紫外辐射对硅橡胶复合绝缘子憎水性影响论文
橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究
橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究华北电力大学(北京) 博士学位论文硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究姓名:赵林杰申请学位级别:博士专业:高电压与绝缘技术指导教师:李成榕20080601 华北电力大学博士学位论文摘要由于硅橡胶材料独特的憎水性能，复合绝缘子在电力系统防污闪方面获得了广泛的应用。
然而，人们对其憎水性、污闪特性及相关机理的认识却远没有达到全面透彻的程度。
本文在充分考虑复合绝缘子的运行环境特征和表面状态的基础上，对复合绝缘子的憎水性和污闪特性进行了四方面的试验研究并揭示了相关机理。
本文首先针对复合绝缘子憎水性检测技术的薄弱环节，基于喷水分级法和数字图像分析技术，研制了便携式复合绝缘子憎水性带电检测装置，并提出了基于,(最大水珠或水迹与整幅图像的面积比)和(疋(最大水珠或水迹的形状因子)联合计算的憎水性等级判断新方法。
基于所开发的憎水性带电检测技术，首次在我国北方重污秽地区开展了长达一年半的复合绝缘子憎水性在线检测试验，发现了运行复合绝缘子憎水性的季节变化特性，提出了基于带电检测的运行复合绝缘子憎水性动态评估新方法，该方法充分考虑了冬季憎水性下降特性和夏季憎水性恢复特性的评估。
针对运行复合绝缘子在冬季污闪高发期容易出现弱憎水性状态的情况，采用升降法研究了高岭土染污弱憎水性复合绝缘子的污闪特性，发现了完全湿润的污层表面依然可以存在分离水珠的现象，分离水珠的存在使得试样的耐污闪能力比亲水性试样提高了,,,。
基于,,,,,,,,模型，揭示了这种弱憎水性试样的污闪机理，即:湿润条件下污层中可溶盐分的外迁会导致污层表面电导率的不均匀分布，从而进一步降低试样污层的平均表面电导率并提高试样的耐污闪能力。
针对运行复合绝缘子经常遭遇的两种典型的长时间高湿气象条件，在不考虑电应力同时作用的前提下，首次研究了长时间(长达,,,小时)高湿微雾环境中高岭土染污弱憎水性复合绝缘子和硅藻土染污强憎水性试样的憎水性变化特性和污闪特性，发现了两种试样均表现出了优异的抵抗憎水性丧失的能力，但是硅藻土染污强憎水性试样的耐污闪能力发生了严重下降，普遍接近于高岭土染污弱憎水性试样的情况。
真空紫外辐照对加成型硅橡胶光学性能的影响_谭必恩
真空紫外辐照对加成型硅橡胶光学性能的影响谭必恩1, 尹朝晖2, 潘慧铭2, 张廉正3, 曾一兵3(1.北京航空材料研究院,北京 100095;2.华南理工大学材料学院,广州 510641;3.航天材料及工艺研究所,北京 100076)摘 要: 考察了加成型硅橡胶在真空环境中经1000ESH 紫外辐照后的性能变化。
结果表明,辐照后材料均出现发黄的现象,光学透过率大幅度下降,同时加入硅酸钾包覆后制备的热控涂层反射率下降。
经原位测试与离位测试,发现加成型硅橡胶在两种不同条件下测得的结果差异较小,而在有机硅橡胶中加入ZnO 后原位与离位测试结果则差异明显,表现出明显的漂白作用。
关键词: 硅橡胶;紫外辐照;空间环境中图分类号: O631 文献标识码: A 文章编号: 1008-9357(2001)04-0432-05有机硅材料具有独特的Si -O 主键,与其他有机材料相比,具有优良的耐高低温性能、良好的电气性能、耐辐射性能,因而在航天器制造领域中得到广泛应用〔1〕。
在温控涂层〔2-4〕,太阳能电池胶粘剂〔5〕,密封材料等应用方面更是不可缺少的一类材料。
在外层空间,虽然太阳辐照中紫外光能量仅占全部能量的8%左右,然而,紫外光具有314kJ /E 以上的能量,是使有机材料失效的主要因素之一〔6〕。
其中波长200～400nm 范围的紫外辐照能使热控涂层老化变色,导致吸收率增大:使硅太阳电池效率下降,甚至完全失效;使复合材料中的胶粘剂变色等,致使材料性能改变,影响航天器的正常飞行。
紫外辐照还可能加速分子污染使污染后果更为严重〔7〕。
由于紫外辐照对材料的主要损伤是在材料中产生“色心”,而空气中的氧对这种“色心”有漂白作用,所以真空紫外原位检测非常必要〔8-10〕。
由于受条件限制,我国在很长时间内评价热控涂层性能时,多采用“非原位测试”方法,本文模拟了空间紫外辐照环境,同时在真空环境中,原位考察了紫外辐照对加成型硅橡胶光学性能的影响。
高海拔地区紫外辐射对硅橡胶复合绝缘子老化的影响
耐老化 性能 远远 不 及 陶瓷 或玻 璃 ， 成 绝 缘 子在 合
运行 过程 中普 遍存 在 老 化 现象 。表面 放 电 、 电晕
放 电 以及 紫外辐 射 、 雨 等 是影 响老 化 的 主要 因 酸
素 。在我 国高 原地 区 ， 紫外 线辐射 强度 大 ， 紫外 辐
华 北 电 力 技 术
ｃ ｎ ａ ｔａ ｇ ｅ ｏ ｔ ｃ ｎ ｌ
０ 引 言
与传统 的 陶瓷 和玻 璃 绝缘 子 相 比 ， 硅橡 胶 复 合 绝 缘 子 具有 耐 污 闪 能力 强 、 重量 轻 、 械 强 度 机 高 、 于安装运 输等优 点 ， 易 近年来被 广泛 应用 于高
电压外 绝缘 系统
。然 而 ， 由于 硅 橡 胶 材料 的
辐 射 量 ， 后 采 用静 态接 触 角 法测 量 紫外 辐 射 对 硅 橡胶 绝缘 子表 面憎 水性 的影 响 ， 讨 了 高 海拔 地 区 复 合 绝 缘 然 探
子 的 紫 外 老化 过 程 与特 征 。 研 究 结 果 表 明 ： 过 ｕ － ｕ — 、 Ｖ ｃ紫 外 辐 射 后 ， 橡 胶 绝 缘 子 均 发 生 了一 定 经 Ｖ Ａ、 Ｖ Ｂ ｕ － 硅
