绝缘子防冰过程中半导体硅橡胶涂层电阻的配置

目前导线防覆冰技术已经相对成熟,而绝缘子的防覆冰方法仍处于实验室研究阶段,其中在绝缘子下表面涂覆半导体有机硅橡胶涂层的防覆冰方法已在人工气候室取得一定效果。为对半导体硅橡胶涂层电阻值的配置及相关的污闪问题进行研究,首先建立了基于热力学理论的绝缘子防冰热平衡模型,通过模型估算单片XP–70绝缘子涂层的电阻值,并在人工气候室内进行了防覆冰试验验证;重点讨论了电压、预染污方式对防冰效果的影响以及涂层对绝缘子污闪电压的影响。理论和试验结果表明:涂层电阻的范围在0.1~0.3M以下时,涂层绝缘子具有较好的防冰效果,此结果可为中国输电线路及绝缘子防覆冰工作提供一定的指导。     

具有开断效应的绝缘子雨凇防覆冰方法

输电线路覆冰灾害及其预防措施已成为一个迫切需要解决的问题。在输电线路及绝缘子防冰措施的研究中,利用表面材料对绝缘子表面进行修饰,使绝缘子表面具有发热、超疏水等特性,减缓甚至阻止过冷却水滴在绝缘子表面冻结的研究思路引起了许多学者的兴趣。基于电热型防冰涂料,提出了一种具有"开断效应"的绝缘子涂层防冰结构,即将半导体硅橡胶涂覆于绝缘子底部,绝缘子上表面不作涂覆,利用过冷却水滴与涂层形成的回路产生焦耳热进行防冰。在实验室中分别对洁净绝缘子和具有开断结构的涂层绝缘子进行了防冰对照试验,试验结果表明:具有开断结构的涂层绝缘子均具有较好的防冰效果,同时能够最大程度地减小能耗;应用具有"开断效应"半导体涂层的绝缘子防冰方法具有良好的实验室防冰效果,涂层的稳定性、耐候性以及配置方式将是以后研究工作的重点。     

部分涂覆半导电涂层的绝缘子防冰结构的优化

绝缘子覆冰严重威胁着电力系统的安全运行,是造成跳闸闪络的主要原因之一,在绝缘子表面部分涂覆半导电涂层是一种新的电热防冰方法。为了进一步量化计算涂层位置对防冰效果的影响,在此方法的基础上,建立了热力学模型,对半导体涂层在大盘径绝缘子(以空气动力型绝缘子为例)表面的配置方式进行了研究。考虑导通概率的影响,对模型进行修正。根据人工气候室中的试验结果,当"空白带"留在绝缘子边沿,并且带宽为5~7 cm时效果较好。试验结果基本与计算吻合,表明修正模型能够反映和指导绝缘子表面半导体涂层的配置方式,为实际线路的应用提供了一种探索思路。     

绝缘子防冰涂料应用分析

针对绝缘子防覆冰闪络方面缺乏有效的措施和方法,也鲜有现场应用实例的状况,为此介绍了国内外采用涂料方法防范绝缘子覆冰问题的研究现状,并从防冰涂料对覆冰形态、绝缘子泄漏电流等方面的影响,分析了清华大学提出的1种结合憎水性和表面发热特性的有机半导体防覆冰涂料(以下简称半导电防冰涂料)的防冰原理的可行性.在广东北部清远、韶关地...     

输电线路绝缘子湿增长覆冰特性及防冰涂料试验研究

输电线路覆冰问题威胁着电力系统的安全运行.由于缺乏有效的防覆冰手段,覆冰事故时有发生.鉴于此,介绍了清华大学在人工覆冰试验方法的自然等效性和绝缘子防覆冰涂料方面的相关研究工作.现有人工气候室试验方法和相关标准主要采用覆冰厚度和形态等参数去模拟自然覆冰形态,该研究则采用从覆冰速度上模拟自然覆冰环境的方法,通过选择覆冰水滴...     

