高湿气候下RTV防污闪涂料的运行特性分析

为分析高湿气候下室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber,RTV)防污闪涂料的运行特性,对广东地区使用多年的RTV绝缘子进行了试验研究,包括外观状态、附着力、憎水性、污秽度等以及污秽闪络试验,并与山西地区RTV绝缘子的运行特性进行对比分析,在此基础上,提出了高湿气候下RTV涂料运行特性的特殊劣化特征及相关原因,并通过实验室模拟试验研究了这种劣化特征对绝缘子耐污闪性能的影响。结果表明,高湿气候下,广东RTV绝缘子的外观状态、附着力、憎水性都劣化得更为严重,悬垂串绝缘子与耐张串绝缘子表面的RTV涂层劣化特征不同,高湿多雨环境对RTV涂层的粘结性能有影响。试验结果及结论为高湿气候地区RTV涂料的使用和推广提供一定的试验依据。     

广东地区RTV防污闪涂层大面积脱落现象研究

针对广东地区室温硫化硅橡胶(RTV)涂层出现的附着力变差而大面积脱落的现象,展开了实验室模拟加速老化试验,探究自然界多种因素对RTV涂层老化及其附着力的影响。结果表明:高温、高湿地区水浸润的作用是造成RTV涂层脱落的主要原因,适当增加厚度可以防止高温高湿环境下RTV涂层的脱落。     

RTV涂层对220kV绝缘子表面电场分布的影响研究

为了预防电力系统污闪事故,重污秽地区的输电线路绝缘子表面通常喷涂室温硫化硅橡胶防污闪涂料,以提高输变电设备的外绝缘性能。带电运行的玻璃或瓷绝缘子串表面电场成"U型"分布,两端电场强度高、中间区域低。为了解RTV涂料对绝缘子表面电场分布的影响,本文利用电磁场仿真工具对未涂覆RTV涂层的绝缘子串、新涂覆RTV涂层的绝缘子串以及使用一段时间出现老化状况的绝缘子串进行仿真计算;并在实验室条件下实测了沿串电压分布,对仿真结果加以验证。仿真与试验结果表明,RTV涂料对绝缘子串的片电压分布影响很小。相同条件下RTV涂层的老化状态并不影响其沿串电压分布情况。绝缘子表面电场分布受绝缘子表面状态的影响不大,主要还是受绝缘子自身电容分布的影响。     

1000 kV特高压交流线路用RTV绝缘子表面涂层老化分析

RTV绝缘子凭借其优良的憎水性能和防污闪特性,广泛应用于我国电力系统输电线路中。选取河南地区1000 k V特高压交流线路中运行3 a的RTV绝缘子进行试验,从绝缘子表面检查、憎水性、憎水迁移性、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)等方面分析了运行环境对RTV绝缘子表面涂层老化的影响。结果表明:RTV绝缘子运行3 a后,涂层出现起皮、脱落等现象,表面涂层憎水性保持HC1~HC3水平,在迁移96 h后涂层憎水性保持HC3等级。结合FTIR和TG手段发现,运行应力造成了RTV涂层中硅橡胶长链、基团交联程度和无机填料含量的下降。最后根据试验结果讨论了绝缘子伞型结构、悬挂方式对涂层老化的影响。     

局部破损RTV涂层盘型悬式绝缘子的污闪特性研究

RTV涂层长期运行在高温、高湿和强紫外线照射的环境中局部区域涂层会出现粉化甚至脱落现象,文中针对此现象,对不同类型局部破损RTV涂层盘型悬式绝缘子的污闪特性进行了研究。制作不同类型局部破损RTV涂层的玻璃试片,利用人工污闪试验研究局部破损情况对污闪特性的影响,并通过盘式悬式绝缘子的人工污闪试验对以上结果进行了验证;利用有限元软件研究RTV涂层局部破损情况对绝缘子表面电场分布的影响。研究结果表明:绝缘子表面RTV涂层局部破损对盘型悬式绝缘子污闪特性有着重要影响,破损区域沿爬电距离方向距离越长,对其防污闪性能影响越大;局部破损发生的位置不同对污闪电压影响大小也不同,破损位置发生在高压端钢脚附近对污闪电压的影响较小;局部区域RTV涂层的破损会导致其他未破损区域的压降和电场畸变增大,容易产生电晕放电,加速劣化未破损区域RTV涂层的憎水性及憎水迁移性。     