程 度 的褪 色现 象 ， 并 未 影 响材 料 的 绝 缘 性 能 。 ｕ — 紫 外线 对 硅 橡 胶 绝 缘 子 长 时 间 辐射 后 ， 样 硬 度 变 大 ， 但 Ｖｃ 试 柔 顺 性 降 低 ， 面 静 态接 触 角 下 降 ， 水性 部 分 丧 失 ； Ｖ Ａ 和 ｕ — 紫 外 线 对 绝 缘 子表 面 的 硬 度 和 憎 水性 影 响 表 憎 Ｕ － ＶＢ
ｃ ｒｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｓ ｒ ｃ ｂ ｔ ｔ ｅ ｉ ｓ ｌ ｔ ｒ ｐ ｒｉ ｓ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｅ ｃ ｄ Ｔｈ ｕ ｒ ｄ ｏ ｈ ａ ｌ ｕ ａ ｅ， ｕ ｈ ｎ ｕ ａ ｉ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｒ ｏ ｎ ｕ ｎ ｅ ． ｅ ＵＶ— ａ ｄ ＵＶ — Ｂ ｒａ ｉｔｏ ｆ ｎｇ ｌ Ａ ｎ ｉ ｄ ａ ｉ ｎ ｒ
复合绝缘子憎水性丧失的研究
年第期5复合绝缘子憎水性丧失的研究张逸群赵志疆平林涛（平顶山供电公司，河南平顶山467000）摘要根据复合绝缘子的主要成分、生产用的原材料，从运行中电气和环境应力影响及制造原因分析复合绝缘子在挂网运行过程中憎水性下降和憎水性迁移性丧失的原因，通过大量的抽检数据，探讨复合绝缘子憎水性丧失的防范措施。
关键词：复合绝缘子；憎水性；憎水性迁移性The Composite Insulator Hatred R iver Character Loses ResearchZhang Y iqun Zhao Zhijiang Ping Lintao（Pingdingshan Power Supply Bureau,Pingdingshan,He’nan467000)Abstr act Raw material which according to the composite insulator principal constituent,the production uses,electrical and the environment stress influence and the manufacture reason analysis composite insulator in drifts net in the movement process from the movement to hate the reason which the river character drop and the hatred river character migratory nature lose,through the massive spot-check data,the guard measure which the discussion composite insulator hatred river character loses.Key words：composite insulator；hatred river；character；hatred river character migratory nature1引言近年来随着复合绝缘子的大面积推广应用，复合绝缘子在全国各地的普及率也越来越高，但由于部分生产厂家制造原因及运行环境的变化，因复合绝缘子的憎水性丧失引起线路跳闸也时有发生。
复合绝缘子憎水性测量及影响因素分析
复合绝缘子憎水性测量及影响因素分析摘要：从复合绝缘子憎水迁移性的机理出发，探讨憎水性的分级和测量方法，深入分析温度、湿度、电弧放电、孬污秽程度及酸碱度等因素对复合绝缘子憎水性的影响情况，并总结出相关规律，为改善复合绝缘子的憎水跬能，降低污闪事故的发生提供技术参考。
关键词：复合绝缘子；憎水温度；pH值；等值盐密；等值灰密复合绝缘子具有体积小、重量轻、机械强度高、憎水性强、耐污闪性能好、不测零值和少维护等优占在电力系统中得到广泛应用，使用数量逐年递增。
复合绝缘子的外护套是硅橡胶材料，具有很好的膳水迁移性和优异的防污闪性能。
随着复合绝缘子挂网数量的增多和运行年限的增长，其憎水性下降甚至丧失而导致复合绝缘子发生污闪事故的概率增大。
国内外对复合绝缘子的憎水性变化进行了大量研究，仍缺乏全面深人的结论，因此有必要从憎水迁移性的机理出发，探讨憎水性的分级和测量方法，近一步分析影响复合绝缘子憎水性的因素，并总结出相关规律。
1憎水性及迁移机理憎水性是指绝缘材料所吸收的水分在其表面以不连续的孤立小水珠形式存在，不形成连续水膜，绝缘表面难以构成导电通路。
许多材料具有憎水性，有些材料的憎水性甚至比硅橡胶更强，但硅橡胶复合绝缘子以其独有的憎水迁移性和可自恢复的特点在耐污性能方面远远超过了其它材料而得到电力系统的认可。
如今所用的复合绝缘子通常是高温硫化硅橡胶复合绝缘子，其外绝缘由分子量为45万~70万的聚二甲基硅氧烷（PDMS）组成，PDMS分子结构见图1。
其宏观性能的4个主要特征为甲基基团之间小分子作用力、硅氧主链的柔顺性、硅氧键的高键能和硅氧主链的局部离子特性。
围绕硅氧主链紧密排列的非极性甲基基团向表面取向，屏蔽了Si一O键的强极性作用，使得硅橡胶表现出优异的憎水性。
另外在硅橡胶中不同程度地含有未交链的低分子量硅氧烷链段，它的存在对合成绝缘子憎水性的迁移与恢复有重要的影响。
图1 PDMS分子结构图硅橡胶材料具有憎水迁移性是由于体内一些低分子量的链段向表面扩散，因此对宏观的憎水性迁移和恢复过程有重要的影响。
硅橡胶合成绝缘子外绝缘老化性能研究
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ ２ １— ６ ２
电晕 试验 装置 图见 图 １ 交流 电压通 过调 压器 和 。
作 者 简 介 ： 莎 （ ９ ６ ） 女 ， 宁 清 原 人 ， 士 研 究 生 ， 究 ． Ｉ 为新 型 绝 缘 材 料及 其 老化 特 性 。 王秋 １８ 一 ， 辽 硕 研 ｂ￣ －ｌ