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。     

导电硅橡胶弹性体的性能与影响因素

介绍了在一定用途的绝缘聚合物上加适量导电填料(导电炭黑)生产导电塑料与导电硅橡胶弹体等导电聚合材料的方法。聚合材料的导电率随填料量的增加先缓慢上升,当填料量达到渗透极限后则以指数曲线快速上升。这种材料的机、电性能取决于原料和加工方法,与温度、拉伸、压力、电场状况等多种因素相关。此材料产品可应用于高电压及电子技术、医疗技术等领域。     

一种绝缘子超疏水防覆冰涂层覆冰初期的电气试验研究

为有效地减少绝缘子覆冰事故的发生,笔者通过在低表面能疏水性材料表面化学沉积纳米粒子的方法自制一种绝缘子超疏水涂层,涂层表面具有类荷叶的微纳米二元复合粗糙结构,其上水滴静态接触角可以达到(160±0.5)°。将涂敷有此种超疏水涂层的等腰三角形玻璃板、涂敷RTV涂层的等腰三角形玻璃板与没有涂层的等腰三角形玻璃板一起放入人工覆冰实验室,覆冰1 h后对这3种试品进行电气试验,包括20kV测试电压下的泄漏电流试验以及紫外成像试验。试验结果表明,超疏水涂层在覆冰初期能够有效地减少覆冰量及阻止连续覆冰膜的形成的特性,使得涂覆超疏水涂层试品的表面泄漏电流远远低于在覆冰初期就形成连续覆冰膜的另外两种试品,从而在泄漏电流及紫外成像测试中表现出了优越的电气性能。     

基于“开断效应”的绝缘子半导体防覆冰涂层防冰机理与运行特性

输电导线的直流融冰技术已经相对成熟,而绝缘子的防覆冰问题至目前为止还没有有效的防治措施。为此,重点介绍了基于半导体硅橡胶和开断效应的绝缘子电热防冰方法,并通过人工气候室内绝缘子串防冰试验分析了其防覆冰机理,分析讨论了分别于2010年和2011年在云南和广东地区进行的现场试验情况。现场试验结果表明:通过对提高半导体硅橡胶涂层基胶的粘度、控制涂层电阻在0.3 MΩ以下及优化涂层在绝缘子表面的涂刷位置和改善现场施工工艺,可明显改善半导体硅橡胶防覆冰涂层绝缘子串在实际运行中的防冰特性。2011年冬季在广东地区35kV连禾线和110kV阳电线试点杆塔发现半导体涂层绝缘子串能够明显地减缓覆冰的增长。     

覆冰绝缘子导电离子分布规律

为研究电场及染污方式对覆冰复合绝缘子导电离子分布的影响,该文在低温、低气压人工气候室对两种染污方式下的35 k V复合绝缘子开展了带电和不带电雨凇覆冰试验。结合COMSOL软件仿真分析冰凌尖端水滴及覆冰滴水过程对绝缘子覆冰的影响,揭示电场、染污方式和染污程度对覆冰绝缘子离子分布的影响规律。结果表明:电场对绝缘子覆冰形态、冰层及冰凌中离子分布和闪络电压均有显著的影响;在带电覆冰条件下,采用覆冰水电导率法时的冰层及冰凌融冰水电导率均低于不带电时;在不带电覆冰条件下,采用固体涂层法时的融冰水电导率远高于覆冰水电导率;绝缘子带电覆冰时的闪络电压高于不带电时,而闪络过程中的融冰水电导率低于不带电时。在分析绝缘子覆冰闪络时,应考虑晶释效应对其闪络特性的影响。     

基于绝缘子热效应防冰方法所需的热功率试验研究

针对基于热效应减少绝缘子覆冰量防冰方法所需的热功率进行研究,对比分析平板和绝缘子两种试样在不同覆冰条件和不同热功率条件下的覆冰效果设计试验,提出了适用于冻雨条件下的热效应防冰所需的最低热功率。     

