硅橡胶在高压绝缘上的应用知识讲解.ppt

《硅橡胶在高压绝缘上的应用知识讲解.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、硅橡胶一、概述1、在外绝缘上应用的有机材料分类及初步评价1.1三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶是以乙烯、丙烯及少量非共轭双烯为单体共聚而制得。因其常温流动性好，具备很好的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱和电性能，在高压绝缘领域有一定的应用。三元乙丙橡胶分子结构上没有极性基团，宏观表现缺乏极性，对各种极性化学品有较好的抗耐性，但也导致其内聚能低，自粘性和互粘性很差，使得伞套与芯棒界面特性较差，易发生蚀损、老化龟裂，使用寿命短。三元乙丙橡胶具备较好的憎水性，但表面积污后憎水性不能迁移至污层表面，而且在相同的接触压力下，耐电强度

2、要比硅橡胶差。1.3硅橡胶硅橡胶主要是由高摩尔质量的线型聚硅氧烷组成。由于-Si-O-Si-键是其构成的基本键型，硅原子主要连接甲基，侧链上引入极少量的不饱和基团，分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，因此硅橡胶硫化后具有优异的耐高、低温，耐候、憎水、憎水迁移、电气绝缘性、生理惰性等特点。1.3.1耐候性如前所述，有机硅产品的主链为-Si-O-Si-，无双键存在，且键能比紫外线辐照能量高，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力，在自然环境

3、下的使用寿命可达几十年。1.3.2耐温特性及化学稳定性硅橡胶（SiliconeRubber）是一种分子键兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，它的分子主键由硅原子和氧原子交替组成（-Si-O-Si-）。硅氧键的键能达370kJ/mol，比紫外线辐照能量高，比一般的橡胶的C-C结合键能240kJ/mol要大得多，在高温（或辐射照射）下分子的化学键不断裂、不分解。可在–90～+300℃温度范围内长期使用，仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶硫化成型后，主链和侧链上均没有活性基团，因此硅橡胶具备极佳的化学稳定性，酸和碱都不会

4、对其分子结构造成影响。而且，无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。1.3.3电气绝缘性能硅橡胶具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。其常规性能参数如下：1.3.4优异的憎水性和憎水迁移性有机硅的主链十分柔顺，其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氢化合物粘度低，表面张力弱，表面能小，成膜能力强。这种低表面张力和低表面能使其具备优良的憎水性，使得雨水在硅橡胶表面呈水珠

5、状，随时滚落，不会形成导电水膜或连成线状的水流，这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。而且，硅橡胶材料具备特殊的憎水迁移性，硅橡胶良好的憎水性能在24~48小时内迁移至其表面的污秽上，使污秽表面也具备憎水性。所以硅橡胶具有极高的耐污闪、耐雨闪能力。因此，硅橡胶已逐渐取代了其它复合绝缘材料在高压线路和变电站中广泛应用。2、硅橡胶的种类和基本特点硅橡胶产品能在电力系统中大量运行，主要得益于其优异的憎水性、憎水迁移性和耐污闪能力。现行市场上的产品，主要有以下三类：3、三类硅橡胶的基本性能比较，见下表：复合绝

6、缘子的组成·伞群、护套：有机合成材料制成。如：乙丙橡胶、硅橡胶等·玻璃钢芯棒：以玻璃纤维做增强材料、环氧树脂做基体的玻璃钢复合材料·端部金具：表面镀有热镀锌层的碳素铸钢、碳素结构钢以及高强度合金铝·均压环：降低端部电场畸变二、复合绝缘子在输配电线路的应用复合绝缘子的优点复合绝缘子的这种结构，将机械性能和电气性能分开，综合了伞群护套材料耐大气老化性能优越及芯棒材料拉伸性能好的优点。与传统的瓷绝缘子相比，复合绝缘子优越的性能主要体现在：·重量轻、运输安装方便；·结构距离短，节省塔头空间，降低设计难度；·强度高、不易

7、破碎；抗震性能佳·耐污、湿闪性能优异，免清洗；·免零值检测，减少输电线路的运行维护费用·220kV以上电压等级的价格优势明显1、复合绝缘子应用于外绝缘面临的主要问题及对策分析目前在我国，复合绝缘子以其优异的耐污闪能力在系统中大量应用，而且多应用于重污秽地区，在保障电力系统安全运行上发挥了显著作用。然而，在户外运行的复合绝缘子因运行环境复杂，也时常出现问题，较常见就是损坏和老化。损坏：主要表现为绝缘子不能继续承担正常的机械或电气负荷，往往造成导线落地、电力中断等恶性事故。老化：主要表现为外绝缘材质的劣化和因蠕变特

8、性导致的芯棒机械强度降低，一般并不导致所承担机械或电气负荷功能的丧失，但却不利于产品的长期使用。其它特殊的问题：鸟类或鼠类咬伤伞裙护套；绝缘子表面有微生物或霉菌生长等。1.1复合绝缘子的损坏事故CIGRE2000年调查中的复合绝缘子故障统计复合绝缘子损坏的主要原因包括：芯棒断裂；界面击穿；金具与芯棒连接区滑移甚至拉脱；外绝缘材质严重劣化(如：端部密封失效、护套开裂、漏电起痕或电蚀损等)