量误 差 ≤± １ ＨＡ， 分辨 率 为０２ＨＡ。使 用北京 中科科 ． 仪 Ｋ Ｋ ２ ０Ｂ 型 数字 化 扫 描 电子 显微 镜 对 硅橡 Ｙ Ｙ一 ８０
胶表 面进 行微 观分 析 。
１３ 电晕试验 装 置 ．
究 ， 十 分必 要 的 。 是 本文 通过 自行搭 建 的老 化试 验 系统Ｘ ＨＴ 硅橡 ￣ Ｖ 胶进 行 电晕 及 紫 外 老化 ， 憎 水 性 、 度 、 面形 态 从 硬 表
１２ 性 能测试 －
温度 等 因素作 用 下 ． 得 Ｈ Ｖ硅 橡 胶 的 大分 子 链 较 使 Ｔ
易 断裂 ， 而 引起 材 料 内部 结 构 的 改 变 ¨ 】 从 １ 。另 外 ， ４
本 文 采用静 态 接触 角法 测量 和评 价硅 橡胶 的憎 水性 。 采用 美 国科诺 工业 有 限公 司Ｓ ２ ０ ／ 动／ Ｌ ０ ＡＢ 静态
合 成 绝 缘 子长 期 在 大气 环 境 中运 行 ， 可 避免 地 承 不
受 日照 、 湿 、 差 及 空 气 中有 害物 质 等 大 气 环 境 高 温 因 素 引起 的 老 化 以及 绝 缘 子 表 面放 电 引 起 的 电老 化 。 缘 子外 绝 缘 材 料 的老 化 会 影 响绝 缘 子 正 常稳 绝 定 运行 ．甚 至 影 响 电力 系统 的 正 常稳 定 运 行 。 因
浅谈复合绝缘子老化特性的影响因素
浅谈复合绝缘子老化特性的影响因素摘要：随着我国特高压输电工程的开展，复合绝缘子由于其优异的耐污闪性能得到广泛的使用。
与瓷绝缘子和玻璃绝缘子相比，老化是导致复合绝缘子故障的主要原因。
本文概述了国内外复合绝缘子老化的研究现状，简单介绍了复合绝缘子的电老化机理，复合绝缘子老化特性及评估方法，以及复合绝缘子老化特性的一些主要影响因素。
关键词：复合绝缘子；电老化机理；老化特性；影响因素1前言进入上世纪90年代以来，随着复合绝缘子技术的日趋完善，复合绝缘子的应用数量迅速增加，其中绝大部分都是以硅橡胶作为护套材料。
在国外，选用复合绝缘子的主要原因是重量轻和费用低。
在中国，目前运行的复合绝缘子全部为硅橡胶绝缘子，主要目的是解决污闪问题，这与我国架空线路的污秽特点密切相关。
与传统的瓷绝缘子或者玻璃绝缘子相比较，复合绝缘子具有强度高、重量轻、耐湿闪污闪电压高、运行维护简便等优点[1]。
复合绝缘子的外绝缘采用的是有机材料硅橡胶，有机材料的耐老化性能远远比不上无机的陶瓷或玻璃。
运行中，复合绝缘子的伞群、护套材料普遍表现出不同的老化现象，如漏电起痕或电蚀、龟裂、开裂、击穿、粉化、褪色、变脆变硬等[2]。
外绝缘材料的严重老化是早期运行的很多复合绝缘子被淘汰或更换的主要原因。
本文简单介绍了复合绝缘子的电老化机理，复合绝缘子老化特性及评估方法，以及复合绝缘子老化特性的一些主要影响因素。
2 复合绝缘子老化的诊断方法复合绝缘子老化是电力企业十分关心的问题，国内外学者对绝缘子老化的诊断方法进行了大量的研究。
以下分别从复合绝缘子的电特性、物理特性、化学特性等方面对其老化的诊断方法进行简单介绍。
2.1 电特性诊断复合绝缘子老化与否最经常使用的电方法是测量其在雾中的闪络电压。
根据IEC507，测量雾（洁净雾或盐雾）中复合绝缘子老化前后的闪络电压，可以评估复合绝缘子老化前后电气性能的变化。
在实验室和现场研究中，泄露电流被公认为是检测绝缘子老化状态的重要参数之一。
辐射环境中硅橡胶在交流或直流电压下的降解_杨绪迎
第40卷第3期2013年3月世界橡胶工业World Rubber Industry 0 前 言与陶瓷相比，复合材料绝缘体具有更好的耐污染性，原因是后者的表面疏水性更高。
一般来说，非陶瓷绝缘体起初具有出色的防水性，但随着时间的推移会逐步消失。
但是，因为低分子硅在其表面扩散，硅橡胶的防水性可保持很长时间。
因此，硅橡胶是环境中耐污染性最好的应用材料之一，优于三元乙丙橡胶、乙烯乙酸乙烯酯和环氧树脂。
尽管与硅橡胶老化相关的研究资料很多，但是关于 γ 辐射老化的研究还很少。
聚合物材料在核能设施辐射环境中的应用越来越多，其分子结构会被高能量的 γ 射线破坏。
在典型轻水反应堆的主要防漏容器中，有机绝缘材料接受到的辐射剂量实际上几乎是1 Gy/h 。
核电站中的密封件、胶管和电绝缘体通常由三元乙丙橡胶和硅橡胶制得。
已有一些研究者研究了辐射引发的核环境中所用绝缘材料力学性能的老化情况；研究了杨绪迎 编译（北京橡胶工业研究设计院, 北京 100143）摘要：研究了γ射线对硅橡胶老化的影响。
利用三种不同辐射剂量的γ射线对硅橡胶片试样进行老化试验，测试试样在交流及直流电压下的耐电痕性。
结果表明，试样在直流电压下的耐电痕性劣于交流电压，因此迫切需要一个单独的标准来确定直流电压下的耐电痕性。
对材料变化进行实验室测试、光学观察，并测量电流泄漏情况。
与交流电压相比，直流电压作用下的样品表面降解更严重。
同时还研究了辐射对腐蚀深度及接触角度的影响。
利用傅立叶变频红外光谱仪和带有X 射线能量散射分析的扫描式电子显微镜来分析材料表面的老化。
关键词：硅橡胶；耐电痕性；直流电；交流电；γ射线辐射中图分类号：TQ333.93 文献标识码：B 文章编号：1671-8232(2013)03-0023-07不同剂量(2~200 kGy)时，辐射引发的三元乙丙与丁腈并用胶拉断伸长率的下降；研究了不同辐射剂量率时，核电站电器设备中硅橡胶的老化，主要研究了拉伸强度。
紫外光辐射交联硅橡胶及其性能_李云辉
整体破坏[ 5] 。因此, 在较长的辐 照时间下, 拉伸强度 降低。
由于交联网络的形成 限制了硅橡胶 大分子的运 动, 从 而 在受 到 外部 拉伸 应 力时, 硅橡 胶 的 形变 变 小[ 6] 。随着辐照时间的延长, 断裂伸长率从 713% 逐 渐降低到 400% 。
Fi g. 1 Influence of UV Irradiati on Time on the Crossl ink Density of Photocrosslinked PVMS PI 0. 6phr; silica 40phr
