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虽然硅橡胶具有上述的优良特性,但是随着硅橡胶复合绝缘子使用量逐年增加,我国有关复合硅橡胶劣化及损坏的信息也日趋增多。主要表现在硅橡胶材料憎水性下降,出现一些劣化现象,由此造成的闪络事故或设备损坏事故时有发生。这些现象表明,掌握复合硅橡胶材料的性能特点和运行特性至关重要。
硅橡胶分为室温硫化硅橡胶(Room Temperature vulcanization,简称RTV)、高温硫化硅橡胶(High Temperature vulcanization,简称HTV)和液体硅橡胶(Liquid Silicone Rubber,简称LSR)三种。
国内目前有很多研究机构都在进行有关硅橡胶的研究,对于RTV和HTV都有很多相关的试验结论,但对LSR研究甚少。
本章我们将结合国内和国外相关硅橡胶的试验结论,来分析三类硅橡胶的运行特性。
室温硫化硅橡胶(RTV)
1.1RTV的分类及特点
RTV根据其材料组成和反应机理大致可分为三类:单组分RTV,双组分缩合型RTV和双组分加成型RTV。
1.1.1单组分RTV单组分RTV的硫化反应是靠与空气中的水分发生作用而硫化成弹性体。其硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度。但由于它的硫化是依懒大气中的水分,使硫化胶的厚度受到限制,只能用于需要6毫米以下厚度的场合。因此常用于粘合剂和密封剂。
1.1.2双组分缩合型RTV双组分缩合型RTV硫化反应不是靠空气中的水分,而是靠催化剂来进行引发。单体硅橡胶中的羟基(-0H)缩合生成水,同时形成-Si-O-Si-键。该型RTV能耐臭氧、耐气候老化,加之用法简单,工艺适用性强,因此,特别适宜于做深层灌封材料。
优异的憎水性和憎水迁移性**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**。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。所以硅橡胶具有较高的耐污闪、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。
环氧树脂
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的**高分子化合物。
环氧树脂为热固性绝缘材料,在加入固化剂高温固化成型后,有很好的化学稳定性,具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性,而且是具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。在环氧树脂的主链上引入脂环或苯环支链,采用特殊的固化剂,可用于户外绝缘。
但因引入活性基团,环氧树脂表面易积污,积污后憎水性不能迁移至污层表面,使其耐污闪得能力降低。环氧树脂非常坚硬,长期运行后老化*脆断;且环氧树脂易吸潮,潮气与树脂中的酸性物质结合,形成酸性溶液,腐蚀环氧树脂,不能保证内外绝缘的电气性能。