RTV涂膜在电解质液膜下的半导体转变现象

为了了解RTV涂膜在电解质液膜下的半导体转变规律,采用电位-电容法结合Mott-Schottky分析技术研究了室温硫化(RTV)涂膜在质量分数为5%的硫酸钠溶液中的导电行为。研究发现,RTV涂膜表现为极弱的p型半导体特征,电子受体密度NA约为1019m-3。随着浸泡时间的延长,RTV涂膜的导电行为从初期的p型半导体转变为绝缘体,RTV涂膜的空间电荷层电容CSC变化不大。随着测试频率的增加,RTV涂膜的CSC则逐渐减小。这一现象对RTV涂料的应用有一定指导意义。     

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.     

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。     

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。     

RTV涂料表面冰层与涂料间粘结力及其影响因素分析

输电线路覆冰事故严重影响电力系统安全运行,现有防除冰技术还不完善。3类防覆冰涂料中,只有憎水型防覆冰涂料最具研究价值。RTV涂料已成功运用于防污闪,但其对防覆冰效果的研究报道极少。为此选取3个不同厂家生产的RTV涂料进行冰与其表面粘结力试验。同时使用不同材质的基板涂覆RTV涂料以模拟输电系统中的不同部件。试验结果表明:覆冰环境温度、基板、和覆冰水电导率都对RTV涂料与冰粘结力有影响。     

RTV涂层表面绿球藻的生长对绝缘支柱电气性能的影响

在四川等潮湿地区,涂覆RTV涂料的绝缘子表面往往会大量生长绿球藻,给绝缘子带来了潜在的运行风险。因此,本文首先调研了四川地区各变电站内绝缘子表面绿球藻的种类、生长状况和覆盖特性,然后取样分析了绿球藻对支柱绝缘子表面积污和憎水性分布的影响,最后进行了长有绿球藻绝缘支柱的操作冲击闪络特性试验和自然污秽试验,以及模拟自然污秽状况下的人工污秽试验。通过以上研究,获得了绿球藻对支柱绝缘子表面憎水性、操作冲击以及污秽闪络特性的影响。结果表明,绿球藻多生长于支柱绝缘子伞裙上表面,并使被覆盖区域的憎水性大大降低,从而导致污秽闪络电压降低,但其操作冲击特性并未因为绿球藻的存在而明显降低。     

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。     

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。     

绝缘子室温硫化硅橡胶涂层热波模型及其涂覆质量无损检测方法

绝缘子室温硫化硅橡胶（RTV）涂层的涂覆质量是评价其应用效果的重要指标,涂覆施工过程中引入破损、杂质、脱粘、厚度不均匀或不达标等,各种形式缺陷,将严重影响绝缘子外绝缘性能,给设备安全可靠运行带来隐患。该文提出一种基于光热辐射热波检测的RTV涂层涂覆质量无损检测技术,该方法通过分析试件在可控光热激励下的表面瞬态温度场得到其内部结构信息。首先建立绝缘子RTV涂层热波模型并进行求解;对RTV涂层典型缺陷进行了检测,并利用主成分分析和独立成分分析增强缺陷信号;最后从热波响应相位谱中提取最小相频二次方根倒数特征用于定量表征RTV涂层厚度。研究表明,该方法可以实现绝缘子RTV涂层涂覆质量的快速、准确、非接触检测,具有广阔的应用前景。     

半导体防覆冰RTV涂料设计研究

目前输电线路上所应用的绝缘子防污闪的涂料主要是室温硫化硅RTV橡胶涂料。绝缘子涂覆RTV涂料后,不但提高了绝缘子表面的憎水性,其表面积聚的污层也获得不同程度的憎水性,然而当涂层被冰层覆盖后会失去憎水性。基于此,提出在具有一定防冰效果的憎水性基础上,把硅橡胶涂料改性为半导体涂料,其具有憎水特性和半导电特性两大特点,直接涂覆在瓷绝缘子表面即可形成防覆冰涂层。憎水特性可减小冰层与材料表面的粘附力及覆冰密度,并改变覆冰的形态,但不能延缓或防止覆冰。     

干冰清洗变电站绝缘子试验

为改进变电站绝缘子带电清洗技术,得到安全高效、既可带电作业又不会出现污闪事故的变电站污秽绝缘子清洗方法,研究了一种利用绝缘介质干冰来清除绝缘子表面污秽物的方法。研究过程中建立了模拟试验平台,首先在干冰喷射距离、喷射角度、干冰流量、绝缘子表面污秽等不同参数下进行了清洗试验,分析了各参数对干冰清洗不同污秽及不同绝缘子效果的...     