F ig . 2 为固定光照时间 4s 时, 交联密度随光引发 剂 P I 含量的变化曲线。从 Fig. 2 可知, 随着 PI 含量 的增加, 硅橡胶的 交联密度逐渐增 加。当 P I 含量为 0 6 phr 时, 光引发 效率最高, 交联密度达 到最大值。 但当 PI 含量继续增加时, 交联密度反而下降, 这是由 于过多的引发剂碎片可以与聚合物分 子链活性点结 合, 从而抑制了交联反应[ 4] 。
摘要: 在光引发剂存在的条件下, 采用紫外光对二氧化硅补强的 硅橡胶进 行了辐照交 联。溶胀法 测试结 果表明, 交联 密 度随光照时间的延长先增大, 在 8s 后逐渐平稳。交联密度随光引发 剂用量的增加先增加后减小, 在 0 6phr 出现极大值。 力学性能测试表明, 紫外光辐照后硅橡胶的拉伸强度和断 裂伸长率得到明显提高, 分别达到 6 1 M Pa 和 713% 。差示扫 描量热法( DSC) 和动态力学性能( DM A) 测试表明, 经紫外光辐照后, 硅橡胶中形成的交 联网络抑制 了分子链 的运动, 使 结晶度从38. 1% 减小到33. 9% , 损耗峰对应的熔融转变温度从- 31. 21 降低到- 42. 35 。
复合绝缘子用硅橡胶憎水性影响因素的探讨
用 硅 橡 胶 的 憎 水 性 测 量 方 法 及影 响 因 素 进 水性 。 然 而 复合 绝缘 子 用硅 橡 胶 同时要 求 较
行研究。
然而 ， 降 低氢 氧化 铝 用 量 ， 憎 水性 能 虽 高 的 耐 漏 电起 痕 及 耐 电蚀 损 ， 添 加 一 定 量 得到 提 高 ， 漏 电起 痕 及 电蚀 损 性 能 则有 一定 的 氢 氧 化 铝 能 明 显 提 高 硅 橡 胶 耐 漏 电 起 痕 程 度 的 降 低 ， 由表 ｌ 可以看出， 当氢 氧 化 铝 及 耐 电蚀 损 ， 然 而 随 着 氢氧 化 铝 的 添加 ， 将 用 量 降 低 ｆ ］ １ ９ ０ 份 时 ， 漏 电起 痕 为１ Ａ３ ． ５ ， 因 １ 憎水 性 的测 量 方法 。 国际 上 憎 水 性 的 测 量 方 法 通 常 分 为 接 对硅 橡 胶 憎 水性 能 产生 显 著 影 响… 此， 复 合 绝 缘 子 硅 橡 胶 要 达 到 行业 标 准 要 ． ２ 实 验 触 角法 ， 喷 水 分 级 法 和 表 面 张 力法 。 而 硅 橡 ２ 求， 氢 氧 化铝 必须 达 到 一定 的 填 充量 。 ２ ． ２ ． １ 主 要原 料 硅橡 胶 生 胶 ｌ ｌ ０ － ２ ， 胶 常用 前 两种 方法 ， 在 表 示 憎水性 强 弱时 ， 由上述 分 析 可知 ， 氢 氧化 铝 加 入 对 复合
在 材 料 表 面 形 态 的 图 片， 通 过 相 应 的 图形 有限 公 司生 产。 ２ ． ２ ． ２ 主 要 设 备 捏 合机 ， 开炼机 、 平 处 理 软 件 测 量 水 滴 与 材 料 表 面 的 接 触 角。 时 比较 合 适 。
２ ． ３ 结果 与讨 论 由图 ｌ 可 以看 出 ， 随 着 氢 氧 化 铝 含 量 的 增加， 静 态 接 触 角逐 渐 降 低 ， 这 表 明复 合绝
紫外线老化对复合绝缘子硅橡胶憎水性的影响
紫外线老化对复合绝缘子硅橡胶憎水性的影响李鹏;马斌;刘道辉;朱勇;宋波【摘要】硅橡胶复合绝缘子的优良耐污闪性能源自于硅橡胶材料的憎水性以及憎水迁移性.本文研究了紫外老化对硅橡胶憎水性影响以及硅橡胶表面积污后的憎水迁移性.研究结果表明:经小分子处理的硅橡胶经过2 000 h紫外线辐射后仍能够保持良好的憎水性,静态接触角仍能达到102.3°,憎水性等级为HC2级;硅橡胶上的污层在较短时间内具有了憎水性,憎水性等级能达到HC2～HC3.并对硅橡胶紫外老化机理以及憎水迁移性机理进行了分析.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2015(048)003【总页数】5页(P80-83,98)【关键词】复合绝缘子;硅橡胶;憎水性;憎水迁移性;污秽;自然环境【作者】李鹏;马斌;刘道辉;朱勇;宋波【作者单位】华北电力大学,河北保定071003;国家电网公司,北京 100031;江苏神马电力股份有限公司,江苏南通226553;江苏神马电力股份有限公司,江苏南通226553;江苏神马电力股份有限公司,江苏南通226553;江苏神马电力股份有限公司,江苏南通226553【正文语种】中文【中图分类】TM216硅橡胶之所以能够作为复合绝缘子伞裙材料，原因是其具有良好的憎水性，特别是相对其他材料而言所独有的憎水性迁移的特性能赋予复合绝缘子优异的耐污闪性能。
憎水性迁移是指憎水性的伞群护套在表面污染后，将自身憎水性传递给污层，并且自身仍具有憎水性的现象[1-3]。
随着复合绝缘子使用量的增加及运行时间的延长，复合绝缘子的憎水性问题逐渐引起人们的重视[4-9]。
复合绝缘子的外绝缘材料采用有机材料硅橡胶，与瓷和玻璃等无机材料相比，硅橡胶中各元素是通过共价键结合的，元素间的键和力比较弱，构成有机材料的大分子较容易断裂，因此硅橡胶材料的老化速度比瓷等无机材料快，硅橡胶材料的老化将影响材料本身的憎水性。
造成复合绝缘子老化的主要因素包括表面紫外线、污秽等。
硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究
硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究一、本文概述随着电力工业的发展，电力设备的绝缘性能对电力系统的稳定运行至关重要。
硅橡胶复合绝缘子作为现代电力系统中的重要组成部分，其憎水性和污闪特性直接影响到电力设备的长期运行安全。
因此，对硅橡胶复合绝缘子的憎水性与污闪特性进行深入研究，不仅有助于提升电力设备的绝缘性能，也对保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
