基于表面放電特性的硅橡膠老化狀態(tài)評估及納米改性.pdf

1、硅橡膠復合絕緣子憑借其良好的機械和絕緣性能,被廣泛應用在特高壓輸電線路中,是保證輸電線路結構穩(wěn)定、正常運行的重要組成部分。特高壓輸電線路電壓等級高,電場強度大,導線表面存在微小尖刺,導致線路中電暈現象頻發(fā)。此外絕緣子運行環(huán)境中常有潮濕、灰塵和雨水等天氣,長期運行下難免出現污閃、濕閃等現象。這些因素都將對絕緣子表面狀態(tài)造成影響,加速其老化,最終導致故障發(fā)生。
　　本文從硅橡膠復合絕緣子材料受到電暈作用的影響,表面憎水性評估方法和導熱

2、性對其耐侵蝕能力的影響等幾個方面,通過直流電暈實驗對硅橡膠試樣注入電荷或電暈老化,通過靜態(tài)液滴實驗、動態(tài)液滴實驗、直流斜面實驗,對表面電荷影響、聲信號特征和熱侵蝕等現象進行了研究,并制備硅橡膠/納米SiO2顆?；旌喜牧?、硅橡膠/納米BN顆?；旌喜牧?分別研究了納米顆粒質量分數對表面電荷和耐侵蝕能力影響的趨勢。主要研究工作和結論如下:
　　1、采用“多針-板”電極電暈裝置,通過短時間電暈處理使試樣表面和液滴帶有電荷,通過靜態(tài)液滴實驗

3、,研究了電荷密度對試樣表面靜態(tài)接觸角和電場分布的影響;制作含有不同質量分數納米SiO2顆粒的試樣,研究了納米顆粒質量分數對電荷密度、靜態(tài)接觸角、閃絡電壓的影響。研究發(fā)現,隨SiO2顆粒質量分數增加,混合材料表面電荷密度增加,電荷密度增加使靜態(tài)接觸角減小,表面電荷密度和靜態(tài)接觸角共同影響閃絡電壓。
　　2、采用“多針-板”電極電暈裝置,對試樣表面進行老化,再通過靜態(tài)液滴實驗和動態(tài)液滴實驗,獲取試樣表面放電時的聲波信號,研究了放電產生

4、的聲波信號特征量與試樣表面憎水性的關系。研究發(fā)現,聲波脈沖數、幅值極差、信號變化率和信號能量,都隨著憎水性變化表現明顯的趨勢,不同憎水性水平的試樣表面放電發(fā)出聲波波形數據偏斜度、陡峭度和威布爾分布β參數也在不同的范圍。
　　3、按照IEC60587標準要求,采用直流斜面實驗,對添加不同質量分數高導熱納米BN顆粒的硅橡膠混合材料試樣耐侵蝕能力進行了研究。研究了添加導熱納米BN顆粒的質量分數對混合材料試樣表面溫度分布情況、侵蝕深度、侵