基于斜面法试验研究SiO2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。     

添加半导电硅橡胶涂层对运行绝缘子防覆冰性能的改善

近年来,由于冰冻灾害的发生,电力系统的安全运行受到了巨大的威胁,对绝缘子表面进行改性是目前较为合理的解决方案。室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanization,RTV)具有优异的憎水性,但是对阻止绝缘子或者减缓表面覆冰的增长并没有太明显的效果。在室温硫化硅橡胶中添加一定含量的导电填料,制备半导电硅橡胶材料,涂覆于绝缘子表面后,运行过程中绝缘子表面产生热效应,可以减缓乃至防止覆冰的增长。为此,对以炭黑为填料的半导电硅橡胶的导电机理进行了分析,建立了具有半导电硅橡胶涂层的绝缘子电阻模型,通过计算得到合适的体积电阻率。同时,在人工气候室中进行了电热性能测试,分析了涂层泄漏电流与表面温度的关系。理论分析和试验结果表明,由于洁净绝缘子和RTV涂层绝缘子具有较高的表面电阻,在运行中表面温度基本无变化;通过在绝缘子表面涂覆电阻率为104Ω.m的半导电硅橡胶后,运行中绝缘子表面有明显的温升。特别是在低温条件下,添加了一定含量炭黑的半导电硅橡胶涂层能够明显提升运行中的绝缘子表面温度,利于在低温条件下防止绝缘子表面覆冰的增长。     

以RTV涂料作为永久性反污措施的可行性研究

根据电力系统变电设备的外绝缘现状以及经过十余年来的发展、RTV涂料的现有水平,提出了通过改进RTV涂料施工工艺,使RTV涂料由变电设备的补救性反污措施变为永久性（或准永久性）反污措施的可能性,并围绕该可能性进行了全面探讨。     

复合绝缘子硅橡胶材料老化试验研究

介绍了绝缘子用硅橡胶材料的大气暴露试验和人工加速光老化试验情况。试验表明,经自然暴露试验后材料的机电性能略有变化:钢铁污秽和涤纶化工污秽(化学气体腐蚀环境)能使试品体积电阻率和表面电阻率明显降低,介质损耗角正切明显增大;人工加速气候试验结果表明,试品的机械性能和加速试验持续时间基本没有关系。还介绍了硅橡胶材料的5000h多应力试验情况,试验表明试品被试材料性能良好。     

基于FTIR的硅橡胶绝缘材料的老化程度评估

复合绝缘子具有质量轻、憎水性好等优点,但也易老化,复合绝缘子老化评估成为急需解决的问题。该试验借助傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)憎水性喷水法和硬度测试,对不同电压等级和不同运行年限的复合绝缘子进行老化状态评估。初步探寻了电压等级和运行年限等因素与现场复合绝缘子的FTIR测试之间的联系。结果表明,运行电压等级越高绝缘子各位置基团吸收峰面积和老化程度越不均匀;随着运行年限的增加基团吸收峰呈现降低的趋势,结合憎水性试验和微观结构分析,表明FTIR测试在一定程度上可以对老化绝缘子进行评估,并尝试提出了绝缘子老化程度划分依据。     

复合绝缘子HTV硅橡胶材料的电导特性研究

为探究复合绝缘子用HTV硅橡胶材料的电导机制,以现场运行及人工加速老化试验的复合绝缘子为对象进行研究,通过电导电流测量装置对试品进行电导电流测试,总结材料的电导特性。研究初步发现:当HTV硅橡胶材料处于低场强试验阶段时(约0~5 kV/mm),材料的电导电流I与场强E满足欧姆定律成正比关系;当材料处于较高场强试验阶段时(约5~30 kV/mm),材料的电导特性处于空间电荷限制电流区,材料内部的陷阱开始捕获流经的载流子形成空间电荷;当材料处于高场强试验阶段时(约30~40 kV/mm),材料的电导特性进入了陷阱充满的空间电荷限制电流区,材料随时有被击穿的可能;电老化阈值与陷阱能级、陷阱载流子密度等有着一定的对应关系;HTV材料经过人工电晕加速老化试验后,电导电流数值大幅增加、电老化阈值明显降低。此外,电老化阈值实质反应的是材料的空间电荷形成的难易程度,一定程度上反应HTV材料的老化状态,有待进一步研究。     

高海拔地区硅橡胶合成绝缘子电晕老化特征分析

模拟高海拔低气压环境,采用多针-板电极放电模型产生电晕电场,分别对硅橡胶合成绝缘子试样进行老化处理,通过静态接触角法测量表面憎水性的变化,分析低气压环境对合成绝缘子电晕老化的影响,得出合成绝缘子的电晕老化速度随着气压的降低而加快等3个试验分析结果。     

复合绝缘子硅橡胶材料老化性能分析

分析了青海电网部分长时间服役的复合绝缘子硅橡胶材料的老化现象,研究了绝缘子用硅橡胶材料在高原地区的应用状况及其老化规律,采用核磁共振方法对硅橡胶材料进行了检测.结果表明,该检测方法是可行的,可快速、准确地监测电网运行中复合绝缘子的老化程度.     

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。