本文旨在全面分析和研究硅橡胶复合绝缘子的憎水性与污闪特性。
通过对硅橡胶复合绝缘子的材料特性、制备工艺和表面结构进行详细阐述，为后续的憎水性和污闪特性研究提供理论基础。
利用先进的实验手段，对硅橡胶复合绝缘子的憎水性进行定量评估，分析不同环境因素对憎水性的影响规律。
通过模拟污秽环境下的污闪试验，探究硅橡胶复合绝缘子的污闪特性及其影响因素。
结合实验结果，提出优化硅橡胶复合绝缘子憎水性和污闪特性的有效措施，为电力设备的设计和运维提供指导。
本文的研究不仅有助于深入了解硅橡胶复合绝缘子的绝缘性能，还能为提升电力设备的安全性和可靠性提供理论依据和技术支持。
本文的研究成果也可为其他类型的绝缘材料研究提供参考和借鉴。
二、硅橡胶复合绝缘子材料特性硅橡胶是一种具有优异电气性能和化学稳定性的高分子材料，广泛应用于电气绝缘领域。
硅橡胶复合绝缘子结合了硅橡胶的优良绝缘性能和复合材料的结构优势，表现出独特的材料特性。
硅橡胶具有出色的憎水性。
其表面能低，不易被水分润湿，即使在潮湿环境下也能保持良好的电气绝缘性能。
这种憎水性使得硅橡胶复合绝缘子在潮湿或污染环境中具有更高的耐污闪能力，有效提高了电力系统的运行安全性。
硅橡胶复合绝缘子具有优异的耐老化性能。
硅橡胶材料在紫外线、臭氧、高温等恶劣环境下仍能保持稳定，不易发生老化。
这种耐老化性能保证了硅橡胶复合绝缘子具有较长的使用寿命，减少了维护和更换的频率，降低了运行成本。
硅橡胶复合绝缘子还具有良好的抗电晕性能。
在高压电场下，硅橡胶材料能够抵抗电晕放电的侵蚀，保持绝缘性能的稳定。
紫外辐射加速老化高温硫化硅橡胶的X射线光电子能谱研究
Vol . 41,No. 3,pp720-726March !2021第41卷，第3期2021 年3 月光谱学与光谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysis紫外辐射加速老化高温硫化硅橡胶的X 射线光电子能谱研究李敬敬武浩荣】，张晓东X虞 澜11. 昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明6500932. 河北地质大学宝石与材料学院，河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心，河北石家庄050031摘 要 高温硫化硅橡胶具有优良的电气性能、机械性能、憎水性而广泛应用于特高压输电线路，但亦会受外界环境的影响而老化，其抗紫外老化性能受到关注。
课题组模拟户外紫外辐射环境，设计搭建了可调式紫 外辐射加速老化试验箱,对A " B 两个厂家的高温硫化硅橡胶样品进行了紫外辐射（0, 500和1 000 h ）加速 老化实验，重点对辐射前后的试样进行X 射线光电子能谱全谱扫描和窄区谱分析、确定元素化学位移及相 对含量，分析紫外辐射对高温硫化硅橡胶表面化学态的影响，进而判断紫外辐射加速高温硫化硅橡胶老化机制'结果表明：高温硫化硅橡胶主要元素为O", C is , S2p ,其中O is 主要以O —Si —O （532. 4 e V ）的形式存 在，紫外辐射后，拟合分峰观察到534 eV 的一OH 的小峰，积分面积随辐照时间延长而增加& C*为C —H , C —CC284. 8 eV ）或C —OC286. 3 eV ）,随着辐射时间的延长,C —H 和C —C 结合能峰积分面积减小，C —O结合能峰的积分面积略微增加& Si%为Si —CC102. 39 eV ）,紫外辐射后新增SiO ”（乂 = 3〜4）结合能峰（103.6 eV ）且积分面积随辐射时间延长而增加。
分析认为紫外辐射加速老化的机理是紫外线切断硅橡胶中键能较低的部分Si —C , C —C 和C —H 键，裂解后的自由基可相互结合发生交联反应形成SiO ”（” = 3〜4）；辐射产生高活性的臭氧氧化自由基生成一COOH 。
HTV硅橡胶的疏水抗紫外层制备及机理研究
HTV硅橡胶的疏水抗紫外层制备及机理研究雷鸣东1，李强1，干强1，李子由1，康兵2，何俊佳2（1.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局，云南大理671000；2.华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074）摘要：高温硫化（HTV）硅橡胶的抗紫外老化性能较差，在紫外辐照后其憎水性逐渐丧失，拉伸强度降低，硬度增加明显。
为了提升HTV硅橡胶的疏水性和抗紫外性能，本文通过分步嵌入固化的方式在HTV硅橡胶表面引入不同结构的长效性室温硫化（PRTV）硅橡胶和四针状氧化锌/纳米氧化锌（tZnO/nZnO）粒子，制备了不同形貌的疏水型抗紫外复合涂层，并通过老化试验、水接触角、表面硬度、力学性能等测试研究了该复合涂层的结构组成对HTV硅橡胶微观形貌和抗老化性能的影响。
结果表明：在HTV硅橡胶表面引入PRTV硅橡胶后，其表面孔洞得以覆盖，憎水性增加，含水率和吸水率下降；引入的ZnO粒子大幅提升了硅橡胶材料的憎水性、抗紫外性和热稳定性；通过分步嵌入固化引入的PRTV硅橡胶-tZnO/nZnO复合涂层，可有效构建微纳级乳突结构和紫外屏蔽层，其对基体的憎水性和抗紫外老化性提升效果相比单一嵌入tZnO或nZnO粒子更加明显。
