RTVSR纳米复合材料憎水性和电气性能研究

利用SEM电镜测试和X射线衍射测试验证了纳米SiO2和纳米LS在RTVSR中的分散性;借助FT IR红 外光谱和光学聚焦法测试研究了RTVSR/SiO2和RTVSR/LS两种纳米复合材料的憎水性及憎水迁移性;同时测试分析了两种纳米复合材料的tanδ、ρ和耐漏电起痕等基本电气性能指标。试验证明RTVSR在改性后仍具有好的憎水性和憎水迁移性,且其电气性能指标仍符合要求。     

硅烷偶联剂对介电弹性体复合材料电-机转化敏感度的影响

利用硅烷偶联剂KH550、KH570对无机纳米TiO2粒子进行表面改性,经机械共混及压延成型方法制备出3种界面结构的TiO2/室温硫化硅橡胶(RTV)介电弹性体复合材料。利用FTIR及DSC研究TiO2纳米粒子的表面改性情况,并研究不同硅烷偶联剂对复合材料介电性能和力学性能的影响。结果表明:KH550改性TiO2掺杂的复合材料较纯TiO2或KH570改性掺杂的复合材料其功能性明显提高。采用KH550改性TiO2使得复合材料拥有更高的介电常数,更低的弹性模量,使电-机转化敏感度较未改性前提高了57.4%。     

聚酰亚胺/纳米氧化钛复合薄膜的介电性能研究

采用原位分散聚合法制备了聚酰亚胺/纳米TiO2复合材料。通过透射电镜研究了纳米TiO2粒子在聚酰亚胺基体中的分散状态,并在此基础上研究了纳米TiO2填加量对该复合材料介电性能的影响。结果表明,随着纳米TiO2含量的增加,聚酰亚胺/纳米TiO2复合材料的体积电阻率和电气强度出现不同程度的劣化,并造成了介电常数和介质损耗因数的增加,但是材料的耐电晕性能显著增强,在12MV/m的电场强度下,纳米TiO2含量15%的PI薄膜的耐电晕寿命为纯PI薄膜的40多倍。     

纳米SiO_2复合改性绝缘纸的制备

通过在聚酰胺酸预聚体溶液中加入改性后的纳米Si O_2颗粒,浸渍绝缘纸,升温固化制得纳米Si O_2复合改性绝缘纸。对氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性前后纳米Si O_2复合绝缘纸表面进行SEM、FTIR对比分析,探索APTES改性对Si O_2分散性的影响机理;通过对其力学性能和电气强度的测试分析,研究纳米Si O_2的最佳掺杂比例及复合绝缘纸的固化工艺。结果表明:氨丙基三乙氧基硅烷有助于提高纳米Si O_2粒子在基体中的分散性,当纳米Si O_2含量为3%、PAA固含量为20%、固化温度为180℃时,纳米Si O_2复合绝缘纸的综合性能最佳,复合改性后的绝缘纸抗张强度、电气强度显著提高。     

输电杆塔用环氧树脂复合材料的电气性能研究

基于输电杆塔用复合材料对力学性能、绝缘性能以及耐候性的要求,研究了架空输电杆塔用环氧树脂复合材料的电气绝缘性能,分析其在浸水、盐水煮沸和漏电起痕等试验条件下的电气绝缘性能变化情况。结果表明:在浸水试验后,环氧树脂复合材料的介质损耗因数略有增大,电阻率仅下降一个数量级;在盐水中煮沸后其泄漏电流没有明显增大;复合材料具有优良的憎水性能,但憎水迁移特性较差;与绝缘涂层结合可经受3.5级的耐漏电起痕烧蚀,复合材料切片的电气强度达到25.3 MV/m(厚度1 mm)和19.6 MV/m(厚度2 mm),可以满足架空输电杆塔材料对绝缘性能面的要求。     

纳米改性技术在变压器油纸介质上应用的研究现状与未来展望

纳米改性绝缘油由于具有良好的散热和绝缘性能受到了广泛关注。但是作为变压器的内绝缘,绝缘油通过和绝缘纸(板)相配合才能达到最佳性能。本文概述了国内外纳米油纸复合介质的研究现状,对比介绍了两种不同制备工艺,综述了纳米改性前后油纸复合介质电气绝缘性能的变化,分析了其改性机理,最后提出了纳米改性油纸复合介质现阶段存在的问题以及未来的研究方向。     

纳米粒子对油纸复合绝缘系统影响的试验与仿真

传统变压器油纸复合介质已不能满足特高压等级对大容量、小型化绝缘系统的要求。为得到高性能的油纸绝缘系统,开展了纳米改性的油纸复合绝缘系统的试验和仿真研究,对比测试了有无添加纳米粒子的油纸复合绝缘的操作冲击击穿电压,建立了油纸系统下油中流注的发展模型,基于该模型,计算了沿面流注通道内的电场、空间电荷和绝缘纸表面沿面电荷分布。研究表明,纳米粒子改性的油纸系统的耐压性能较传统油纸系统有10%左右的提高,纸绝缘的面电荷密度从0.020 C/m2降为0.016 C/m2,纳米粒子可以抑制油中流注和沿面流注的发展,从而提高了油纸复合介质的绝缘性能。     

