RTV硅橡胶防污闪涂料研究现状

运行经验表明,在一定范围内采用室温硫化(RTV)硅橡胶涂层可有效提高绝缘子抗污闪能力,减少污闪事故发生。但由于环境变化的多样性、电压等级和电网安全运行水平要求的提高,对涂层性能提出了更高要求。从基料结构和增强改性组分,分析了RTV硅橡胶涂料的憎水、憎污和耐老化等性能特点,指出RTV硅橡胶防污闪涂料存在的不足。结合国内外防污闪涂料的研究进展,认为采用纳米固体颗粒添加技术可有效提高防污闪涂料的综合性能;开发或筛选硅橡胶以外的基料制备新型防污闪涂料是进一步提升防污闪性能的根本;研究涂层表面缺陷与综合考虑交直流输电绝缘子表面污秽吸附及电荷积聚特性,通过优化涂料与涂层施工技术相结合,控制涂层质量,构筑具有微/纳二重结构的涂层表面,是研制新型防污闪涂层的重要发展方向。     

防污闪RTV硅橡胶喷涂施工的工艺及要点

防污闪硅橡胶是具有RTV工艺特性的特种功能的液态涂料,而真正具有防污闪功能的却是其固化后的涂层。液态涂料转化为固化涂层的过程—即喷涂施工—显然是防护质量的重要一环。现行标准中对施工的规范性条款制订的较少,加之施工队伍参差不齐,因此每个/次现场喷涂形成的涂层质量不尽相同。文中以多年的现场监管实践,总结出防污闪硅橡胶喷涂施工中必须管控的关键节点,从而提高喷涂施工的过程质量和最终涂层质量。     

防污闪RTV硅橡胶喷涂施工质量管控

防污闪硅橡胶是具有RTV工艺特性的特种功能的液态涂料,而真正具有防污闪功能的却是其固化后的涂层。液态涂料转化为固化涂层的过程,即喷涂施工,显然是防护质量的重要一环。现行标准中对施工的规范性条款制订的较少,加之施工队伍参差不齐,因此,每个1次现场喷涂形成的涂层质量不尽相同。通过多年的现场监管实践,总结出防污闪硅橡胶喷涂施工中必须管控的关键节点,从而提高喷涂施工的过程质量和最终涂层质量。     

浅析高海拔地区硅橡胶绝缘子的选择

针对线路所处的地形及特殊的气候条件，从结构高度、爬由比距、机械强度、均压环的选择等方面分析了硅橡胶绝缘子的合理选用，对于电网的安全运行具有积极意义。     

硅橡胶防污闪增爬裙特性及应用

0概述 电气设备绝缘子的污闪放电机理与绝缘子表面积污、表面污层湿润、绝缘子本身的耐污闪特性等因素有关.在正常运行状态下,电气设备外绝缘的闪络一般发生在绝缘子污秽后受潮时,因在工作电压下,绝缘子的工作条件是由3个偶然因素的作用而决定的,即沿泄漏途径的平均场强EL、污秽密度pw和受潮强度J.例如,线路绝缘子串平均场强(EL=Uφ/L)的波动是由于工作电压Uφ在额定值和最大工作值范围内的波动所决定的,这与输电线路的工作状态和绝缘子串在线路上安装的地点有关.而在长时间受潮的污秽绝缘子串上,闪络是发生在受潮开始后的最初10～20min内,在以后的时间内,由于导电杂质被冲刷掉,泄漏电流减小,电流跃变消失了,因此在雨季,线路外绝缘闪络多发生于初期.     

RTV硅橡胶/层状硅酸盐纳米绝缘的力学性能

通过溶液插层法用纳米层状硅酸盐对 RTV硅橡胶电绝缘材料纳米改性并借助 XRD、SEM和 FT-IR等测试手段 ,研究了硅酸盐片层在 RTV硅橡胶中的分散性及其力学性能。试验表明纳米层状硅酸盐能在 RTV硅橡胶中较均匀地分散 ,所得 RTV/层状硅酸盐纳米复合体力学性能比纯 RTV硅橡胶更优异 ,耐漏电起痕能力也有所提高     

双组分室温硫化硅橡胶防污闪涂料的研制

研制了适合电力设备绝缘子使用的双组分室温硫化硅橡胶防污闪涂料,讨论了树脂基料、填料、助剂对涂料性能的影响,结果表明,双组分室温硫化硅橡胶涂料具有良好的耐电弧性、防污闪性和耐磨性。     

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。     

阻燃剂对防污闪涂料绝缘性能的影响

通过制备室温硫化硅橡胶/氢氧化镁(RTV/Mg(OH)2)和硅橡胶/氢氧化镁-氢氧化铝(RTV/Mg(OH)2_Al(OH)3)两种防污闪涂料,研究了不同掺杂含量的单组分阻燃剂(Mg(OH)2)以及复合阻燃剂(Al(OH)3_Mg(OH)2)对涂料的绝缘性能的影响。结果表明:随着Mg(OH)2用量的增加,涂料的介电常数逐渐增大,当其含量为30份时介电常数为4.1左右,介质损耗因数在0.01以下,且随频率的变化保持稳定。而当复合阻燃剂Mg(OH)2_Al(OH)3含量增大时,涂料的介电常数呈现跳跃式的变化,含量为70份时介电常数为4左右,介质损耗因数在0.02以下,且随频率的变化保持稳定。两种组分涂料的介电常数在一定的温度变化范围内保持稳定,具有一定的环境温度适应性。在不同的阻燃剂含量条件下,两种防污闪涂料都具有较高的体积电阻率。     

