硅橡胶合成绝缘子外绝缘老化性能研究

高温硫化(HTV)硅橡胶因其强憎水性、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,HTV硅橡胶更易受电晕、紫外辐射等因素的影响而老化。文章介绍了通过针-板电极系统模拟现实中的尖端电晕放电,用氙灯辐照对HTV硅橡胶进行紫外加速老化的研究过程。试验结果表明:电晕放电不同时间后硅橡胶表面的憎水性丧失是一个渐进的过程,而氙灯辐照对HTV硅橡胶表面憎水性影响不大,纯电场作用对硅橡胶表面的憎水性影响甚微;然而氙灯辐射后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。     

电晕老化对硅橡胶材料热刺激电流和表面情况影响研究

文中使用了电晕老化测试平台,对硅橡胶进行了初步的电晕老化试验,然后对电晕老化后的试样进行了热刺激电流和扫描电镜测试,并对测试结果进行了初步分析。试验结果表明电晕老化造成了硅橡胶绝缘材料热刺激电流增大、表面裂解的现象,从而造成了绝缘材料的劣化。     

脂环族环氧树脂材料湿热老化特性研究

为了研究脂环族环氧树脂材料在南方高温高湿环境下的老化特性,文中对脂环族环氧树脂护套材料进行了湿热老化试验,然后在不同的老化时间下取出试验样品,进行拉伸强度及拉断伸长率、体积电阻率、吸水率、介电常数和介质损耗角正切值、扫描电镜、热失重、傅里叶红外光谱等测试分析,并和硅橡胶绝缘子护套材料进行了对比。结果表明：脂环族环氧树脂和硅橡胶材料均受湿热环境的影响,拉伸强度、拉断伸长率和体积电阻率减小,介电常数、介质损耗角正切和饱和吸水率增大,热分解温度基本不发生变化。湿热环境对脂环族环氧树脂材料的拉伸强度影响较大,而对硅橡胶材料的拉断伸长率影响较大;湿热老化使得脂环族环氧树脂材料主要发生酯键水解,而硅橡胶材料的Si-O-Si主链发生了断裂。     

电压互感器的绝缘结构和老化因素及应对措施

介绍了按绝缘介质分类的干式、浇注式、油浸式和气体式4类电压互感器的结构及按电压等级、使用环境的不同所采取的不同方式的电压互感器的绝缘结构。由于电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列如固体介质软化或溶解等形态变化、低分子化合物和增塑剂的挥发等的物理变化,以及如氧化、电解、电离、生成新物质等的化学变化,即绝缘的老化,最终导致绝缘失效,电力设备不能继续运行,阐述了未来电压互感器的绝缘设计寿命将按用户预期使用的寿命来设计,通过在绝缘可靠性设计中引入应力一强度干涉理论,对电压互感器的绝缘寿命薄弱环节进行优化设计。     

硅橡胶电晕老化特性的微观机理研究

对硅橡胶进行电晕加速老化,测量不同老化时间下硅橡胶的绝缘特征参量,并通过特征参量分析深入研究了硅橡胶的老化机理。结果表明：电晕老化使得硅橡胶表面结构遭受严重的破坏,且在其表面形成了明显的孔洞和裂纹,并造成严重的粉化现象。电晕老化导致硅橡胶的分子长链断裂成小分子链,使得硅橡胶分子链柔顺度降低,形成各种缺陷并造成硅橡胶绝缘...     

硅橡胶电晕老化热刺激电流特性的正交试验研究

为研究硅橡胶复合绝缘子电晕老化过程中多因素的作用,采用正交试验法开展了电晕电压、老化时间及相对湿度3个因素作用下硅橡胶材料的电晕老化试验,对老化后的试样进行了热刺激电流测试。采用极差分析法对试验数据进行分析,发现电晕电压水平的变动对陷阱电荷量的影响最大,其次是老化时间,相对湿度对老化程度的影响最小;而采用方差分析法可知:电晕电压和老化时间对试验指标具有显著影响,且电晕电压的影响显著性较老化时间大,相对湿度的影响最不显著。     

电晕老化表面改性硅橡胶材料对介质阻挡放电的影响

在介质阻挡放电(DBD)研究中,人们认为阻挡材料对放电有重要影响,但相关机理研究较少。为此,以6个不同电晕表面改性时间(0 h、14 h、24 h、48 h、96 h和120 h)的硅橡胶作为阻挡介质材料,研究了低气压(0.5~52kPa)下的介质阻挡放电现象。发现维持均匀放电的气压范围与硅橡胶材料有关,硅橡胶电晕表面改性时间越长,形成均匀放电的气压范围越宽,电晕表面改性120 h的试样均匀放电的气压范围达到了46 kPa,较未表面改性时(35 kPa)提高了30%。另外,利用扫描电镜分析和热刺激电流法,测量了6个试样的陷阱特性。结果表明:电晕表面改性时间越长,峰值电流越大,陷阱电荷量越大,陷阱能级越大但数值都≤1 eV。该工作结果说明阻挡介质材料表面的浅陷阱对均匀放电具有重要影响。     

