纳米氮化硼对氟碳树脂超疏水涂层耐电蚀性能的影响

电弧燃烧会破坏绝缘子的超疏水涂层,通过掺杂高导热纳米颗粒可以提高涂层的耐电蚀性能。本研究采用几种丙烯酸单体共聚制备氟碳树脂,然后掺杂改性纳米SiO_2和纳米BN颗粒,制备得到不同纳米BN掺杂量的氟碳树脂超疏水涂层。对涂层的疏水性、耐候性、导热性等进行测试,研究纳米BN掺杂量对涂层性能的影响。结果表明:超疏水涂层的静态接触角平均值达163°,具有优异的超疏水性和耐候性;当纳米BN质量分数为40%时,涂层的导热系数提高至0.35 W/(m·K),同时具有良好的耐电蚀性能。     

碳纳米管导电防腐涂料微观形貌及性能研究

为制备1种接地网用碳纳米管改性导电防腐涂料,采用球磨工艺将填料分别分散在有机硅树脂和环氧树脂内制得了导电防腐涂料。将涂料喷涂固化,研究了涂层形貌和碳纳米管质量分数对涂层电导率、附着力以及耐蚀性能的影响。结果表明:碳纳米管在有机硅中分散均匀,在环氧内则存在团聚;2种涂层的渗流阈值均1%,当碳纳米管质量分数为8%时,有机硅和环氧涂层电导率分别为1.3 S/cm和1.7×10~(-2) S/cm;少量的碳纳米管有助于提高涂层的内聚力,当碳纳米管质量分数6%时,有机硅涂层的附着力与耐蚀性能都呈下降趋势,这种现象在环氧涂层中更为明显。与环氧树脂相比,有机硅树脂更适合作为碳纳米管改性导电防腐涂料的成膜剂,当碳纳米管质量分数为5%时,有机硅树脂涂层具有较好的综合性能。     

含湿混合气体纵掠镀(涂)层管外壁的传热特性

为考察不同镀(涂)层管在烟气余热回收过程中的强化传热性能,采用水蒸气和空气的混合气体(w(H_2O)=6%~16%),对其在竖直紫铜管、镍-磷(Ni-P)镀层管及聚四氟乙烯(PTFE)涂层管表面的对流凝结复合传热特性进行了实验研究。结果表明:传热系数随着水蒸气质量分数和气体流速的增加而增加,PTFE涂层具有最佳的传热效果;水蒸气在紫铜管表面发生膜状凝结,在PTFE涂层表面发生珠状凝结,而在Ni-P镀层表面的凝结形式则表现为珠膜共存。对实验数据进行了多元线性回归,得到了含湿混合气体纵掠3种管子的对流凝结复合传热的Nu实验关联式,其理论值与实验值的相对误差在±15%以内,具有较高的准确性。     

利用疏水涂层提高复合材料杆塔防污性能的研究

为解决输电杆塔用复合材料表面憎水性不足、受污后其绝缘性能在潮湿状态下大幅下降的问题,采用6种不同超疏水涂料分别涂覆复合材料杆塔样品表面,并测试其憎水性,筛选出改善效果较好的3种超疏水涂料。然后将这3种超疏水涂料涂覆于复合材料杆塔样品上进行湿闪和污闪试验,全面分析了杆塔样品形状、疏水涂层制备方法、超疏水涂料类型对复合材料杆塔防污能力的影响。结果表明:疏水涂层能显著提高复合材料杆塔样品的湿闪电压和污闪电压,其中PRTV的应用效果最好,能有效降低污闪率。     

碳化硅改性超疏水涂层协同增强直流沿面闪络性能及机理研究

超疏水涂层在能源电力装备防湿/污闪络方面具有潜在的应用前景，但其表面在直流电场下易积聚电荷，导致电场畸变，诱发沿面闪络。该文研制了一种兼具优异憎水性和电荷消散特性的碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层，研究了其沿面闪络特性和机理。结果表明，填充碳化硅质量分数为40%的氟碳树脂超疏水涂层沿面闪络性能最佳，与室温硫化（RTV）硅橡胶涂层相比，其干闪和湿闪电压分别提升了62.1%和90.6%。研究发现，填充40%碳化硅的氟碳树脂超疏水涂层表面以浅陷阱为主，被捕获的载流子易于脱陷，有效提升了涂层的沿面干闪电压；同时，该超疏水涂层表面粘附功低，水滴易被电场驱离，可形成较大干区，显著提升了涂层的湿闪电压。因此，碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层表现出良好的憎水性能、电荷消散特性和直流沿面闪络性能，对提升高湿环境中能源电力装备的绝缘性能具有重要参考价值。     

