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。     

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。     

干冰清洗对复合绝缘子用硅橡胶憎水性的影响研究

为了研究干冰清洗对复合绝缘子表面憎水性的影响,本试验选用高温硫化硅橡胶作为试样模拟复合绝缘子,对硅橡胶进行不同污秽程度的人工涂污,在不同参数下进行干冰清洗实验,详细研究了空气压力、清洗角度、干冰质量流量对复合绝缘子用硅橡胶表面憎水性的影响。结果表明,不同的空气压力和质量流量的干冰具有不同的动能,随着空气压力和质量流量的增大,硅橡胶表面污秽清洗效果变好,憎水性提高;但当干冰动能达到一定程度时,硅橡胶表面清洗效果达到阈值。不同的清洗角度影响干冰颗粒的垂直打击分量从而影响干冰的清洗效果。在合理的空气压力、清洗角度和质量流量下,干冰清洗能够有效的去除硅橡胶表面污秽,提高硅橡胶表面的憎水性,同时保证不对硅橡胶造成损伤。     

复合绝缘子粉化伞裙的微观结构与憎水性的关联研究

为研究粉化硅橡胶伞裙的憎水性与其微观结构的关系,针对现场取回的3支粉化的110kV复合绝缘子,通过红外光谱、扫描电镜、能谱分析等方法开展研究。首先,利用静态接触角和喷水分级法测试样本的憎水性,粉化层表面的憎水性相比新样本略有下降,去掉表面的粉化层后,其憎水性明显下降。然后,通过红外光谱测试发现样本的主链和侧链基团(Si-O和Si-CH_3)发生了断裂,侧链甲基含量减少;扫描电镜发现去粉化层后硅橡胶表面存在大量微孔和裂纹,因而导致去粉化层后的硅橡胶伞裙表面憎水性明显降低。最后,通过能谱分析发现,粉化层中的硅含量明显高于去粉化层后硅橡胶表面和材料内部值,同时粉化层表面的粗糙度增加,说明粗糙度和硅氧烷小分子的迁移同时导致粉化层表面的憎水性优于去掉粉化层后的表面。研究结果表明,粉化与硅橡胶伞裙的憎水性关联密切,但仍需深入研究粉化复合绝缘子的运行可靠性和使用寿命。     

复合绝缘子憎水性丧失的研究

根据复合绝缘子的主要成分、生产用的原材料,从运行中电气和环境应力影响及制造原因分析复合绝缘子在挂网运行过程中憎水性下降和憎水性迁移性丧失的原因,通过大量的抽检数据,探讨复合绝缘子憎水性丧失的防范措施。     

用动态滴水法评估硅橡胶复合绝缘子表面憎水性

为有效评估硅橡胶复合绝缘子在实际运行过程中表面憎水性变化情况,利用CIGREWGD1.14提出的动态滴水实验法搭建了憎水性检测系统,以不同老化程度的硅橡胶复合绝缘子为试样,在交流电压下以12滴/min的速率将电导率为2.0mS/cm的液滴匀速滴至试样表面,运用高速摄像机记录液滴在试样表面动态变化过程及其引发的表面放电现象,采用光电倍增管测量表面放电强度,通过分析放电分布及特征建立了绝缘子表面放电图谱、放电发光分布、发光亮度、放电相对光强与试样憎水性的对应关系。研究表明,随着憎水性的下降,绝缘子表面放电强度、放电发光分布、发光亮度和放电光强均呈现增大的趋势。研究结果为复合绝缘子表面憎水性变化提供了一种基于放电光学特征分析的评估方法。     

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。     

绝缘子憎水性图像检测方法研究

绝缘子表面憎水性检测是判断绝缘子性能的主要手段,也是确保绝缘子安全运行的重要保证。该文把图像处理技术引入到绝缘子憎水性检测中,通过对绝缘子图像的对比度增强、图像的灰度、梯度及度的信息特征的综合考虑、模糊C均值聚类(fuzzy C-means,FCM)和形态学对憎水性图像进行分割,获取大水珠(或水迹)形状信息,最后用最大面积比法判定绝缘子的憎水性等级。实验结果表明,该算法能够有效地提取出水珠(或水迹)的形状信息、克服传统目测法的主观性,检测结果的准确性满足实际检测的需要。     

绝缘子憎水性表面污秽测量方法研究

为了采用局部表面电导率法对绝缘子憎水性表面污秽进行测量,文中在已有局部表面电导率法测量绝缘子亲水性表面污秽的基础上,研究了绝缘子表面污秽憎水性的消除方法,提出了局部表面电导率测量仪结合滴高岭土悬浊液来测量绝缘子憎水性表面污秽的方法。利用该方法对实验室的人工染污试品和实际直流换流站的自然污秽绝缘子憎水性表面的污秽进行了测量研究,研究结果验证了该方法的可行性和准确性。     