硅橡胶合成绝缘子耐老化性能试验研究

对合成绝缘子在污湿条件下电老化性能及实验室条件下人工加速老化性能进行了试验研究,针对硅橡胶合成绝缘子的全盘材料的电气老化性能、憎水性和力学性能等方面进行耐老化性能试验,并对在户外运行多年的合成绝缘子进行了综合性能测试.结果表明,合成绝缘子的耐老化性能好,能满足户外长期运行的要求.     

人工盐雾环境下硅橡胶绝缘子泄漏电流的研究

在超声波盐雾发生装置模拟的盐雾环境下,采用高压直流电源测试研究环境相对湿度和盐雾电导率对硅橡胶绝缘子表面泄漏电流的影响,试验结果表明,绝缘子的泄漏电流主要取决于试验环境的相对湿度和盐雾电导率。     

基于热效应的绝缘子防冰技术环境适用性的试验研究

通过试验研究了一种应用于悬式绝缘子的发热防冰技术的自然覆冰环境下的适用性。将一种具有半导体特性的硅橡胶材料涂刷于绝缘子的特定位置,可以在冰雪气候条件下降低绝缘子表面电阻,引起沿面放电并发热,在绝缘子表面干燥的情况下表面电阻则恢复至正常水平,从而控制发热防冰引起的能量损耗。通过分析影响防冰效果的几个自然环境因素和人为可控的因素,分别讨论其对防冰效果的影响以及数量关系。最后根据绝缘子表面电阻串联模型,确定防冰涂层优化设计方法。     

ATH对复合绝缘子用硅橡胶性能影响的分析

通过斜面法试验研究了不同三水氧化铝(ATH)含量对硅橡胶材料耐漏电起痕和烧蚀性能的影响。借助TG、SEM等近代仪器分析技术,研究了ATH的阻燃机理及其在硅橡胶中的分散性。试验结果表明提高ATH的含量能增加硅橡胶材料的耐漏电起痕性能,但同时也将降低其机械性能。     

ATH对复合绝缘子用硅橡胶性能影响的分析

通过斜面法试验研究了不同三水氧化铝（ATH）含量对硅橡胶材料耐漏电起痕和烧蚀性能的影响。借助TG、SEM等近代仪器分析技术,研究了ATH的阻燃机理及其在硅橡胶中的分散性。试验结果表明提高ATH的含量能增加硅橡胶材料的耐漏电起痕性能,但同时也将降低其机械性能。     

炭黑填充型硅橡胶复合材料的制备及其性能研究

以硅橡胶为基体,T60导电炭黑为填料,制备了填充型硅橡胶复合材料。研究了炭黑填充量、硫化剂用量以及硫化时间对橡胶物理性能和导电性能的影响。结果表明:炭黑填充量、硫化剂用量以及硫化时间均会对橡胶的物理性能和导电性能产生影响。其中,炭黑填充量对橡胶的导电性能影响最为显著。当炭黑用量为20份,硫化剂用量为7份,硫化时间为11 min时,所得橡胶的物理和导电性能最佳,拉伸强度为5.67 MPa,扯断伸长率为133.1%,撕裂强度为16.9 kN/m,邵尔A硬度为81,体积电阻率为165Ω.cm。     

硅橡胶表面分离水珠放电特性的研究

通过试品模拟试验研究了硅橡胶表面存在单个和多个水珠时的放电特性 ,分析了洁净硅橡胶表面凝结水珠时的闪络过程。结果表明 ,硅橡胶表面的分离水珠使水珠、硅橡胶和空气的三者交接处的场强加强 ,产生强烈局放以及间歇式的小电弧 ,水珠周围局部丧失憎水性和电场力的作用使水珠拉长 ,场强进一步加强发生闪络。