基于硬质疏水性涂层的配网遮蔽用具的沿面放电特性研究

为解决短时降雨和高湿度条件下配网遮蔽用具绝缘性能急剧下降的问题,将硬质化疏水性的纳米SiO_2涂料均匀喷涂在绝缘子遮蔽罩表面,对三种不同绝缘子遮蔽罩样品的憎水性能、沿面放电电压和泄漏电流的影响展开了试验分析,并结合图像识别技术对不同表面的水珠形态分布进行了分析。试验结果表明:涂有疏水涂料绝缘子遮蔽罩的憎水性从HC5提升到HC2;在干燥条件下,三种不同绝缘子遮蔽罩样品的干闪电压相差不大且差异在5%以内,在淋雨条件下两种疏水涂料P-EL88和CSS的湿闪电压比无涂层样品高75%以上,泄漏电流是无涂层样品的1/9左右;疏水涂层表面水珠的占空比和粒径大小均小于无涂层表面。其中硬质疏水涂层P-EL88的应用效果最好,可显著提高遮蔽用具表面的憎水性和改善淋雨条件下的绝缘性能。     

人工雾霾环境下超疏水涂层绝缘子运行性能研究

绝缘子表面憎水性的差异会导致表面积污和污层湿润的差异,进而影响绝缘子的运行性能。为了研究雾霾环境下超疏水涂层绝缘子的积污规律与绝缘性能,利用实验室小型人工雾霾模拟装置,对比研究了人工雾霾环境下超疏水涂层绝缘子与长效室温硫化硅橡胶(PRTV)涂层绝缘子的表面积污水平与泄漏电流变化规律,并从两种涂层绝缘子表面憎水性差异与超疏水涂层污秽自清洁特性出发,对试验结果的差异原因进行了分析。结果表明:人工雾霾环境下,超疏水涂层绝缘子相比于PRTV涂层绝缘子,表面积污量减少31.2%,同时超疏水涂层绝缘子具有低泄漏电流。超疏水涂层是一种可行的提高雾霾环境下输变电设备绝缘性能的防护措施。     

碳纤维/硫酸钡混杂增强聚四氟乙烯复合材料的研究

采用碳纤维(CF)和硫酸钡(BaSO4)两种填料混杂填充制备CF/BaSO4/PTFE复合材料,在固定CF用量为10%的条件下,探讨了BaSO4用量对CF/BaSO4/PTFE复合材料拉伸性能、硬度和磨损性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料磨损表面进行分析研究。结果表明:BaSO4用量对复合材料的性能有很大影响,当其质量分数为20%时,复合材料耐磨性能最好,综合性能最佳。SEM分析表明:CF、BaSO4能比较均匀地分布在PTFE基体中。     

玻璃纤维/聚四氟乙烯复合材料的制备与性能研究

通过高速混合、冷压烧结成型法用玻璃纤维(GF)填充聚四氟乙烯(PTFE)制备了GF/PTFE复合材料,探讨了GF用量对GF/PTFE复合材料拉伸性能和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料微观结构进行了分析研究。结果表明:GF质量分数为15%时,复合材料耐磨性能最好,磨耗量不足1.0×10-3g/h,拉伸强度与常规干法混合制备的复合材料相比提高近30%,高速混合工艺使GF均匀分布于PTFE基体中,并可进一步细化PTFE粉料。     