室温硫化硅橡胶涂层厚度对电晕老化特性的影响

室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber, RTV)涂料凭借良好的憎水性和防污闪特性,广泛用于瓷、玻璃绝缘子表面。随着绝缘子运行时间的增加,RTV涂层会出现粉化、脱落、憎水性丧失等老化现象。现有研究对RTV涂层老化规律尚不明确,因此该文研究了交流电晕下RTV涂层厚度对其老化特性的影响。通过外观检查、憎水性测试、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、扫描电镜(scanning electron microscope, SEM, SEM)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)等试验,分析了不同厚度涂层宏观结构、微观形貌、憎水特性、化学组分的变化规律。结果表明:电晕老化后涂层表面析出黑色物质,出现明显分区结构,不同厚度涂层分别出现孔洞、裂纹和颗粒物等老化特征;涂层厚度为0.6～0.8 mm时,老化后的憎水性及迁移性能明显优于0.3～0.5 mm涂层;FTIR和XPS分析表明电晕老化形成的硅氧层厚度和断链层厚度随涂层厚度的增加而降低;涂层厚度0.6 mm时高氧化态Si含量明显高于0.3 mm涂层时的值;电晕老化对涂层理化特性的影响程度随涂层厚度的增加而降低。     

RTV涂层表面憎水分布对其防污闪性能的影响

通过在玻璃绝缘子上配置不同的RTV涂层方式,模拟涂覆了RTV涂层的绝缘子表面各种憎水性分布情况,进行短时污秽耐受试验和人工污秽闪络试验,研究RTV涂层表面憎水性分布不均对其防污闪性能的影响。研究结果表明:当涂覆有RTV涂料的绝缘子表面憎水性分布不均时,其污闪电压严重下降。绝缘子下表面涂层的憎水性对绝缘子防污闪能力影响尤为显著。     

湿污环境下绝缘子LSR和RTV涂层的性能对比

满足DL/T 627—2012标准的室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized,RTV)防污闪涂料在以广东为代表的高湿、多雨环境使用后出现了起皮和脱落的问题,为了提高绝缘子在湿污环境中的耐污性能,需要采用机械性能更优异的涂层。本文提出使用液体硅橡胶(liquid silicone rubber,LSR)涂层作为悬式绝缘子的防污闪涂层,通过憎水性迁移试验、污耐受试验、吸水吸湿试验、透水试验和压汞法,分别对比了LSR和RTV涂层在憎水迁移性、耐污性能、吸水吸湿特性、透水特性,孔隙率和孔径分布等方面的差异,并采用水煮试验加划圈法的方法研究了湿污环境中涂层的长效附着力。研究结果表明:LSR涂层的憎水迁移性弱于RTV涂层,但仍然可以大幅降低泄漏电流幅值,提高绝缘子的耐污性能;LSR涂层的吸水率和吸湿率均低于RTV涂层,透水速率略高于RTV涂层,而这种差异是由涂层孔隙特征和成分差异所导致的;LSR涂层在水煮试验中能够保持更长时间的附着效果,长效附着力更好。因此,在湿污环境中可以尝试使用具有更好适用性的LSR涂层作为RTV涂层的替代选择。     

绝缘子沿串憎水性不均匀分布对污闪特性的影响研究

RTV涂料具有良好的防污闪性能,在电力系统得到大规模应用。但作为一种有机材料,受高温、高湿和强紫外线照射等恶劣条件的影响,绝缘子表面RTV涂料会逐渐老化,绝缘子沿串憎水性出现不同程度的下降,影响RTV涂料的防污闪效果。为了研究绝缘子串污闪电压与其沿串憎水性分布的关系,文中对人工染污的绝缘子串进行污闪试验,试验研究了仅在绝缘子上表面或下表面涂有RTV和仅在绝缘子串高电场区或低电场区覆涂RTV涂料时,沿串憎水性分布不均匀的绝缘子串的污闪电压。研究发现:同种污秽度下,下表面涂有RTV的绝缘子串的污闪电压的绝缘子串的污闪电压远高于仅涂上表面的绝缘子污闪电压;而低场强区涂RTV的绝缘子串污闪电压和高场强区涂RTV的绝缘子串污闪电压并没有明显的差异。试验结果为老化RTV涂料的评估提供参考。     

