從十九世紀后半葉初步,在架設輸電線路時,*一適用于高壓的絕緣資料是陶瓷和玻璃。進入廿世紀40年代,由于高分子資料的問世,陶瓷和玻璃已不再是*選的絕緣體資料,歐美**著手研討復合絕緣子。而后對電絕緣體的物理功用、電功用、長期可靠性和*佳形狀進行了研討,且生產(chǎn)率也得到了不斷的進步。
復合絕緣子和陶瓷絕緣子的比較
能夠替代陶瓷和玻璃的高分子資料中,硅橡膠從60年代初步就有了有用成績,在幾種聚合物中鋒芒畢露。硅橡膠復合絕緣子比陶瓷絕緣子具有更多的優(yōu)勢。*先,它重量輕,簡略操作且安全;其他,陶瓷絕緣子經(jīng)常遭受破裂的困擾,一種沖擊它就會破損。而硅橡膠復合絕緣子則能抗擊車輛磕碰電線桿之類的機械沖擊。

盡管其它高分子資料也具有以上所介紹的利益,但只要硅橡膠不會對環(huán)境造成太大的污染。高壓絕緣子能防水,因此就不會發(fā)作因水滴落下而發(fā)作漏電和表面電弧現(xiàn)象。復合絕緣子的防水性比其它聚合物絕緣子恢復得快,是一種在惡劣環(huán)境中能長期使用的耐久性資料。
文中對高壓電絕緣用的硅橡膠的特征進行闡明,并介紹*近的發(fā)展趨勢。
1 硅橡膠復合絕緣子的特征
1.1 硅氧烷健的化學特征
1.1.1 化學功用安穩(wěn)的化學鍵
硅橡膠的主鏈是由硅氧烷(Si-O)鏈構(gòu)成的。由于這種鍵上的Si、O的負電性分別為1.8與3.5,差異很大,它具有離子鍵性質(zhì)。這樣,Si-O的鍵能比C-C鍵能高(見表1)。其他,①由于主鏈離子鍵的性質(zhì),而使側(cè)鏈甲基C-H的離子性質(zhì)削弱,不簡略受其它分子進犯,所以其化學安穩(wěn)性好;②由于Si不會構(gòu)成雙鍵和三鍵,所以難以構(gòu)成主鏈分化的起點(由于這一原因致使Si-C鍵恰當安穩(wěn)),進而導致硅橡膠的主鏈愈加安穩(wěn)
1.1.2 高柔軟性聚合物
硅氧烷的鍵角(Si-O-Si)大(130°-160°),其自由度比有機聚合物(C-C,C:110°)的高。而Si-O鍵間隔(1.64A)也比C-C的(1.5A)大。也就是說,聚合物分子全體運動簡略(簡略變形)。
由于聚硅氧烷呈螺旋結(jié)構(gòu),主鏈上的硅氧烷鍵因離子鍵引力向內(nèi),外側(cè)是側(cè)鏈相互作用弱的甲基,所以聚硅氧烷分子間引力變小。
1.2 硅橡膠復合絕緣子的特性
硅橡膠有如下特征,它可用于高壓電絕緣場合。
1.2.1 耐熱和耐寒性
由于硅橡膠的鍵能高、化學安穩(wěn)性好,所以其耐熱性比有機聚合物的好。再者,由于分子間相互作用力弱,所以玻璃化溫度低,耐寒性也好。因此,在地球上的任何區(qū)域使用,其特性都不會改變。
1.2.2 復合絕緣憶防水性
由于聚硅氧烷的表面為甲基基團,所以它具有疏水性,因此可用于防水。
1.2.3 電功用
硅橡膠分子中的碳原子數(shù)比有機聚合物的少,所以其抗電弧性、耐漏電性非常好。加之,即便焚燒也會構(gòu)成絕緣的硅,所以其電絕緣性優(yōu)異,復合絕緣子型號許多,在選型時也應參照多種要素。
1.2.4 復合絕緣子耐天候性
由于硅氧烷鍵能比紫外線能大,所以不簡略發(fā)作因紫外線導致的老化。在耐臭氧性加速老化試驗中,有機聚合物在數(shù)秒至數(shù)小時時間內(nèi)就會因老化而發(fā)作龜裂,而硅橡膠即便老化4周后只是強度稍有下降,并沒有發(fā)作龜裂,即它的耐臭氧性好。酸雨是PH值約5.6的離子混合液,在人工酸雨試驗(500倍)中采用了表3中的溶液。硅橡膠具有表4所示的優(yōu)良的抗化學藥品性,盡管將硅橡膠放在酸雨之類的混合液中也可能有不同的改變,但恐怕影響不大。
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