超疏水绝缘涂层在直流电场下的积污特性和闪络特性研究

超疏水绝缘涂层具有优异的自洁性、憎水性和电气绝缘特性,在减少直流输电线路绝缘子积污、降低污闪发生概率等方面有良好的应用前景。在直流电场下对比研究了超疏水绝缘涂层与玻璃、室温硫化硅橡胶(Room Temperature Vulcanized Silicon Rubber,RTV)涂层的积污特性和闪络特性。试验结果为:超疏水绝缘涂层的积污量最小,玻璃和RTV涂层的积污量分别是超疏水绝缘涂层的1.25倍和1.66倍;在超声水雾环境的直流闪络试验中,洁净条件下的超疏水绝缘涂层和RTV涂层的闪络电压相当,均约为玻璃涂层的1.7倍;与洁净状态相比,经过积污的超疏水绝缘涂层试品的闪络电压几乎不变,而RTV涂层的闪络电压值却下降了29.8%,即使经过96 h迁移后该值仍下降了15.1%。试验结果表明,超疏水绝缘涂层具有优异的防污闪性能,在直流外绝缘领域具有较大应用潜力。     

水媒管式烟气换热器材料耐腐蚀性评价

水媒管式烟气换热器在工作中面临酸露的腐蚀,换热管材料需具备耐腐蚀性.模拟了水媒管式烟气换热器的腐蚀环境,采用自行设计的浸泡试验方法对8种候选材料的耐腐蚀性进行了比较,并采用扫描电镜对材料腐蚀后的表面形貌进行了研究.结果表明,ND 钢在高浓度硫酸中的耐腐蚀性优于碳钢;不锈钢254SMO在各种浓度硫酸溶液中的腐蚀速率均较低;聚四氟乙烯塑料（PTFE）具有优异的耐腐蚀性.     

不同类型RTV憎水性及闪络特性分析

室温硫化硅橡胶（room temperature vulcanized silicone rubber,RTV）具有很好的防污性能,在电力系统中已广泛应用,但不同类型的RTV涂料防污性能不同。测定了不同RTV涂料的静态接触角,并对RTV涂料污闪后的憎水性恢复特性以及交直流下的闪络特性进行了试验分析。试验结果表明,长效型RTV涂料（P-RTV）的憎水性大于高自洁型RTV涂料（S-RTV）;在同一污秽度下P-RTV污闪电压比S-RTV高,说明更强的憎水性意味着更高的防污性能。此外,沿面闪络会导致P-RTV涂料憎水性暂时性的部分丧失,污闪电压幅值下降11.1%~21.1%,此部分丧失一段时间后可恢复,而S-RTV涂料憎水性的丧失部分却是不可恢复的;RTV涂料表面均有不同程度灼烧痕迹且放电痕迹分布在与高压端相连的绝缘子下表面,这是导致表面防污性能下降的因素之一。直流电压下RTV涂料表面灼烧痕迹明显,抗漏电起痕性能较弱。P-RTV综合性能优于S-RTV,因此实际使用应优先考虑P-RTV。研究结果对RTV涂料的研制和使用具有一定的指导意义。     

复合绝缘子老化状态评估方法研究综述

分析了目前国内外关于复合绝缘子老化状态评估方法的研究现状,介绍了喷水分级法、静态接触角法、扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）法、泄漏电流测量法、粉化观察法、硬度试验法、能谱分析法等7种常用老化评估方法的试验方法及优缺点,重点分析了傅里叶红外光谱分析法、紫外成像法、热刺激电流（thermally stimulated current,TSC）法、核磁共振法等4种新方法的特点与缺陷,并给出了相关试验结果。研究结果表明：现有的复合绝缘子老化状态评估方法各有优缺点及其适用条件,未来硅橡胶材料老化程度评估研究的主要方向或将集中在基于空间电荷测量和电导电流测试方面。     

炭黑及聚四氟乙烯对气体扩散层性能的影响

气体扩散层作为质子交换膜燃料电池重要部件之一,为电极反应提供气体、电子和水的三相通道.炭黑载量以及聚四氟乙烯(PTFE)作为气体扩散层中的重要组分,其含量直接影响气体扩散层中微孔层的厚度、孔结构、电导率,从而对气体扩散层性能产生重要影响.对炭粉以及PTFE的含量对气体扩散层性能的影响进行了综述,认为不同工况对质子交换膜...     

