高電壓畢業(yè)論文

1、<p><b>　　高電壓論文</b></p><p>　　題目：過電壓防護(hù)與絕緣配合</p><p>　　學(xué) 院： 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院</p><p>　　班 級(jí)： 10電氣工程三班</p><p>　　學(xué) 號(hào)： 1002120329</p><p>　　姓 名：

2、 司欣</p><p>　　二 ○ 一三 年 五 月</p><p>　　硅橡膠在電氣絕緣材料方面的應(yīng)用及進(jìn)展3</p><p><b>　　摘　要3</b></p><p>　　關(guān)鍵詞:硅橡膠;絕緣子;電氣絕緣材料4</p><p>　　1.熱硫化型硅橡膠5</p><

3、;p>　　1) ,不易破損,運(yùn)輸安裝方便5</p><p>　　2) 憎水性好,耐污能力好6</p><p>　　3) 生產(chǎn)工藝簡單6</p><p>　　4) 不爆炸,無須零值檢測。6</p><p>　　5) 容易制造高大型產(chǎn)品。6</p><p>　　2.室溫硫化型硅橡膠室溫硫化型硅橡膠(簡稱RT

4、V)7</p><p>　　3.液體硅橡膠液體硅橡膠(即加成硫化型硅橡膠, 簡稱LSR)7</p><p><b>　　4.結(jié)束語7</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn):8</b></p><p>　　硅橡膠在電氣絕緣材料方面的應(yīng)用及進(jìn)展</p><p>&

5、lt;b>　　摘　要</b></p><p>　　簡述了國內(nèi)外硅橡膠(高溫硫化型硅橡膠、室溫硫化型硅橡膠、液體硅橡膠等) 在電氣絕緣方面的應(yīng)用情況。</p><p>　　硅橡膠復(fù)合絕緣材料作為新一代外絕緣材料在高壓輸變電設(shè)備上具有廣泛的發(fā)展,隨著我國有機(jī)硅工業(yè)和納米技術(shù)的快速發(fā)展,將大大地促進(jìn)硅橡膠配合技術(shù)的進(jìn)步,硅橡膠絕緣材料的綜合性能緣產(chǎn)品的發(fā)展勢不可擋,硅橡膠的應(yīng)用

6、及研究領(lǐng)域越來越廣。</p><p>　　將得到進(jìn)一步的提高,而成本有望進(jìn)一步降低。國際上,硅橡膠絕</p><p>　　關(guān)鍵詞:硅橡膠;絕緣子;電氣絕緣材料</p><p>　　電氣線路系統(tǒng)中，根據(jù)常用的絕緣材料按其化學(xué)性質(zhì)不同，可分為無機(jī)絕緣材料、有機(jī)絕緣材料和混合絕緣材料。常用的無機(jī)絕緣材料有：云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黃等，主要用作電機(jī)、電器的繞組絕

7、緣、開關(guān)的底板和絕緣子等。有機(jī)絕緣材料有：蟲膠、樹脂、橡膠、棉紗、紙、麻、人造絲等，大多用以制造絕緣漆，繞組導(dǎo)線的被覆絕緣物等?；旌辖^緣材料為由以上兩種材料經(jīng)過加工制成的各種成型絕緣材料，用作電器的底座、外殼等。下面簡單介紹橡膠絕緣材料分類中，硅橡膠絕緣材料在電氣中的應(yīng)用及進(jìn)展。</p><p>　　硅橡膠是由各種二氯硅烷經(jīng)過水解、縮聚而得到的一種元素有機(jī)彈性體。硅橡膠具有卓越的耐高低溫、耐候、耐臭氧、耐電暈、電

8、氣絕緣性能好、表面憎水、壓縮變形率低等特性,是橡膠中性能獨(dú)特的品種。它非常適合用作電氣電工行業(yè)的有機(jī)絕緣材料,近年來已在電氣絕緣系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外大多數(shù)復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠家均采用填充有較多氫氧化鋁(Al203·3H20) 的甲基乙烯基硅橡膠(即高溫硫化硅橡膠) 作為戶外絕緣材料,還有如用作復(fù)合避雷器、斷路器、變壓器、高壓開關(guān)和穿墻套管等的外套絕緣材料等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),至2001 年我國在高壓線路上運(yùn)行的硅橡膠復(fù)合