广东地区室温硫化硅橡胶防污闪涂料的运行特性

广东地区所处的亚热带气候环境对室温硫化硅橡胶(RTV)防污闪涂料的运行具有重要影响。为此,对广东地区不同环境下运行了4~7 a的RTV防污闪涂料进行了试验,从涂料绝缘子表面状态、憎水性、憎水迁移性等方面分析了高温高湿、紫外线辐射及多雨水环境对RTV防污闪涂料运行性能的影响,并采用Fourier变换红外光谱分析了RTV涂料中有机硅含量的变化。结果表明,在高温高湿、强紫外线辐射、强降雨量的作用下,RTV防污闪涂料表面状态劣化较为严重。运行时间越长,RTV涂料的憎水性及憎水迁移性越差,市区附近运行了7 a的RTV涂料已丧失憎水迁移性。不同污染源对于RTV涂料的性能变化也有一定影响;相同运行时间下,运行于市区附近的RTV涂料性能要好于运行于水泥厂附近的RTV涂料。     

瓷绝缘子用自洁性防污闪硬质涂料

为了解决室温硫化硅橡胶(RTV)防污闪涂料长期使用中表面积累大量污秽的问题,提出了一种具有自洁性的新型防污闪硬质涂料SCHC(self-cleaning hard coating)。实测和分析了长期使用的RTV涂层表面的污秽密度后,用小玻璃球法比较了SCHC涂层和RTV涂层的自洁性能差异,用静态接触角法和喷水分级法研究了SCHC涂层的憎水性、憎水性丧失与恢复特性、憎水迁移性能。结果显示,和RTV涂层相比,SCHC涂层对于微小污秽颗粒具有显著的降低吸附的功能,其憎水性优于RTV涂层,憎水性迁移性能和RTV同等,且憎水性受长期高湿环境的影响很小。因此,SCHC涂层能够在长期使用中显著的降低绝缘子表面污秽的积累,能够有效地防范污闪的发生。     

涂覆半导电室温硫化硅橡胶涂层的绝缘子污闪特性试验与仿真

绝缘子覆冰对电网的安全运行构成巨大威胁,目前有学者提出一种基于半导电RTV的电热防冰法。为了研究这种方法对于绝缘子污闪特性的影响,分别进行了绝缘子的污闪试验,绝缘子受潮试验和电场仿真计算,发现其可以在一定程度上提高绝缘子的污闪电压。由于这种半导电RTV具有较好的憎水迁移性,因此对污闪电压的提高有一定作用。此外,绝缘子半导电涂层增加了表面泄漏电流,对污秽层有烘干作用。同时通过仿真计算研究了涂层对绝缘子电场分布的影响,发现半导电涂层可以均匀绝缘子下表面的电场。综合分析得出半导电涂层的憎水迁移性、对污秽层的烘干作用、对绝缘子下表面电场的均匀作用,共同作用从而提高了绝缘子的污闪电压。     

憎水性对线路绝缘子耐污闪特性影响的试验分析

室温硫化硅橡胶(RTV)防污闪涂料因具有良好的防污闪作用,在我国电力系统得到了大量应用.然而,受长期积污、材料老化、短时快速积污、外力破坏等因素的影响,绝缘子表面涂层的憎水性状态会发生显著变化,这对于线路绝缘子耐污闪能力可能存在较大影响.为此,基于现场获得的运行多年的RTV涂层绝缘子,对不同表面憎水性状态下的绝缘子耐污...     

涂抹RTV的绝缘介质表面流注传播特性的研究

近年来RTV涂料广泛应用于输电线路绝缘子上,用来提高绝缘子在污秽状态下的绝缘能力。在长期的运行中,RTV涂层在表面局部放电的作用下将逐步丧失憎水性,绝缘能力也将下降。RTV涂层沿面局部放电将加速RTV涂层的老化,因此,有必要深入研究RTV涂层表面局部放电特性。介质表面局部放电的过程包含电晕放电、流注放电和电弧放电。流注放电是物理过程最复杂的,因此,本文将着重研究RTV涂层的表面流注放电特性。在"三电极"结构中,利用3个光电倍增管测量洁净和涂抹RTV涂料的绝缘介质流注传播特性。发现涂抹RTV涂料的尼龙介质表面流注稳定传播场强增加;相同电场强度下,流注传播速度降低。此外,不同厂家的RTV涂料在流注传播特性上存在差异,有些涂料不利于流注的发展,因此,将造成不同的涂料应用于输电线路时表面局部放电状况也会存在差异。     