真菌对硅橡胶绝缘子电气性能影响的研究

本文介绍了真菌的相关特性,在实验室条件下培养真菌并移植到硅橡胶绝缘子表面,然后对受污染的硅橡胶材料进行静态接触角、盐密、灰密及污闪电压的测量,从而分析真菌对于硅橡胶绝缘子憎水性的抑制情况及对污闪电压的影响。结果表明：真菌附着在硅橡胶绝缘子的表面使绝缘子的憎水性能下降,真菌的浓度越大,憎水性越差;硅橡胶绝缘子表面的污闪电压也因真菌的附着稍有下降;同时,真菌浓度越大,相应的盐密和灰密越高。     

绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料的应用

文章结合我国硅橡胶防污闪涂料(RTV)的发展历程、制造水平、技术发展、关键技术要求、运行经验及输变电设备污秽外绝缘强度的现状,在综合分析的基础上,提出了硅橡胶防污闪涂料的发展方向、应用前景及应研究和注意的问题。同时指出了RTV和高质量防污闪涂料(PRTV)是同类常温固化硅橡胶防污闪涂料,但PRTV的技术参数明显高于RTV,二者应统称为RTV。     

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.     

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。     

基于红外成像技术的硅橡胶材料热特性的研究

利用红外成像技术在实验室和现场对不同的外绝缘材料温度变化特性进行了测量、分析和比较研究。研究结果表明,材料的热物性参数、环境温度和太阳辐射是外绝缘材料表面温度变化特性的主要影响因素。材料设计可以改善绝缘子的温度变化特性,提高其防污能力。凌晨,绝缘子表面温度可能低于环境温度。空气相对湿度高,绝缘子表面温度低是凌晨容易发生污闪的两个重要原因。     

硅橡胶防污增爬裙防污性能试验研究

硅橡胶防污闪新技术是变电站防污改造行之有效的办法。对于变电站的防污闪工作,由于受到调整爬距限制,除了清扫、采用有机绝缘材料外,还可以加增爬裙(防污伞裙)。介绍了硅橡胶防污增爬裙的防污机理和试验研究情况,分析了增爬裙安装数量以及安装位置对防污性能的影响。     

染污硅橡胶在不同憎水性时的污闪特性

研究了硅橡胶平板模型在不同憎水性条件下的污闪特性。试品以定量涂刷的方式染污,通过控制迁移时间,使固体污层获取不同程度的憎水性能。以污层表面的液滴面积最大值来代表污层的憎水性强度,分析污层憎水性能对平板模型的污闪电压、污层电导以及电弧发展过程的影响。随着污层憎水性能的改善,试品污闪电压逐步上升。污闪电压与液滴面积最大值存在关联,但两者间的分散性随污层憎水性能的改善而增加。污层表面水珠形态对电弧发展过程有重要影响,当污层表面水珠能形成连续水膜时,电弧通道集中且污闪电压低;当污层表面水珠呈离散分布时,放电区域分散且污闪电压高。根据污闪试验结果以及不同憎水性强度污层表面的液滴形态,将亲水性表面HC7细分为HC7A、HC7B、HC7C和HC7D四种状态。HC7B状态下,污层憎水性能虽然很微弱,但相对污层完全没有憎水性的情形(HC7C和HC7D),试品的污闪电压有明显的上升。因此,依据HC7B状态下的污闪电压设计复合绝缘子结构,可以在保证绝缘子安全裕度的同时,优化绝缘子的结构高度。     

RTV/纳米层状硅酸盐复合绝缘的抗电痕性

为提高RTV的抗电痕性,用纳米技术对其改性,合成RTV纳米复合材料并试验研究了它的耐漏电起痕及电蚀损能力,分析层状纳米材料的抗电痕机理的结果表明,层状纳米材料可大大提高RTV的抗电痕性。     

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。     

UV-A辐射对外绝缘用液态硅橡胶和高温硫化硅橡胶的影响及其机理

在强紫外环境下,外绝缘用硅橡胶材料(高温硫化(HTV)硅橡胶和液态硅橡胶(LSR))的老化将会威胁输电线路的安全运行。为研究UV-A紫外辐射对二者的影响,该文对UV-A辐射老化后的HTV硅橡胶和LSR进行X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)等微观结构,以及耐热特性、机电特性和交联密度等宏观性能的测试。研究发现,1000h UV-A老化后,HTV硅橡胶表面碳元素含量减少13.4%,氧元素含量增加10.0%,甲基含量、热稳定性和力学强度下降。但是,LSR表面碳元素含量增加5.8%,氧元素含量下降7.6%,Si(—O)4结构减少,甲基含量增加65.7%,热稳定性增加。分析结果表明,UV-A老化中二者的差异主要是由交联结构、ATH含量,以及含氢硅油造成。最后,基于提出的LSR在UV-A老化过程中发生的提氢反应,建议通过减少含氢硅油的含量和增加生胶的分子量提高LSR的耐UV-A老化性能。该文可为理解外绝缘用硅橡胶材料的紫外老化特性提供支撑,也可用于指导高海拔地区的外绝缘材料选型。     

空间电荷对硅橡胶憎水性的影响研究

对硅橡胶试样进行短时间(10 min)的直流加压实验后,直接测量其水珠接触角,发现硅橡胶的憎水性迅速下降。用表面润湿处理的方法将表面电荷导走,再次测量,其憎水性又立刻恢复。经长期加压的硅橡胶试样,在同样的表面润湿处理后,憎水性停留在较差的水平,憎水性恢复的速度也比短期实验要慢得多。用电声脉冲法测量硅橡胶中的空间电荷,并将界面电荷峰值的绝对值与经润湿处理后测得的憎水性进行对比,发现两者存在着相互对应的关系。硅橡胶界面电荷峰值绝对值的提高对应着硅橡胶憎水性能的下降。实验证明,空间电荷的大量积聚会导致硅橡胶憎水性一定程度上的破坏和丧失。