9、絕緣子已達(dá)190 萬支,而且用量每年以25 %以上的速度在增長。大大地促進(jìn)了電力工業(yè)的發(fā)展,提高了用電安全性,具有社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。自20 世紀(jì)60 年代開始,世界上眾多的發(fā)達(dá)國家,如德、美、英、法、日等就已經(jīng)開始研究利用有機(jī)高分子聚合物制造戶外復(fù)合絕緣子。最先采用的絕緣材料主要有脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、聚四氟乙烯以及室溫硫化硅橡膠等,但由這些材料制造的復(fù)合絕緣子在使用運(yùn)行一定的時(shí)間后都出現(xiàn)了一些問題,環(huán)氧樹脂易

10、老化、開裂、憎水</p><p><b>　　1.熱硫化型硅橡膠</b></p><p>　　從20 世紀(jì)70 年代末80 年代初開始,歐、美國家逐漸采用高溫硫化型硅橡膠(簡稱HTV) 作為電氣絕緣材料制造復(fù)合絕緣子的傘裙護(hù)套。差不多同時(shí)我國的一些高校、研究院所,如清華大學(xué)、武漢水利水電學(xué)院、華東電力試驗(yàn)研究院、西安電瓷研究所等單位相繼開展采用熱硫化型硅橡膠研制復(fù)合絕

11、緣子工作,并研制出35kV～500kV 各型號(hào)系列復(fù)合絕緣子產(chǎn)品。雖然我國復(fù)合絕緣子的研究工作起步比較晚,但其發(fā)展非常迅速,至今,已有不少于190 萬支的硅橡膠復(fù)合絕緣子在全國電網(wǎng)上運(yùn)行,產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。熱硫化型硅橡膠按化學(xué)組成的不同可分為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基乙烯基苯基硅橡膠、三氟丙基硅橡膠、腈硅橡膠等。熱硫化型硅橡膠作為電氣絕緣材料,主要是制作復(fù)合絕緣子的傘裙護(hù)套,復(fù)合避雷器的外套,增爬傘裙(防污傘裙) 以及穿墻套

12、管傘裙護(hù)套等高壓絕緣部件,以改善高壓絕緣設(shè)備表面的受污、受潮條件,提高絕緣強(qiáng)度和耐污能力,它與傳統(tǒng)陶瓷材料相比具有如下明顯優(yōu)勢:</p><p>　　1.1重量輕,體積小</p><p>　　,不易破損,運(yùn)輸安裝方便</p><p>　　維護(hù)工作量小,可以降低相應(yīng)安裝維護(hù)費(fèi)用。復(fù)合絕緣材料的重量在陶瓷絕緣材料的1/ 10 以下,用復(fù)合絕緣材料作套筒替代瓷套,可以降低

13、電氣設(shè)備的重量,如ZnO 避雷器用復(fù)合絕緣構(gòu)件,重量為瓷套ZnO 避雷器的1/ 3～1/ 4。輕型避雷器可以直接懸掛在變電站內(nèi)或輸電線的導(dǎo)線下,減少安裝面積。其他如互感器等用硅橡膠復(fù)合絕緣材料都可以使電氣設(shè)備輕型化和安裝懸掛式,簡化變電結(jié)構(gòu)及變電站小型化。</p><p>　　憎水性好,耐污能力好</p><p>　　提高116～215 倍,可以有效提高用電安全性,減少清掃費(fèi)用。硅橡膠浸水

14、老化試驗(yàn)表明,小分子從硅橡膠中向外遷的速度非常緩慢,可以期望硅橡膠會(huì)長期保持憎水遷移性。</p><p><b>　　生產(chǎn)工藝簡單</b></p><p>　　產(chǎn)品合格率高,生產(chǎn)能耗低,生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境污染小。</p><p>　　4) 不爆炸,無須零值檢測。</p><p>　　5) 容易制造高大型產(chǎn)品。</p&g

15、t;<p>　　這些優(yōu)點(diǎn)是陶瓷絕緣材料所不具備的或是難以達(dá)到的,特別是用在野外的產(chǎn)品,在施工和維護(hù)時(shí),硅橡膠復(fù)合絕緣材料的優(yōu)勢是不可比擬的。</p><p>　　在硅橡膠復(fù)合絕緣材料中常用的是甲基乙烯基硅橡膠,最適合作為電氣絕緣材料的甲基乙烯基硅橡膠型號(hào)為11022 型,其相對(duì)分子質(zhì)量在45～80 萬g/ mol ,揮發(fā)份質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3 %。硅橡膠必須與其他物料配比共混,主要是與補(bǔ)強(qiáng)劑(白炭黑) 、