SLD光源老化筛选监测系统的设计与实现

本文从光纤陀螺用SLD光源老化筛选的实际需要出发,提出了一种SLD光源老化筛选监测系统的设计方案。结合SLD光源自身特点,设计了光功率、驱动／温控电流及内部温度4种与光源状态相关的参数采集模块,利用LabVIEW平台编制了系统监控软件,对系统各部分所实现功能及关键模块的设计进行了详细介绍,设计实现了SLD光源老化筛选监测系统试验样机,并通过样机进行设计验证,给出了验证结论及系统性能指标。实验结果表明系统工作可靠,可满足多只SLD光源老化筛选监测需要。     

直流滤波电容器试验问题研究

本文分析了高压直流输电用直流滤波电容器试验中的几个关键试验,通过对局部放电试验的分析,认为直流滤波电容器的局部放电性能应该以放电脉冲数来衡量,这与试验研究的结果是一致的;本文还提出了直流滤波电容器的热稳定性试验应该考虑的问题和交流热稳定性试验的试验电压确定方法;通过对极性反转试验和直流滤波电容器的耐久性试验进行分析,对极性反转试验方法提出了建设性的意见,建议对全膜电容器在直流电压下的老化问题进行深入研究.     

气体扩散层对空气电极寿命的影响

以乙炔黑、60%PTFE乳液为原料,用辊压法制备空气电极的气体扩散层。研究了烧结与未烧结气体扩散层的性能参数及其对空气电极寿命的影响。用压汞分析法和SEM研究了气体扩散层的孔结构及形貌。结果表明:相对未烧结扩散层的空气电极,烧结扩散层的空气电极寿命更长,1 000 h寿命试验中无渗液现象,且性能较好。烧结提高了电极材料的疏水性和孔隙率。烧结后气体扩散层适宜的孔结构为:孔隙率约为70%,平均孔径约为70 nm。     

特殊工业粉尘地区绝缘子超疏水涂层应用效果研究

超疏水涂层具备优异的憎水性及自清洁性,因此在防污闪领域具备广阔的应用前景。为了研究超疏水涂层在特殊工业粉尘地区的应用效果,选取国内某企业提供的超疏水涂层,利用超疏水涂层绝缘子及同型号的无涂层复合绝缘子在江苏响水县开展了挂网运行测试,通过污秽度测试、憎水性测试及微观测试分析了超疏水涂层的积污性能、老化性能及涂层对硅橡胶的保护性能。结果显示,超疏水涂层绝缘子相比普通硅橡胶绝缘子,表面积污量减少约37%。尽管运行10个月后,超疏水涂层出现了老化,但涂层对内部硅橡胶材料起到了较好的保护作用,有效预防了内部材料的老化。     

基于TSC测试的硅橡胶复合绝缘子伞裙材料老化特性研究

为利用热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)测试手段对复合绝缘子老化特性进行评估,以现场运行复合绝缘子为研究对象,进行了TSC测试及憎水性等级喷水分级测试。初步探寻了伞裙位置、运行年限及环境污秽等级等因素对现场运行复合绝缘子伞裙材料TSC特性的影响规律。结果表明,绝缘子串上场强分布较高的位置、有较长运行年限及重污区的绝缘子,其伞裙材料的TSC曲线峰值较大,相应的陷阱电荷量也较大。对2种评估复合绝缘子伞裙材料老化的测试手段进行了对比分析,可知TSC测试结果能更加明显地区分复合绝缘子伞裙材料老化程度的不同,对于老化性能的评估更具优越性。     

复合绝缘子憎水性及直流污闪特性的影响因素

复合绝缘子的污闪特性很大程度上受材料的憎水性及憎水性迁移特性的制约。研究了环境因素和污秽成分对高温硫化硅橡胶材料憎水性迁移特性的影响,对灰成分和憎水性迁移时间与复合绝缘子直流污闪特性的关系进行了定量对比试验。试验结果表明,随着灰成分中硅藻土含量的增加,憎水性迁移明显加快,导致静态接触角增大,因而相应的直流污闪电压升高。该文结果可作为分析硅橡胶材料憎水性迁移特性的参考,同时也为直流复合绝缘子人工污秽试验标准的制定提供了试验依据。