有机绝缘材料电晕老化测试系统的研制

为了对国内研究有机绝缘材料的耐电晕老化问题提供一个标准的试验平台,进而有助于相关试验方法等标准的制定,参照美国ASTMD2275-01固体电绝缘材料表面对电晕的耐压性标准试验方法中的试验装置,自行研制了一套先进的有机绝缘材料电晕老化测试系统。该系统包括电晕发生装置、测量装置、保护系统、环境控制及监测装置等,能在不同的试验条件下同时对多组试样进行电晕老化试验,并以LabView为软件平台实现对电流、电压、累积电荷量的实时采集计算和存储。利用该系统对高温硫化(HTV)硅橡胶进行初步电晕老化试验的结果表明,该系统能够按照设定的试验条件可靠稳定运行。     

交流电晕对硅橡胶材料憎水性的影响

采用针-板电极研究交流电晕对硅橡胶材料憎水性的影响。研究发现作用电压、表面污秽状态、相对湿度等因素都会影响电晕条件下的硅橡胶材料憎水性丧失和恢复特性。交流电晕使清洁试片憎水性丧失迅速，但憎水性恢复缓慢，一般憎水性恢复需要10h以上；而染污试片憎水性丧失相对较慢，憎水性恢复较快，一般憎水性丧失需要6h以上。研究证实，IEC62217中的复合绝缘子多因素试验对硅橡胶材料憎水性丧失和恢复的过程考虑不够充分，需要进一步研究改进。     

老化对合成绝缘子防污性能的影响

硅橡胶合成绝缘子具有憎水性和憎水性迁移特性,使其在短期内具有优异的防污性能。但长期运行于严重污秽环境下,合成绝缘子会老化,导致防污能力下降,污闪电压降低,泄漏电流增大沿面放电,靠民表面腐蚀,进一步加速合成绝缘子老化。因此,老化是导致合成绝缘子故障的主要原因。实验还表明,污闪电压与盐雾密度的关系很小,合成绝缘子的污秽度不宜用盐雾密度表征,而用表面电阻或表面电导率表征更好。     

多种老化因素对接触网复合绝缘子憎水性及憎水恢复性的影响研究

在青藏高原等高海拔地区,复合绝缘子在强紫外辐照、异常发热等因素作用下发生老化,会导致硅橡胶憎水性下降,因此分别对两种不同的硅橡胶进行紫外、温度联合老化和热老化,测量硅橡胶表面的静态接触角以衡量其憎水性,并将紫外、温度联合老化后的硅橡胶置于150℃条件下,分析多因素老化转为单因素老化后硅橡胶的憎水恢复性.研究结果表明:紫外、温度联合老化条件下硅橡胶的憎水性下降速度为热老化条件下硅橡胶憎水性下降速度的1.5～2倍.不同紫外、温度联合老化周期下的硅橡胶在150℃条件下静态接触角的变化曲线不同,其原因是不同老化程度下产生的小分子硅氧烷浓度不同,在热老化条件下硅橡胶热裂解与小分子硅氧烷向硅橡胶表面迁移形成竞争机制,当小分子硅氧烷迁移占主导作用时,硅橡胶静态接触角增加.该研究结果可为高海拔地区的复合绝缘子运行维护提供参考.     

多种老化因素对接触网复合绝缘子憎水性及憎水恢复性的影响研究

在青藏高原等高海拔地区,复合绝缘子在强紫外辐照、异常发热等因素作用下发生老化,会导致硅橡胶憎水性下降,因此分别对两种不同的硅橡胶进行紫外、温度联合老化和热老化,测量硅橡胶表面的静态接触角以衡量其憎水性,并将紫外、温度联合老化后的硅橡胶置于150℃条件下,分析多因素老化转为单因素老化后硅橡胶的憎水恢复性.研究结果表明:紫外、温度联合老化条件下硅橡胶的憎水性下降速度为热老化条件下硅橡胶憎水性下降速度的1.5～2倍.不同紫外、温度联合老化周期下的硅橡胶在150℃条件下静态接触角的变化曲线不同,其原因是不同老化程度下产生的小分子硅氧烷浓度不同,在热老化条件下硅橡胶热裂解与小分子硅氧烷向硅橡胶表面迁移形成竞争机制,当小分子硅氧烷迁移占主导作用时,硅橡胶静态接触角增加.该研究结果可为高海拔地区的复合绝缘子运行维护提供参考.     

