硅橡胶憎水迁移性机理试验分析

论文通过对液体硅橡胶和固体硅橡胶憎水迁移性能的比较，验证了硅橡胶憎水迁移性机理，并通过试验，分析了憎水性对复合绝缘子湿闪电压的影响。     

硅橡胶中小分子的高温再生

小分子的迁移作用是硅橡胶具有憎水迁移性的主要原因。因此,硅橡胶中含有一定量的小分子是其保持憎水迁移性的关键因素,实验证明高温下硅氧烷大分子可解裂成小分子和小分子解裂成更小的小分子而挥发,从而说明温度对硅橡胶表面憎水迁移速度的影响。     

硅橡胶合成绝缘子憎水迁移性的使用寿命

对户外运行多年的硅橡胶合成绝缘子的研究表明,硅橡胶中所含小分子在运行中未见明显减少;同时,实验室分析表明,硅橡胶中只要含有极少量的小分子,就具有较好的憎水迁移性,硅橡胶合成绝缘子在服役期内始终具有憎水迁移性。     

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。     

硅橡胶憎水迁移机理的研究

硅橡胶绝缘材料良好的憎水迁移性,使其在电力系统外绝缘中得到了广泛的应用。但目前对硅橡胶憎水迁移机理还有较大争议。采用GC－MS方法证明了小分子硅氧烷迁移理论,并对硅橡胶憎水迁移机理进行了深入的探讨。     

复合绝缘子外绝缘材质憎水迁移性能

较为详细地分析了出外绝缘中各种填充剂对硅橡胶本身特有几种憎水迁移性能的影响程度,同时指出产品长期运行过程中,外绝缘中微酸的填充剂和外绝缘表现面沉积污秽物中偏酸无机化合物的诱导作用,促使硅橡胶硅氧烷分子发生异裂反应生成不分子,这也是和复合绝缘子外绝缘憎水迁移性能不可忽视的组成部分。     

表面油污对老化硅橡胶外绝缘性能的影响

硅橡胶材料特有的憎水迁移性是复合电力设备能够防治污闪事故的重要原因,而油的存在会加重污秽积累。当套管漏油后,绝缘油会以油膜的形式覆盖在硅橡胶材料表面,污秽积累形成一层油泥,硅橡胶材料特有的憎水迁移性能会受到极大的影响,表面耐压值也会受到改变。为此,文中以套管用高温硫化硅橡胶(HTV)材料为研究对象,通过加速热老化得到老化试样,并通过人工涂抹含油污秽模拟漏油事故,分析表面油污对硅橡胶材料憎水迁移性能的影响;通过闪络试验,研究表面油污对硅橡胶污闪电压的影响。结果表明:热老化使HTV表面出现孔洞和沟壑,内部疏松,影响了小分子的迁移通道,稳态憎水性能变差;涂抹油污后,老化硅橡胶初始憎水性更高,稳态憎水性变差,其污闪电压随污秽度的增加而降低。     

RTV 憎水性消失恢复机理的研究

室温硫化硅橡胶（ＲＴＶ）的优异憎水性和憎水迁移性可显著提高绝缘子的污闪电压。通过现代化学分析仪器研究水浸泡硅橡胶材料或沿硅橡胶材料表面放电后,憎水性会暂时消失,经过一定时间后其憎水性又可以恢复的机理,为ＲＴＶ涂料在电力系统的广泛应用提供了理论依据。     

硅藻土特性对复合绝缘子人工污秽试验的影响

复合绝缘子的耐污闪性能主要受硅橡胶材料的憎水性和憎水迁移特性的影响,复合绝缘子人工污秽试验中,不溶污秽的特性对硅橡胶的憎水迁移性有很大的影响,因此在复合绝缘子人工污秽试验中选用合适的不溶污秽对试验结果的可对比性具有至关重要的意义。对6种不同硅藻土在高温硫化硅橡胶(HTV)和室温硫化硅橡胶(RTV)表面进行了憎水迁移性试验,研究了不同硅藻土特性对材料憎水迁移性的影响,并进行了不同污秽类型的电镜扫描和比(BET)表面积、孔隙度的研究。试验结果表明,不同的硅藻土对硅橡胶表面憎水性的迁移速度有很大的影响,且与其微观特性有着比较好的相关性。根据试验结果对人工污秽试验所用硅藻土的特征值进行了推荐。该文的研究结果可以作为分析硅橡胶材料憎水迁移特性的参考,同时也为复合绝缘子人工污秽试验的标准制定提供了一定的依据。     

基于憎水迁移性测试的复合绝缘子老化特性

憎水迁移性作为复合绝缘子状态评价和老化程度判断的关键参数,有着重要的研究意义。为此,以在我国南方地区运行多年的直流复合绝缘子为研究对象,采用静态接触角法进行了系统的憎水迁移性测试,同时应用傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析深入探究了硅橡胶材料的微观结构变化。研究结果表明:绝缘子伞裙上表面的边沿憎水迁移性最差,根部憎水迁移性最好,绝缘子不同方位的憎水迁移性也有所差异;老化最为严重的边沿褪色位置有机官能团含量大幅下降,Si元素和C元素减少、Al元素增加,并且检测出硅橡胶体系交联度的明显上升。上述憎水迁移性以及微观分析的研究结果可为直流复合绝缘子老化机制和老化程度评估提供依据。