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硅脂环境下硅橡胶的吸收特性及其关键电气性能研究

2021-10-11赵莉华李彦姝邱九皓任俊文贾利川王仲

电力工程技术 2021年5期

赵莉华,李彦姝,邱九皓,任俊文,贾利川,王仲

(四川大学电气工程学院,四川 成都 610065)

0 引言

硅橡胶由于机械性能、电气绝缘性能优良,常用作电力电缆的附件绝缘材料[1]。电缆附件绝缘硅橡胶与本体绝缘交联聚乙烯形成双层电介质的复合固体绝缘结构[2—3]。双层介质间电场复杂,易发生局部放电,甚至会引起击穿,对电缆供电造成严重损害[4]。为保证界面处的密封性和防水性,可通过涂覆硅脂来填充双层介质间的空隙,从而提高界面的沿面耐电强度[5]。然而,硅橡胶分子与硅脂中的硅油分子均是以硅氧键为主链的结构。硅脂的溶胀效应会使硅油渗入到硅橡胶中[6],导致硅橡胶的机械性能和绝缘性能产生不同程度的下降。

目前针对附件绝缘硅橡胶与硅脂/硅油在共存环境下的相关研究较少,主要还是涉及硅脂对硅橡胶某些性能影响的初步研究[6—10]。西安交通大学王霞等[6]研究了不同直流电场下无硅脂、涂普通硅脂、涂氟化硅脂对交联聚乙烯-硅橡胶复合试样的空间电荷特性和硅橡胶弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率的影响;西安交通大学严智民等[10]对涂覆硅脂后的硅橡胶试样进行电树枝实验,获得了硅橡胶的电树枝形貌和起树电压随硅脂涂覆时间的变化规律,并进一步通过表面电位衰减实验等研究了不同硅脂涂覆时间对硅橡胶微观性能的影响规律。研究结果表明,吸收硅脂后硅橡胶的分子主链出现断裂,硅橡胶与无机填料的物理交联结构以及硅橡胶分子间的化学交联结构被破坏,导致硅橡胶的自由体积增大,电荷迁移率增加。……

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