应用

分析导电炭黑和碳纳米管在半导电屏蔽料中的导电机理,分别对导电炭黑、碳纳米管及两种材料复配后的体系进行试验,分析其导电性。试验显示碳纳米管不能简单地完全取代导电炭黑,需进行复配使用。复配后可大大降低屏蔽料的体积电阻率并减少整个配方中导电体系的份数。     

对接地网工频接地电阻计算式的探讨

随着电力建设的不断发展,接地网工程已普遍得到各方面的重视,但目前计算接地网工频接地电阻的公式有多种,选用那一种较好?本文对此问题进行探讨。一、影响工频接地电阻的因素大地导电,主要是靠其中电介质溶液的离子进行导电,而受电子导电的影响很小。因此,影响大地电阻率(包括岩石层、砂层、矿体层、土壤层等电阻率)的主要因素有:含水     

导电混凝土技术对山区输电线路接地降阻作用研究

在土壤电阻率较高的山区,输电线路接地工程存在施工场地受限、接地沟开挖困难等问题,很难将接地电阻降至运行要求值。针对该难题,提出一种新型降阻方案,该方案使用碳纤维导电混凝土技术,充分利用杆塔基础自然接地,提升接地效果,尽可能减小人工接地规模。利用CDEGS软件平台搭建杆塔接地系统模型,对采用导电混凝土基础的杆塔接地系统的工频接地电阻进行仿真计算,计算结果表明,与常规接地设计相比,杆塔基础采用导电混凝土作为自然接地体,接地散流效果更好。另外,对施工环境较差的塔位来说,采用导电混凝土技术,在满足接地电阻要求的前提下还可以明显减小人工接地规模,具有一定的经济优势。     

福建沙溪口水电站110kV开关站接地改造分析

根据对福建沙溪口水电站110kV开关站的现场调查结果,对其接地网所存在的严重腐蚀断裂、接地电阻超标等问题进行了分析。结合周围地形、土壤电阻率的实际情况,通过采用对接地网进行重新设计、铺设外延地网、利用自然接地体、施加降阻剂等措施对其进行彻底改造;并对改造后的接地网进行现场试验。试验结果表明：改造后开关站的接地电阻、跨步电压和设备接触电势均满足目标值的要求,改造基本达到了预期的效果。     

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...     

新型RTV涂料防污闪性能的实验研究

室温硫化(RTV)硅橡胶长效防污闪涂料是目前我国电网主要的补救防污闪技术措施。介绍了污闪发生的条件和对策,阐述了RTV涂料的防污闪原理。通过闪络试验得出了结论,适当改进补强剂和添加剂后的新型RTV涂料达到了国家有关的闪络试验要求,具有较好的防污闪性能。     

碳布增强型导电塑料双极板的制备与性能

采用聚乙烯为基体,炭黑和石墨为导电填料,通过碳布做增强骨架,制备了钒电池三明治型导电塑料基复合双极板.结果表明双极板的最佳配方为:m(炭黑):m(石墨)=45∶15,总填料含量为60％.碳布的引入有效地提高了双极板的力学性能,尤其是弯曲疲劳寿命大幅提高.该双极板在100 mA/cm2的电流密度下,电流效率为97％,电压...     

纳米TiO2对RTV硅橡胶涂膜导电的影响

为了解纳米二氧化钛(TiO2)对室温硫化(RTV)硅橡胶涂膜半导体导电行为影响的规律,采用电位-电容法结合Mott-Schottky分析技术研究了在硫酸钠的质量分数w(Na2SO4)=5%的硫酸钠溶液中纳米二氧化钛对RTV硅橡胶涂膜的导电行为的影响。研究发现,添加纳米二氧化钛粉体后,RTV硅橡胶涂膜的空间电荷层电容Csc减小,该涂膜的空间电荷层厚度增加。随着浸泡时间的延长,涂膜的空间电荷层电容Csc逐渐增加,表明涂膜的空间电荷层厚度随浸泡时间延长而有逐渐减小的趋势。添加纳米二氧化钛粉体,可促进RTV硅橡胶涂膜的导电行为由n型半导体导电特征转变为p型半导体导电特征,当所添加的纳米二氧化钛的质量分数w(TiO2)=2%时,RTV硅橡胶涂膜转变为绝缘态。     