硅橡胶材料憎水性迁移与憎水性减弱特性试验方法的研究

研究了正己烷浸泡对硅橡胶材料憎水性试验的影响,发现加入正己烷浸泡的环节后,憎水性迁移特性的试验结果对试品排序并不改变,但扩大了HC值的级差,有利于对硅橡胶材料的挑选。同时发现正己烷浸泡也可用于憎水性减弱特性试验。若硅橡胶材料憎水性试验采用正己烷浸泡,憎水性四要素的试验周期可减少1天。最后,文章还提出正己烷浸泡可作为憎水性试验方法的一个新手段。     

空间电荷对硅橡胶憎水性的影响研究

对硅橡胶试样进行短时间(10 min)的直流加压实验后,直接测量其水珠接触角,发现硅橡胶的憎水性迅速下降。用表面润湿处理的方法将表面电荷导走,再次测量,其憎水性又立刻恢复。经长期加压的硅橡胶试样,在同样的表面润湿处理后,憎水性停留在较差的水平,憎水性恢复的速度也比短期实验要慢得多。用电声脉冲法测量硅橡胶中的空间电荷,并将界面电荷峰值的绝对值与经润湿处理后测得的憎水性进行对比,发现两者存在着相互对应的关系。硅橡胶界面电荷峰值绝对值的提高对应着硅橡胶憎水性能的下降。实验证明,空间电荷的大量积聚会导致硅橡胶憎水性一定程度上的破坏和丧失。     

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。     

聚烯烃绝缘子材料的憎水性迁移研究

选择以氯化钠和硅藻土为人工污秽、乙醇为稀释剂制备污液,对聚烯烃表面进行定量均匀涂污。采用静态接触角法和喷水分级法测试并研究了稀释剂用量、盐密、污层厚度等对聚烯烃材料憎水性迁移的影响。结果表明:聚烯烃绝缘子材料表面存在憎水性迁移;盐密和污秽厚度对静态水接触角大小有重要影响;当涂污盐密和灰密分别为0.1 mg/cm~2和0.5 mg/cm~2时,憎水性迁移时间从24 h增加到96 h,静态水接触角从75°增大到87°左右,憎水性分级测量结果为HC3级。     

复合绝缘子憎水性机理分析

本文阐述了老化前后复合绝缘子表面憎水性的变化，分析了复合绝缘子老化的原因，并通过试验验证了复合绝缘子憎水性丧失及恢复的机理。     

现场运行复合绝缘子憎水性的研究

为及时发现长期运行复合绝缘子伞裙护套材料的憎水性下降,测试了现场运行复合绝缘子的憎水性迁移、丧失和恢复特性,并利用傅立叶变换红外光谱法(FTIR)分析了伞裙材料表面成分。结果发现复合绝缘子所用生胶PDMS主链增长是其憎水性下降的原因之一。应做好复合绝缘子运行状态检测工作,以充分发挥其优异性能。     

复合绝缘子憎水性在线检测技术研究

文章所研究的复合绝缘子憎水性在线检测装置集合了多种技术为一体,包括数字图像处理技术、计算机软件技术和远程无线信号控制与传输等技术,将其安装到需要定期在线检测的复合绝缘子上后,每次检测均能实现自动化过程,避免了以往每次测量均由人工登塔操作的繁琐以及人为因素造成的误差。通过使用本装置和传统喷水分级法分别对三组复合绝缘子的憎水性等级进行了测试,两种方法的测试结果完全相互吻合,证明了本装置测量的准确性与可靠性。自装置研制成功以来,经为期5个月的复合绝缘子憎水性在线定期检测,综合分析所得数据并得出相关结论,最后进行了后期展望。本装置能让电力工作者及时掌握线路运行复合绝缘子憎水性变化趋势,为输电线路状态检修提供准确而有力的依据。     

硅橡胶憎水性的恢复机理研究进展

作为一种优异的户外高压绝缘材料 ,硅橡胶的憎水性恢复一直是人们关注的焦点。本文总结了有关硅橡胶憎水性恢复的各种机理 ,并指出了尚待解决的问题。     

长期运行复合绝缘子憎水性的非均匀变化特性

研究绝缘子不同部位的憎水性状态及其影响因素对整支复合绝缘子的憎水性测试及判别具有指导意义。为此,以4串现场运行后的复合绝缘子为研究对象,采用静态接触角方法对整串绝缘子系统地进行憎水性测试。由测试结果可知,整支复合绝缘子的憎水性分布是不均匀的,主要表现为沿串不同伞裙、同一伞裙不同区域的憎水性不同。绝缘子沿串憎水性分布与沿串电场强度分布规律一致;对于同一伞裙,其上、下表面的憎水性存在差异,且其不同方位的表面也有差异,并存在憎水性相对最差的一个方位。进一步分析发现,绝缘子表面放电是造成运行复合绝缘子憎水性下降的主要因素,而长期紫外辐射及污秽作用会引起表面憎水性能的劣化。     

合成绝缘子憎水性分级试验方法

合成绝缘子憎水性分级试验方法ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＴｅｓｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄｏｎＨｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃＩｎｓｕｌａｔｏｒｓ田建华（郑州电力高等专科学校,郑州市,４５０００４）近年来,硅橡胶合成绝缘子（以下简称合成绝缘子）在我国的应...