硅橡胶

一、电力电缆产品发展情况简述 二、中国电缆附件产品发展情况简述 三、XLPE电缆附件用橡胶材料选择(乙丙橡胶与硅橡胶） 四、透明绝缘硅橡胶制造高压电缆附件产品的优点

复合绝缘子被广泛用作输电线路及变电站设备外绝缘。随着运行时间的增加，硅橡胶出现了不同程度的老化现象，如电蚀损、龟裂、粉化、界面缺陷、芯棒断裂等现象。严重危害了输电线路的安全运行。 长期以来，复合绝缘子的老化机理、老化试验方法、老化表征及评估方法等一直是高电压外绝缘领域所关注的重点。

硅橡胶在高压交直流电缆附件中的运用

一概述 二设计性能 三 运行性能 四结果分析 五 建议

高压特高压直流输电：远距离、大容量、高效率。 绝缘问题是核心问题之一：在某些绝缘设备或部件中，电场分布极不均匀，最大场强远远超出平均电场，例如高压电缆终端、绝缘子高压端、阀侧套管等。 高压电缆附件多层绝缘界面是典型的电场畸变区。 交流电缆应力锥结构并不能根本上解决电场均化问题，根源在于直流电场分布依赖于绝缘的电阻率。 不均匀电场加剧聚合物绝缘（硅橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、环氧树脂）6的老化过程导致绝缘过早失效。亟需合理改善电场分布，缓和局部高电场。 强电场加剧杂质电离、电极注入，导致电荷积聚。 非线性电导复合绝缘：当“三结合点”处电场应力集中时，电导“自适应”增大从而缓和电场分布。

2014年1月10日，全国输配电技术协作网绝缘子专家工作组在北京组织召开了绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料技术讨论会。会议由吴光亚主持，来自国家电网公司和中国南方电网公司的运行单位和中国电力科学研究院(中试所)、科研单位、大专院校及制造企业的40余名专家及代表出席了会议。

作为输电主设备的复合绝缘子是电网安全可靠运行的基础，截至2019年底，全国35kV及以上运行数量已超过1000万支，应用比例超过75％，在强电场、环境、以及污秽等作用下，复合绝缘子逐渐老化，呈现表面硬化、粉化、脆化，及憎水性退化，乃至烧蚀、开裂，严重影响绝缘性能。复合绝缘子评价主要通过产品型式试验、运行后的抽检试验，包括外观、电气、机械和理化分析，目前检测方法有损、离线、试验工作量大、周期长、抽样样本少、无法实现定量判断。成果针对以上问题开展研究。 本项目提出了应用核磁共振机理检测复合绝缘子老化状态的方法，提出了传感器及其硬件电路的优化设计方法，开发了精密分析型和现场检测型核磁共振传感器，验证了核磁共振检测精度、可靠性和灵敏度。提出了复合绝缘子硅橡胶材料老化状态与其核磁共振信号之间的关系，提出了以等效横向弛豫时间表征复合绝缘子老化状态，以测量得到的核磁共振回波信号峰值进行反演得到样品的横向弛豫时间谱，以谱线的峰值位置和强度来表征老化成因和老化状态。提出了核磁共振信号测量系统，提出了核磁共振微弱信号分析算法，以此为基础开发了快速数据分析软件，从而构建了成套装置及现场作业方法，实现了现场数据分析的快捷化、精确化。将核磁共振应用于不同运行年限、不同电压等级的复合绝缘子老化评估，比较分析了喷水分级、介电常数测量、红外光谱分析和核磁共振四种方法，验证了核磁共振检测的优越性。 项目已通过PCT国际专利审核2项，授权发明专利6项，实审发明专利3项；授权实用新型专利11项；发表论文23篇，在IEEE Sensors等国际期刊发表SCI检索收录论文3篇，在“中国电机工程学报”、“电工技术学报”和IEEE PES、DEI等国际学术会议发表EI检索收录论文14篇，在“中国电力”等核心期刊发表论文6篇，编写企业标准规范报审稿1项。项目成果已在广东电网电力科学研究院等科研单位，南网广东东莞供电局、潮州供电局、国网长沙供电和南昌供电等运维单位，长园高能电气等制造企业，中能建广东火电送变电等施工企业推广应用，成果已进入《南方电网公司科技成果试点应用目录》、《广东电网有限责任公司新技术试点应用目录》。应用结果表明，技术成果先进，可现场无损、即时、定量分析，改变了传统方法大量停电取样、有损、离线、定性分析的工作量，人工试验工作量降低了90%，检测时间减少了100%，经济社会效益重大，推广前景广阔。经鉴定，核磁共振检测绝缘子老化状态的技术方法达到了国际领先水平。

硅橡胶复合绝缘具有优异的耐污闪性能等诸多优点，广泛应用于我国电力系统中，近年来选用该类型绝缘的设备在网区内大量投运。针对硅橡胶复合绝缘的设备，憎水性状况的评价是复合绝缘子防污性能及长期老化性能评价的重要方面，在硅橡胶复合绝缘子的抗污闪性能中发挥着十分重要的作用。 近年来随着具体的落实，硅橡胶复合绝缘憎水性任务逐年增多。由于运行设备憎水性试验属于高空作业不方便操作，喷洒要求每秒喷水1次，共25次，每次喷水量为0.7~ 1mL;喷射水流散开角为50° ~ 70°，手动喷洒难度非常大。喷洒是否符合标准要求，直接影响到试验的结果，影响对设备运行健康状况的判断。 现有的手动喷洒方法如图1所示，存在操作难度大, .喷水频率过低，角度不对，喷水量过大造成水珠分布与成型与实际不相符等缺点，造成对憎水性分级误判断。 因此，研究小组根据现场工作要求，研制出一套硅橡胶复合绝缘憎水性试验自动喷洒装置，用于硅橡胶复合绝缘类型设备的憎水性测试。该装置通过单片机控制，采用USB充电电池，既可以选择单次也可以按现场实际情况持续喷洒模式。