影响环氧浇注电压互感器局部放电因素分析

局部放电水平是反应电压互感器绝缘性能的一项重要指标,局部放电量大小直接影响产品的使用寿命。也直接体现产品的技术设计、制造工艺、产品质量、应用材料等整体水平。局部放电量大,使用过程中会存在绝缘隐患,影响运行可靠性。通过对影响环氧浇注的电压互感器局部放电的因素进行分析,提出对应控制方法。     

纳米粒子对聚酰亚胺薄膜电晕老化形态的影响

为了研究无机纳米氧化物在提高聚合物耐电晕性能方面所起的作用,采用高分辩率光学显微镜比较了聚酰亚胺(PI)薄膜和纳米Al2O3填充聚酰亚胺薄膜在相同条件下的老化形貌,发现纯PI表面老化形态早期为山谷状,随着时间的延长山谷的深度增加,最终形成凹坑;而PI-Al2O3复合薄膜则呈浅凹坑状,随着老化的进行最终发展成浅的由纳米粒子组成的蜂窝状孔洞,且老化速度显著降低。     

复合绝缘子电晕加速老化试验研究

为研究电晕对复合绝缘子老化性能影响,采用针-板电极模拟不均匀电场环境,以硅橡胶片材作为高温硫化硅橡胶展开试验.结果表明,电晕老化对材料表面具有一定的破坏,是造成材料憎水性下降及暂时性丧失的主要原因,温度越高,硅橡胶憎水恢复越快,恢复后憎水角越大;电晕造成材料拉伸强度和硬度有所下降,体积电阻率减小,介质损耗角增大、介电强度减小,电晕放电对电气性能影响较大.     

不同老化处理对涂覆硅脂后XLPE/SIR界面击穿特性的影响

为研究不同老化条件对电缆附件界面击穿特性的影响,首先在交联聚乙烯(XLPE)/硅橡胶(SIR)平板复合试样界面处制备环形电极,然后对涂覆两种硅脂的硅橡胶分别进行热老化、臭氧老化、电晕协同臭氧老化处理,最后在交流电压下进行XLPE/SIR界面击穿试验。同时,对涂覆硅脂并经不同老化条件处理后的硅橡胶表面微观形貌、傅里叶红外光谱及凝胶含量进行分析,探究不同老化条件对涂覆不同硅脂后XLPE/SIR界面击穿特性的影响规律。结果表明:短时热老化作用对涂覆硅脂后XLPE/SIR界面的交流击穿特性影响较小,臭氧老化及臭氧协同电晕老化均可降低XLPE/SIR界面的起始放电电压和交流击穿强度。老化作用对XLPE/SIR界面交流击穿特性的影响主要是由硅脂及硅橡胶的物化特性改变引起的。     

高海拔地区硅橡胶合成绝缘子电晕老化特征分析

模拟高海拔低气压环境,采用多针-板电极放电模型产生电晕电场,分别对硅橡胶合成绝缘子试样进行老化处理,通过静态接触角法测量表面憎水性的变化,分析低气压环境对合成绝缘子电晕老化的影响,得出合成绝缘子的电晕老化速度随着气压的降低而加快等3个试验分析结果。     

线路电晕对测量电流互感器介质损耗因数的影响及其正确布线的方法

分析了影响高压电流互感器介质损耗因数测量准确度的直接原因,找出了影响测量误差的各个环节,介绍了所采取的改进措施。     

硅橡胶热老化特性及其对电缆附件运行可靠性的影响

电力电缆大力发展,使得新型硅橡胶绝缘材料由于其优良的机电热性能得以广泛应用在超高压电缆附件绝缘领域,但是绝缘故障时有发生,成为电缆输电线路的薄弱环节.本文提出材料老化特性是影响超高压电力电缆附件运行可靠性的重要因素,对硅橡胶材料电树老化性能进行了深入研究,研究温度对电树起始电压、形态的影响规律和电树随着时间的发展规律.研究显示硅橡胶电树起始电压随温度的升高明显下降,电树形态从树枝状、松枝状向丛状树枝过渡,表明硅橡胶绝缘材料在电缆运行温度范围内存在明显的热破坏特性,对硅橡胶电缆附件绝缘可靠性造成不利的影响,而较高温度的丛状电树的滞长特性则将成为电缆附件的长期性故障隐患.在特性研究的基础上,对比分析了温度对硅橡胶和聚乙烯电树老化性能的差异,认为当前硅橡胶电缆附件故障频发的主要原因之一是对硅橡胶老化特性缺乏了解,造成现有的常规结构设计上冗余不足.