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硅橡胶冷缩管老化机理和评估方法

文章出处:未知 人气:发表时间:2015-12-07 09:32【
  具高温硫化硅橡胶材料因其优异的憎水性和憎水迁移性而成为冷缩管的首选材料。然而不同于传统的陶瓷等无机材料,有机硅橡胶材料受到环境因素和强电场等综合作用,其所面临的老化问题更为严峻。随着硅橡胶冷缩管运行年限的增加,由于材料老化而导致的闪络事故也日渐增多。复合绝缘子的老化状态评估已经成为其运行中的一个关键问题。
  
  
  老化的过程是一个复杂的化学变化,在这个过程中,硅橡胶材料的电特性,物理特性,化学特性都会发生变化。老化的本质可归结为交联和降解两种化学反应。降解引起高聚物相对分子质量减小,进而导致其机械性能和电性能降低,并可能出现发粘或粉化现象。交联则使得聚合物相对分子质量增加。交联至一定程度前能改善聚合物的机械性能和耐热性能,但是随着分子间交联的增多,逐渐形成网络结构,聚合物变成硬、脆、不溶不熔的产物。引起高分子材料老化的原因包括内因和外因。橡胶高温老化的内因主要是交联程度、烯键和活性氢原子三方面因素。高分子材料内部组成的不同,对材料的老化特性有很大的影响。
 
  外因对高分子材料老化的影响主要体现在两个方面:一方面是能量即生物因素作用使高分子的共价键发生均裂(生成自由基)或异裂(生成离子),从而引起降解和交联反应;另一方面是外来物质(即化学因素)与高分子发生化学反应引起高分子的降解、交联或其他反应。实际上,使高分子材料老化的外因往往是多方面的,但光、热、臭氧、电场对高分子材料的作用是引起老化的主要外因。老化评估就是针对材料的电特性,物理特性,化学特性在老化过程中的变化进行测试,从而评估材料的性能。
 
  电特性评估如闪络电压,50%雷电冲击闪络试验,泄露电流,热刺激电流法等。闪络电压为硅橡胶冷缩管高低压电极间沿绝缘体外部的放电电压,大体包括工频交流电压,直流电压,脉冲电压,雷电电压下绝缘子的闪络特性。泄漏电流为工作电压下,流过硅橡胶冷缩管电流。硅橡胶的老化将导致复合硅橡胶冷缩管闪络电压下降,泄漏电流增加,使得运行性能的降低。热刺激电流法是一种结合了材料微观电特性和宏观特性的测试方法。通过对老化引起材料内部陷阱密度的增加和能级加深的测量来反映老化程度。
 
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