TiO_2纳米粒子对高水分变压器油中电荷输运的影响

水分是导致运行中变压器油绝缘性能下降的重要因素之一。为了提高高水分含量下变压器油的绝缘性能,本文利用半导体TiO2纳米粒子对变压器油进行改性研究。测量了不同水分含量下改性前后变压器油的工频击穿和局部放电特性。发现当变压器油中含水量较高时,半导体TiO2纳米粒子不仅可以使变压器油的工频击穿电压提高至改性前的2倍以上,而且可以有效抑制油中局部放电现象。利用电声脉冲(PEA)对变压器油中电荷累积和消散特性进行了测量研究,结果发现:TiO2纳米粒子能够提高高水分变压器油中电荷的消散速率,一定程度上抑制了水分对变压器油中电场的畸变,从而提高了变压器油的绝缘性能。     

纳米改性变压器油的破坏特性

变压器等输变电主设备的油纸介质已越来越不能满足特高电压等级对大容量、小型化、高可靠性绝缘系统的严格要求。为了解决输电电压等级提高带来的高性能变压器油及油纸绝缘问题,基于纳米改性技术,开展具有优异电气性能的新型纳米油纸复合绝缘系统的研究。采用变压器油纳米添加改性技术,研究了纳米改性变压器油的制备方法,得到了纳米改性提高变压器油破坏特性的最佳配比,并对纳米改性变压器油在交流、直流、雷电冲击下的破坏特性和局部放电起始电压进行了对比研究。研究发现纳米改性可以提高在较大间隙下变压器油的击穿电压,并且能显著提高其局放起始电压,改善其雷电冲击下50%放电伏秒特性曲线。基于纳米粒子介质球在电场中的极化理论,研究了粒子表面极化电荷密度分布和产生的势阱,并指出纳米粒子界面对载流子的捕获和流注的阻挡作用是较大电极间隙下纳米改性变压器油绝缘性能提高的原因。研究结果说明了纳米改性对于变压器油纸绝缘系统的性能提高提供了新的可能途径。     

RTVSR/SiO2电绝缘纳米复合材料的性能研究

该文研究了不同制备方法制成以及采用不同偶联剂处理的纳米SiO2在RTV硅橡胶中的分散情况，根据结果对RTVSR／SiO2纳米复合电绝缘材料进行了力学、热学、耐酸液(HCl)性能以及电气性能测试，并与纯RTV进行了对比。借助FT-IR、FT-Raman、SEM和TG-DTG-DSC等先进的测试手段，对它们的测试结论和试验数据进行了比较与研究。实验表明，采用B型偶联剂处理的纳米SiO2能更好地分散于RTV硅橡胶中，而且所得到的复合物有了更优异的力学、热学、耐酸液性能。考虑到RTV硅橡胶是电气绝缘材料，因此对RTV／SiO2纳米复合电绝缘材料也进行了耐漏电起痕、tanδ、ρv和憎水角等基本电气性能指标测试。     

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。     

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。     

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。     

室温硫化硅橡胶涂料的老化及对策

室温硫化硅橡胶涂料绝缘子运行多年后,就会老化,从而使得室温硫化硅橡胶涂料失效.提出了室温硫化硅橡胶涂层老化及寿命的判断,以室温硫化硅橡胶涂料老化后的处理方法.为室温硫化硅橡胶涂料在电力系统的广泛应用管理提供了理论依据.     

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。     

Feature article - Development of RTV Silicone Coatings in China: Overview and Bibliography

The development of room temperature vulcanized (RTV) silicone coatings in China began in early 1985. Over the course of time, they have come to be widely used in China. At present, nearly 800,000 kg of RTV coatings are used every year. They have successfully prevented serious pollution flashover of traditional glass and porcelain insulators and radically reduced the costs of maintaining transmission lines in polluted areas. RTV silicone coatings have been extensively studied in China. The main aspects of the research include improvements in the properties of the formula for better adhesion to porcelain and control of leakage current, the hydrophobicity transference mechanism, and aging. These decades of research have successfully promoted the development of RTV silicone coatings in China. The history of the development and research of RTV silicone coatings in China are discussed in this article.     

RTV涂料长期运行后性能分析及复涂方法的研究

陕西电力系统使用RTV涂料近10年,已出现了不同程度的老化,目前对RTV涂料的运行寿命还未有明确的预测方法。通过一系列比对试验,对RTV涂料长期运行后的性能进行分析,对下一步的复涂方法进行技术研究,为RTV涂料应用管理提供理论依据。     

Loss and recovery of hydrophobicity on RTV coating surfaces. Lossof hydrophobicity [comment and reply]

For original paper see ibid., vol. 1, no. 4, p. 601-4 (1994). Discusses the optimal contamination layer to be allowed on an RTV coated insulator. Is there at all such an optimal quantity? Does such an optimal contamination layer depend on the thickness of the RTV coating? The question of differences in silicone rubber properties to embed surface pollutants as well as to recover hydrophobicity has been analysed at length. Do the original authors have data which indicate the diffusion of the low molecular weight (LMW) fraction from thinner and thicker RTV coatings? A reply by the authors is appended     

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。     

长效憎水迁移剂的研制及应用

以WD-70和七甲基三硅氧烷为主要原料,通过硅氢加成反应合成长效憎水迁移剂,将其与小分子量硅油复配制备长效RTV防污闪涂料,并对其进行了憎水性、憎水迁移性、力学性能和电性能等测试。结果表明,含长效憎水转移剂的RTV防污闪涂料的外观及硫化后的力学性能、电性能、憎水性能等均可以满足现行RTV防污闪涂料标准以及实际使用的需求,并可以延长RTV防污闪涂料的使用寿命。