关键词：HTV硅橡胶；复合涂层；tZnO/nZnO；疏水性；抗紫外性能中图分类号：TM215；TQ336 DOI:10.16790/ki.1009-9239.im.2024.04.005Preparation and mechanism research of hydrophobic andanti-UV layer for HTV silicone rubberLEI Mingdong1, LI Qiang1, GAN Qiang1, LI Ziyou1, KANG Bing2, HE Junjia2(1. Dali Bureau, Ultra High Voltage Transmission Company of China Southern Power Grid Co. Ltd.,Dali 671000, China; 2. School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University ofScience and Technology, Wuhan 430074, China)Abstract: High-temperature-vulcanized (HTV) silicone rubber has poor resistance to ultraviolet (UV) ageing, and its hydrophobicity would gradually lost, tensile strength decrease, and hardness significantly increase after ultraviolet irradiation. In order to improve the hydrophobicity and UV resistance of HTV silicone rubber, the permanent-room-temperature-vulcanized (PRTV) silicone rubber and four needle-like zinc oxide/nano-zinc oxide (tZnO/nZnO) particles with different structures were introduced onto the surface of HTV silicone rubber by embedding-curing method to prepare the hydrophobic and anti-UV composite coatings with different morphologic morphology. The effects of the composition of composite coating on the microstructure and anti-ageing properties of HTV silicone rubber were studied by the ageing experiment and water contact angle, surface hardness, and mechanical properties tests. The results show that the surface holes of HTV silicone rubber are covered, its hydrophobicity increases, and water content and water absorption decrease after the introduction of PRTV silicone rubber on the surface of HTV silicone rubber. The further introduction of ZnO particles greatly improves the hydrophobicity, UV resistance, and thermal stability of HTV silicone rubber materials. The PRTV silicone rubber-tZnO/nZnO composite coating introduced by stepwise embedding-curing method can effectively construct a micro-nano mastoid structure and UV shielding layer on the HTV silicone rubber surface, and its enhancing effect on the hydrophobicity and UV ageing resistance are more obvious than that of single embedding of tZnO or nZnO particles.Key words: HTV silicone rubber; composite coating; tZnO/nZnO; hydrophobicity; UV resistance0 引言硅橡胶是一种以硅氧链为主链的高分子材料，其侧链通常为二甲基或甲基乙烯基等结构，具有耐高低温、耐腐蚀及耐污闪等优点，在汽车电子、航空航天及绝缘输电等领域具有广泛的应用[1]。
考虑太阳辐射和水分浸入对复合绝缘子的温升影响研究
考虑太阳辐射和水分浸入对复合绝缘子的温升影响研究考虑太阳辐射和水分浸入对复合绝缘子的温升影响研究引言：随着电力系统的发展和运行负荷的逐年增加，复合绝缘子逐渐成为高压输电线路中的重要部件。
复合绝缘子具有重量轻、耐机械振动、防污性能好等优点，因此被广泛应用于各种电力设备中。
然而，复合绝缘子在长期运行过程中，常受到太阳辐射和水分的影响，可能导致温升过高，进而影响绝缘性能和使用寿命。
本文旨在研究太阳辐射和水分浸入对复合绝缘子温升的影响，并探讨其原因及相应的解决方案。
太阳辐射对温升的影响：太阳辐射包括可见光、紫外线和红外线等多种光谱成分，其中红外线辐射是复合绝缘子温升的主要原因之一。
太阳辐射在复合绝缘子表面的吸收会导致局部温度升高，而长时间的高温作用会使得绝缘子内部的材料老化和热膨胀，进而影响绝缘子的性能。
此外，紫外线辐射也会对复合绝缘子造成一定的损伤，使得绝缘子表面的颜色变化、龟裂及表面质量下降，进而加剧其温升问题。