室温硫化硅橡胶涂料的改性研究

室温硫化硅橡胶涂料是一种新型防污、憎水、长效涂料,目前已在我国许多地区投入使用。但从目前推广的室温硫化硅橡胶涂料性能来看,涂料与资件的粘附力不够强,影响了涂料的使用效果,而且耐电弧能力也较差。章研究了改进温室硫化硅橡胶涂料机械性能和耐电弧能力的方法,尤其是其防污闪的主要特性－憎水迁移特性没有明显减弱。中还研究了室温硫化硅橡胶涂料的憎水迁移特性。     

高压绝缘防污闪涂层的研究进展

室温硫化(RTV)硅橡胶以其独特的憎水性和憎水迁移性而被用作新型高压绝缘防污闪材料,但仍存在附着力差,强度弱,阻燃性差等缺陷。为提高RTV硅胶的防污闪作用,进一步开展相关的研究工作,综述了污闪产生的机制,RTV硅胶的组成及特点、研究与应用。在概述了国内外RTV硅胶研究近况和RTV硅胶的小分子憎水迁移机理后阐明了纳米技术有效提高RTV硅胶的机械性能和耐老化性能,阻燃剂(如氢氧化铝)改善RTV硅胶的耐漏电起痕性、阻燃性能等的效果。最后指出,进一步提高RTV硅胶的机械性能、电气性能、抗老化性能是今后研究工作的热点。     

基于斜面法试验研究SiO_2质量分数对RTV硅橡胶涂料性能的影响

针对室温硫化(roomtemperature vulcanization,RTV)硅橡胶涂料应用中存在的黏附力不强、涂层易划破的问题,提出通过添加二氧化硅来提高硅橡胶的机械强度,改善材料的耐电痕化和耐电蚀损性。为此,结合热导率的概念,通过斜面法试验讨论了二氧化硅对RTV硅橡胶性能的影响,试验中采用西安交通大学电力电子专用设备研究所研制的高精度交流漏电起痕试验装置配合自行研发的多路泄漏电流实时监测采集装置,对制备的3种RTV硅橡胶涂料试片(只添加二氧化硅,且二氧化硅质量分数为20%、30%、50%)按照GB/T6553—2003《评定在严酷环境条件下使用的电气绝缘材料耐电痕化和蚀损的试验方法》进行试验。结论为:二氧化硅质量分数越高的硅橡胶热导率越大,热量越容易传导,耐电痕化和耐电弧烧蚀性越强;二氧化硅含量高、热导率大的硅橡胶试片到达过流保护动作的临界状态时,其烧蚀区域面积和烧蚀深度都较低二氧化硅含量的试片大;二氧化硅填料的增加使硅橡胶电蚀损后憎水性恢复过程减慢。     

A novel technique to evaluate the erosion resistance of silicone rubber composites for high voltage outdoor insulation using infrared laser erosion

The standard methods available to test tracking and erosion resistance of filled silicone rubber do not allow to delineate the fundamentals of the thermal degradation, although the heat from the dry band arcing is the main degradation factor. In this work a thermal imaging camera is used to investigate the performance of filled silicone rubber in an inclined plane test, and a scheme is established to relate the temperature and the electrical discharge energy. Further, an infrared laser technique, based on constant energy approach, is developed to study the material performance under laser heating. The technique consists of applying a certain amount of infrared laser energy during a set time period, in order to produce erosion in the silicone rubber samples. Through correlation studies the applicability of the proposed laser technique to rank silicone rubber samples with various fillers has been validated. The laser tests show identical ranking of samples when compared to samples ranked using inclined plane tests, yet offering significant advantages of being faster, simpler, and reproducible.