英大证券 有限责任公司银行间交易系统采购招标书（软件

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1、国家电网公司科学技术项目可行性研究报告项目名称：长效高绝缘硅橡胶包覆母排制备技术研究申请单位：起止时间：2012年1月至2012年12月课题负责人：通信地址：邮政编码：联系电话：传真：申请日期：年月日目的和意义随着电力工业的发展，变电站向着集控的方向发展，变电站小型化对设备的绝缘提出了要求，传统的铜、铝等金属母排逐渐被绝缘材料包覆母排所代替。此外，随着环境污染日益严重，一些老旧变电站由于运行时间过长，易出现污闪及小动物等事故，包覆母排的应用可降低上述事故的发生，对提高供电可靠性、保证电网的安全运行具有重要的意义[1-3]。但是，现有电力设备绝缘材料包覆母排在运行中，绝缘材料容易受到各种因素的影

2、响而发生击穿和老化失效，其中又以老化失效最为严重，原来一般发生在材料服役5~6年之间，近期的观察发现，随着用电负荷的增加，包覆材料失效周期在明显缩短，部分母排在服役3年左右就发现有包覆材料劣化。主要原因，一方面是电力设备负荷持续增加，材料服役环境超过了原有材料设计要求，致使其过早疲劳老化失效，另一方面，材料本身性能较低，几乎是二十年前的技术，没有较大的改进或者提升。而更换母排或重新安装绝缘套管必须停电，这无疑对用电客户造成巨大影响，引起经济损失。这不符合国网提倡的“状态检修”的发展方向。近十几年来，新材料得到了长足的发展，尤其近年来，纳米材料技术获得长足的发展，并且应用到国民经济的各个领域，有

3、利的促进了各行业的发展。本项目拟将成熟的基于纳米的绝缘材料技术引入到母排包覆材料中，针对于电力设备具体运行环境，对长效绝缘材料包覆母排的绝缘材料进行系统研究及优选，开发基于新型材料的制备工艺、施工工艺，并进行绝缘材料包覆母排的综合考核，最终开发出新型长效硅橡胶包覆母排，为电力设备的有效运行提供保障，提高电网运行的安全可靠性。一、国内外研究水平综述电力设备最先使用的绝缘材料包覆母排为涂层涂覆母排，涂层的材料主要有母排（线）绝缘漆和绝缘粉末两种类型，其中绝缘漆分为有机溶剂漆、无溶剂漆、覆盖漆等，主要应用于电器电机、变压器线圈的浸渍、电枢线圈、定子内部的表面覆盖。例如，F级中小型低压电机绕组浸以耐热

4、环氧漆或无溶剂漆，以环氧玻璃布板作槽楔，以环氧无纬带包绕端部达到绝缘效果[4]。目前用于母排包覆绝缘涂料应用较广的为环氧树脂的热固性绝缘粉末，包括环氧粉末、弹性粉末等，可以通过热喷涂、热浸涂、静电喷涂、静电流化床喷涂等技术包覆于母排表面，起到绝缘的作用，并且具有可以使固化更均匀，更彻底，使涂层更致密，具有更好的柔韧性和防湿热性。高性能绝缘粉末交联反应时会与母排生成一定的化学键，而不像热缩套那样与母排只是简单的物理结合（受热收缩），故粘接力和致密性大大提高，因此可运用于各种潮湿的环境。加之涂料具有很好的介电强度（45V/um），相同耐压等级下涂层厚度远低于传统热缩套，从而使柜体设计更加紧凑。此外

5、，绝缘粉末受热后有极佳的流平性，无论是什么形状及规格的母排都可以完美涂敷，紧密附着。而不像传统热缩套，在弯头处常有难看的折皱，并带有气泡，从而留下严重的安全隐患。绝缘粉末是具有良好电气性能的热固性材料，不像传统的热缩套是热塑性材料，受热就容易变软。涂层与铜排紧密结合（没有空气间隙），故热辐射（散热）效果在同等条件下优于裸排（温升试验测试结果：裸铜排43℃，我们的 涂层下铜排温度为35℃）。而热缩套由于导热性较低和热绝缘气隙的存在，使热量不必要地保留在母排中，故温度较裸排高，从而不得不降容。绝缘粉末包覆母排的传统工艺为流化床涂覆[5]，随着绝缘要求的提高及现代化工业发展，流化床涂覆工艺也有了新的

6、发展，朱龙余[6]研究了高压开关柜母线采用流化床涂覆阻燃性绝缘粉末的工艺过程，涂层具有良好的电气性能和机械性能，采取的工艺过程如图1所示，高压母线选用套式夹具，利用聚酰亚胺胶粘带严密包扎，采用流化床涂覆绝缘粉末所形成的涂层具有良好的机械性能和电气性能，工艺简便可行，生产成本降低，在实际生产中具有一定的指导意义。图1流化床涂覆工艺过程大连交通大学的于喜年从粉末涂层固化的角度分析了树脂粉末的固化机理，借助于短波深层辐射加热技术并利用工业涂装的热浸涂流化床原理和静电喷涂工艺的结合，对高低压电气开关柜中的导电母排进行绝缘层的粉末热喷涂，运用重复喷烘工艺、采用间歇式积放方式进行流水线的PLC程序控制（如

7、图2所示）[7]，该重复喷烘流水线初步解决了绝缘母排厚涂层的固化和连续批量生产的问题。图2重复喷烘流水线20世纪90年代，随着热收缩材料的发展，热缩材料包覆母排开始广泛的使用，逐渐成为目前应用最广泛的电力设备绝缘材料包覆母排[8,9]。热缩材料又称高分子形状记忆材料，这些材料具备独特的“记忆效应”，扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。热收缩材料的径向收缩率可达50%-80%，由