水分浸入对温升的影响：复合绝缘子一般采用有机高分子材料，其主要成分是有机硅橡胶和玻璃纤维增强材料等。
这些材料一旦受潮，水分会通过材料的孔隙和缺陷进入绝缘子内部，形成微水。
微水会导致材料的介电强度降低，破坏绝缘系统的完整性，从而使得绝缘子表面发热严重，加剧温升问题。
而且，水分中的盐分还会导致绝缘子表面的湿盐结晶现象，进一步影响绝缘子的工作温度。
解决方案：针对太阳辐射和水分浸入对复合绝缘子的温升问题，可以采取以下解决方案：1. 使用防紫外线和反射层：在复合绝缘子表面涂覆一层具有反射和吸收紫外线功能的涂层，降低其受到紫外线辐射的程度。
2. 优化绝缘子结构：设计合理的绝缘子结构，减少太阳辐射对绝缘子的直接照射面积，降低温升问题的发生。
3. 加强材料的防污和耐老化性能：提高绝缘子材料的抗紫外线老化和污染性能，延长绝缘子的使用寿命。
4. 记录水分浸入情况：定期对复合绝缘子进行维护和检查，记录水分浸入的情况，并及时清除水分，保持绝缘子的干燥状态。
硅橡胶复合绝缘子憎水性影响因素分析
硅橡胶复合绝缘子憎水性影响因素分析摘要：硅橡胶复合绝缘子具有机械强度高、重量轻、维护费用低、安装容易、防污性能好，能够在极端温度下保持绝缘及介电强度等优势，在我国电力行业获得了广泛应用。
憎水性是衡量其电气性能的重要指标，紫外线及高电导率雾等因素都会影响其憎水性，本文对此进行了分析梳理。
同时，硅橡胶材料的憎水性具有一定的迁移性特征，这也是硅橡胶复合绝缘子的独特优势所在，本文也对此进行了介绍。
关键词：复合绝缘子；憎水性；紫外线；高电导率雾1.前言我国的高压输电线路中，绝缘子材料可以划分为传统材料和新型材料两类，传统材料包括陶瓷及玻璃，新型材料包括半导体釉绝缘子、复合绝缘子等。
其中复合绝缘子在上世纪70年代期间，由于表现出来的巨大优势而得到重视，逐渐在全世界范围内获得了广泛应用。
硅橡胶是目前应用得比较多的一类复合绝缘材料，在我国，复合绝缘子的材料基本以硅橡胶为主。
复合绝缘子的优势具体包括机械强度高、重量轻、维护费用低、安装容易、防污性能好，能够在极端温度下保持绝缘及介电强度等，往往被应用在相间间隔棒的表面、避雷器外壳、线路支柱串等位置。
我国一般主要用在中等及严重污秽地区，以110-220kV的线路为主。
2.影响复合绝缘子憎水性的几点因素对于复合绝缘子来说，憎水性也被叫做湿润性，可以理解为根据硅橡胶表面张力的差异表现出不同的性能。
衡量硅橡胶材料电气性能很重要的一个指标就是憎水性，可以用一滴水来检测材料的亲水性，在不同固体平面表面滴上一滴水，如果水滴平铺成水膜或水层，则该材料属于亲水材料，如果缩成半球状或球状，则说明该材料憎水性较好。
虽然复合绝缘子优势明显，但也存在一定的不足。
事实上，硅橡胶表面憎水性并非一成不变，会随着表面环境的变化暂时减弱或消失。
主要是因为它采用的是有机材料硅橡胶，与玻璃和瓷等材料相比，硅橡胶里的各个元素主要通过共价键结合，元素间的力和键都比较弱，所以大分子较易发生断裂，这也是硅橡胶材料比无机材料易老化的原因。
长波紫外照射下高温硫化硅橡胶的微观物性及憎水性研究
长波紫外照射下高温硫化硅橡胶的微观物性及憎水性研究覃永雄;虞澜;傅佳;李国芳;王勇;郭文义;杜小丽;梁英【摘要】在高温硫化(HTV)硅橡胶复合绝缘子广泛应用于高海拔地区特高压输电的形势下,研究HTV硅橡胶老化性能日显迫切.本文采用自行设计的可调式紫外老化试验箱对HTV硅橡胶进行了紫外照射加速老化实验,照射光波长为320～ 750nm,通过测试样品表面静态接触角评价其憎水性及变化,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)等研究试样微观物性变化,进一步探讨了憎水性变化机理.研究结果表明:长波紫外照射后,HTV硅橡胶表面静态接触角下降,憎水性降低,这是由于长波紫外线切断硅氧主链两侧对称排列的Si-C键,促使侧链的非极性甲基基团发生氧化,导致其对硅氧键强极性的屏蔽作用减弱,大分子链极性增加,亲水性基团(-COOH)增加.另外,部分Si-C键断裂,生成的新自由基进一步交联和氧化,导致表面孔洞生成、填充物外露、平整度下降,这也是憎水性降低的一个重要原因.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2014(029)012【总页数】9页(P242-250)【关键词】高温硫化;硅橡胶;长波紫外照射;微观物性;憎水性;扫描电子显微镜;傅里叶变换红外光谱;X射线光电子能谱【作者】覃永雄;虞澜;傅佳;李国芳;王勇;郭文义;杜小丽;梁英【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院昆明 650093;昆明理工大学材料科学与工程学院昆明 650093;昆明理工大学材料科学与工程学院昆明 650093;昆明理工大学材料科学与工程学院昆明 650093;昆明理工大学材料科学与工程学院昆明 650093;南方电网科学研究院特高压工程技术(昆明)国家工程实验室嵩明651700;昆明理工大学材料科学与工程学院昆明 650093;华北电力大学电气与电子工程学院保定 071003【正文语种】中文【中图分类】TM85;TM215.21 引言与传统的陶瓷和玻璃绝缘子相比，高温硫化（High Temperature Vulcanization，HTV）硅橡胶复合绝缘子具有耐污闪能力强、重量轻以及机械强度高等优点，已被广泛应用于特高压输电线路[1-5]。
复合绝缘子外绝缘基材硅橡胶表面的憎水性和憎水迁移性机理分析
复合绝缘子外绝缘基材硅橡胶表面的憎水性和憎水迁移性机理分析来源：时间：2006-06-21 字体：[ 大中小 ]文摘使用复合绝缘子可以有效地防止高压输电线路的污闪跳闸事故，保证线路的安全运行。
分析了复合绝缘子基材的分子结构特点，探讨了硅橡胶绝缘子表面憎水性及憎水迁移性机理，对改进材料配方，提高绝缘子性能及探讨绝缘子在运行过程中憎水性的丧失、恢复和电网安全可靠性有一定参考作用。