16、結(jié)構(gòu)控制劑(羥基硅油、二苯基硅二醇等) 、抗電蝕填充劑和阻燃劑( 氫氧化鋁等) 、交聯(lián)劑(DCP、雙2 ,5 等) 、著色劑(炭黑、氧化鐵紅等) 以及其他加工助劑(增塑劑、偶聯(lián)劑等) 按一定的比例經(jīng)過混煉、過濾、硫化等工序,制成具有優(yōu)異抗漏電起痕與電蝕損性能、介電性能、耐天候老化性能以及一定機(jī)械強(qiáng)度的絕緣材料。國內(nèi)外各個(gè)廠家的配方嚴(yán)格保密,或是以專利的形式公布,因此,配方各不相同,致使各廠家生產(chǎn)的絕緣材料的電氣及機(jī)械強(qiáng)度性能不盡一致。&

17、lt;/p><p>　　至于憎水性遷移與恢復(fù)特性、耐天候老化性能等在短期內(nèi)變化不明顯,相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法還有待斟酌和進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化,國際大電網(wǎng)會(huì)議工作組也正在做這方面的工作。這也從一個(gè)側(cè)面反映了我國硅橡膠配合技術(shù)的進(jìn)步,但要趕上國際先進(jìn)水平還需要一段時(shí)間。進(jìn)一步完善現(xiàn)有的試驗(yàn)手段和測試方法,是目前比較重要和首先要做的事情。</p><p>　　2.室溫硫化型硅橡膠室溫硫化型硅橡膠(簡稱RTV) <

18、;/p><p>　　相對(duì)分子質(zhì)量較低,通常為粘稠狀液體,按其硫化機(jī)理和使用工藝性不同,可分為單組分RTV 和雙組分RTV。單組分RTV 使用時(shí)特別方便,只需與空氣中的水分接觸即可交聯(lián)成彈性體;雙組分RTV 使用時(shí),需將兩個(gè)分別混有催化劑和交聯(lián)劑的組分按要求經(jīng)過計(jì)量進(jìn)行混合,即可硫化成型。室溫硫化型硅橡膠加工方便,對(duì)設(shè)備和模具要求也不高。RTV 對(duì)多種材料,如硅橡膠、金屬、玻璃、陶瓷等有良好的粘接性,在高壓絕緣材料方面

19、可以用作膠粘劑,起到粘接密封作用。RTV 在防污閃涂料方面,在國外已有近30 年的歷史,使用效果不錯(cuò)。國內(nèi)在20 世紀(jì)80 年代開始也有產(chǎn)品使用,但使用壽命比較短,一般只有幾年的有效期。RTV 在避雷器、電壓互感器等產(chǎn)品上也有少量使用。</p><p>　　3.液體硅橡膠液體硅橡膠(即加成硫化型硅橡膠, 簡稱LSR) </p><p>　　除了具有絕緣性能優(yōu)越、使用溫度范圍寬和在惡劣環(huán)境下

20、的長期耐天候老化性能外,還具有工藝簡單、快捷,可以快速硫化成型、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),但其價(jià)格昂貴,限制了其在絕緣產(chǎn)品上的使用,主要用作電線、電纜的絕緣材料。</p><p><b>　　4.結(jié)束語</b></p><p>　　硅橡膠復(fù)合絕緣材料作為新一代外絕緣材料在高壓輸變電設(shè)備上具有廣泛的發(fā)展,隨著我國有機(jī)硅工業(yè)和納米技術(shù)的快速發(fā)展,將大大地促進(jìn)硅橡膠配合技術(shù)的進(jìn)步,硅

21、橡膠絕緣材料的綜合性能將得到進(jìn)一步的提高,而成本有望進(jìn)一步降低。國際上,硅橡膠絕緣產(chǎn)品的發(fā)展勢不可擋,硅橡膠的應(yīng)用及研究領(lǐng)域越來越廣,其他陶瓷絕緣產(chǎn)品都可以逐步用硅橡膠復(fù)合絕緣產(chǎn)品替代,而且結(jié)構(gòu)和性能都將優(yōu)于陶瓷絕緣;還可以制造陶瓷絕緣產(chǎn)品所沒有的新產(chǎn)品。有機(jī)絕緣材料雖然有許多傳統(tǒng)陶瓷材料所無可比擬的優(yōu)點(diǎn),但也出現(xiàn)了一些新問題,如電力部門比較關(guān)心的耐天候老化性能、憎水性遷移與恢復(fù)特性、表面憎水性與自身絕緣性能的關(guān)系以及相關(guān)的試驗(yàn)方法等。

22、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):</b></p><p>　　[1] 林修勇. 氫氧化鋁對(duì)電氣絕緣材料用硅橡膠性能的影響[J ]1 特種橡膠制品,2002年</p><p>　　[2] 王貴一譯1 用于高壓絕緣子和套管的硅橡膠膠料[J ]1 橡膠參考資料,2002年</p><p>　　[3] 成俊杰,等1