RTV涂层厚度对修复老化复合绝缘子机械性能的影响

复合绝缘子的伞裙护套由于老化或机械应力,其表面会出现裂纹,使用室温硫化硅橡胶(RTV)进行修复是现场常用的方法。关于涂覆厚度的研究鲜有报道。文中以高温硫化硅橡胶(HTV)为底材,采用RTV对其裂纹进行修复,以模拟复合绝缘子表面涂覆RTV的情况。借助拉伸试验机,研究了不同裂纹形式下不同RTV涂覆厚度对其拉伸强度,拉断伸长率,弹性模量及硬度的影响。试验发现,由于存在应力集中现象,有裂纹试样的拉伸性能明显低于无裂纹试样。涂覆RTV涂层后,能够对材料的拉伸性能起到一定的修复作用,而且厚度越大,修复作用越明显。但厚度增大,双层介质硬度下降,硅橡胶韧性变大,对外界物体入侵的局部抵抗能力降低,影响复合绝缘子的机械性能,所以RTV涂层不宜过厚。     

硫化硅橡胶涂料在直流输电线路绝缘子上的运行状况研究

硫化硅橡胶(RTV、RTV-II)涂料已广泛应用于中国污秽等级在c级以上区域的输电线路,笔者选取±500 kV输电线路挂网运行3年以上的RTV、RTV-II涂料绝缘子为试品,连续5年对RTV、RTV-II涂层表面的积污状况、憎水性、机电特性和电气性能等进行跟踪研究。结果表明,伴随运行时间的增加,RTV、RTV-II涂层出现了涂层粉化、起包、剥落、憎水性能下降、憎水迁移能力减弱和憎水性恢复时间拉长的老化现象。     

RTV硅橡胶涂层耐污闪性能及憎水迁移特性

在绝缘子表面涂覆一层RTV硅橡胶薄膜．能显著提高绝缘子的耐污闪能力，其原因主要在于硅橡胶材料的表面憎水性及其憎水迁移特性．本文在洁净干燥、淋雨、凝露、湿污等状态下试验并比较了有、无涂层绝缘子的闪络电压，研究了温度、灰密、盐密、涂层厚度、附灰频度、老化时间等因素对憎水迁移特性的影响，并分析讨论了硅橡校材料产生憎水迁移特性的机理．     

污秽物中含糖量对变电站内绝缘子外绝缘性能的影响

为找出国内某500kV变电站内绝缘子在低湿度情况下发生强烈放电现象的原因,并提出有效的解决措施。首先,调研了该变电站周围的污源情况,并对放电绝缘子表面的污秽情况进行了详细分析,初步推断出污秽中含有糖份是导致低湿度下该变电站内绝缘子外绝缘性能下降的主要原因。其次,对污秽中含有糖分的玻璃绝缘子和室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanization,RTV)涂层玻璃绝缘子的外观、表面电导率、初始放电电压、污秽闪络电压、RTV涂层的憎水迁移性能等外绝缘特性进行了详细研究,并比较了污秽中含糖和不含糖情况下这些外绝缘特性的变化情况。最后,给出了解决该变电站内绝缘子在低湿度下发生放电现象的具体措施以及采用措施至今该变电站内绝缘子的运行情况。     

RTV涂层和增爬裙对绝缘子电场分布的影响

为解变电站支柱绝缘子表面电场分布及RTV涂料、增爬裙的影响,用有限元法计算了洁净条件下支柱绝缘子的电场和电势分布规律,提出了模型建立的三原则——根据轴对称性简化模型;采用环形区域作为无限远求解区域;不剖分绝缘子的金属附件。运用上述原则算出RTV涂层绝缘子和增爬裙绝缘子电场分布,分析了RTV涂层绝缘子电场强度稍大的原因、涂层厚度对电场强度的影响及涂层内外部电场强度的关系。研究发现,RTV涂层绝缘子和增爬裙绝缘子表面电场分布的特点相似,绝缘子沿面电场强度与材料属性和结构参数有关。计算表明,0.3mm为涂层厚度的最佳参考值,这与实际情况相符。     

基于电导电流测试的硅橡胶复合绝缘子伞群材料老化特性分析

为利用电导电流测试手段探究复合绝缘子伞群材料的老化特性,以现场运行的复合绝缘子为试验对象进行研究。通过电导电流测试得到相关试样的电老化阈值,探究了伞群位置、运行年限、环境污秽及运行电压等级等因素对硅橡胶材料电导电流特性的影响规律,并利用傅里叶红外光谱技术分析了相关基团的变化情况。试验表明,绝缘子串上场强分布高的位置、运行年限较长的绝缘子及运行地区环境污秽严重的绝缘子,其伞群材料的电老化阈值较低、电导电流较大且内部陷阱数量较多;运行电压等级对绝缘子老化程度的影响较小。利用电老化阈值评估伞群试样的老化状态与傅里叶红外光谱分析结果具有高度的一致性,表明通过硅橡胶伞群材料的电导电流测试得到的电老化阈值,可以反映复合绝缘子伞群材料的老化特性。