关键词复合绝缘子外绝缘基材硅橡胶表面憎水性憎水迁移性机理近年来，由有机聚合绝缘为主要材料制造的新型线路绝缘子，已经在高压输电线路上被广泛采用。
复合绝缘子因其在挂网运行过程中越来越显示出它的优越性，而倍受用户欢迎。
复合绝缘子众多优点中最主要的是外绝缘表面的防污性能，它可以有效地防止输电线路污闪跳闸事故，保证线路的安全运行。
复合绝缘子外绝缘材质是以硅橡胶为基材，添加多种无机化工原料经混炼加温硫化而成的，其表面防污性能取决于硅橡胶材料特有的憎水性和憎水迁移性，其它添加剂，对硅橡胶材料的憎水性和憎水迁移性或多或少带来不利的影响，有关这些添加剂对其性能的影响程度，将有另文加以论述。
对硅橡胶材料表面的憎水性能的机理，国内外有关资料作了论述，但不够完整详细，存在局限性。
对硅橡胶表面的憎水迁移性能的机理探讨和分析，就目前国内外所见到的各种技术资料来看，还是各持己见，没有统一定论，绝大多数都是以单一试验结果作为依据，很难系统解释通憎水迁移性这一问题。
本文根据硅橡胶材料的分子结构的特点及复合绝缘子运行过程中外绝缘表面污秽物结构特点，在国内外有关论述基础上，通过综合分析，进一步完善硅橡胶表面憎水性和憎水迁移性理论，加深对复合绝缘子防污机理的理解，有利于复合绝缘子全面推广使用。
1硅橡胶材料分子结构特点复合绝缘子外绝缘一般采用甲基乙烯基硅橡胶为基材，甲基乙烯基硅材料分子结构见图1，硅橡胶分子是氧与带2个侧链硅原子有规则排列的长链。
分子侧链上的四价碳原子是经杂化与3个氢原子通过0.11nm的碳氢键进行联接而形成的有机基［1］。
紫外辐射对硅橡胶复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的影响
紫外辐射对硅橡胶复合绝缘子憎水性及憎水迁移性的影响摘要：研究在紫外辐射下的硅橡胶复合绝缘子憎水性及憎水迁移性变化规律。
采用静态接触角法，在紫外辐照条件下模拟不同配方、不同波段、不同盐密灰密等因素，研究硅橡胶憎水性及憎水迁移性在紫外辐射下的变化规律。
关键词：复合绝缘子；硅橡胶；憎水性；憎水迁移性；紫外辐射0 引言复合绝缘子众多优点中最主要的是外绝缘表面的防污性能，它能够有效地防止输电线路污闪跳闸事故，确保线路的安全运行。
复合绝缘子外绝缘材质是以硅橡胶为基材，增添多种无机化工原料经混炼加温硫化而成的，其表面防污性能取决于硅橡胶材料特有的憎水性和憎水迁移性。
事实上，正是硅橡胶独特的憎水迁移性，使其耐污性能优于其他绝缘材料绝缘子的耐污性能。
运行实践证明了复合绝缘子在线路防污闪工作中起到非常重要的作用，获得大量用户的认可，之后发展十分迅猛[1]，根据截止到目前国内挂网运行复合绝缘子数量的统计，数量上已超过300万支，使用量位居世界第二。
近年来发现各地挂网运行的复合绝缘子因受环境因素影响出现憎水性等性能下降的情况，关于绝缘子憎水性检测内容在DL/T 864-2004中进行了规定，紫外辐射作为环境因素中重要的一项内容，国内外研究者针对紫外辐射对硅橡胶憎水性影响开展了一些研究[2-4]，目前，此类研究有如下三个特点：第一，选用紫外光源比较单一，通常研究者选用氙灯作为紫外模拟光源。
氙灯的有点在于它的光谱与太阳光谱非常接近。
缺点是由于氙灯在红外区的能量较强，因此试验环境温度一般高于50℃，而且氙灯的水冷装置导致实验环境相对湿度大于50%，甚至高达100%，因此在试验中无法排除其他因素对硅橡胶的影响；第二，试验中没有针对某一波长的紫外线进行单独研究，从而无法确定对复合绝缘子老化作用最为显著的波长范围；第三，对试验说明仅停留于观察试验现象阶段，而对于紫外线作用与硅橡胶使其性能发生改变的机理没有明确的解释。
结合以上问题，本文着重研究了紫外辐射对硅橡胶憎水性的影响，为掌握硅橡胶在不同程度紫外辐射下的憎水性及憎水迁移性规律提供一定的试验依据。
高海拔地区紫外辐射对硅橡胶复合绝缘子老化的影响
高海拔地区紫外辐射对硅橡胶复合绝缘子老化的影响赵翮选;赵书荣;王联章;赵俭选;于永鹏【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2009(000)003【摘要】随着我国西部大开发以及全国范围内特高压工程的开展,硅橡胶复合绝缘子在高海拔地区得到了越来越广泛的应用,针对高海拔地区紫外辐射环境下复合绝缘子老化问题的研究也日益迫切.针对高海拔地区日照中的紫外辐射特征,本文分别采用UV-A、UV-B和UV-C三种紫外光源模拟各种典型的大气紫外辐射环境,对硅橡胶复合绝缘子进行5 000 h的紫外辐射,总辐射量可达36～54 kJ/cm2,相当于高原地区5年左右的紫外辐射量,然后采用静态接触角法测量紫外辐射对硅橡胶绝缘子表面憎水性的影响,探讨了高海拔地区复合绝缘子的紫外老化过程与特征.研究结果表明:经过UV-A、UV-B、UV-C紫外辐射后,硅橡胶绝缘子均发生了一定程度的褪色现象,但并未影响材料的绝缘性能.UV-C紫外线对硅橡胶绝缘子长时间辐射后,试样硬度变大,柔顺性降低,表面静态接触角下降,憎水性部分丧失;UV-A和UV-B紫外线对绝缘子表面的硬度和憎水性影响不大.【总页数】4页(P10-13)【作者】赵翮选;赵书荣;王联章;赵俭选;于永鹏【作者单位】天津市东甲电力设备防腐科技有限公司,天津,300400;天津市东甲电力设备防腐科技有限公司,天津,300400;天津市东甲电力设备防腐科技有限公司,天津,300400;天津市东甲电力设备防腐科技有限公司,天津,300400;天津市东甲电力设备防腐科技有限公司,天津,300400【正文语种】中文【中图分类】TM852【相关文献】1.复合绝缘子紫外辐射加速老化的试验方法 [J], 李国芳;覃永雄;杨瑞;费勇;郭文义;董鹍;虞澜2.复合绝缘子高温硫化硅橡胶紫外辐射研究 [J], 李国芳;虞澜;覃永雄;杨锡阶;宋世金;张善刚;樊坤;董鹍3.高海拔地区硅橡胶合成绝缘子电晕老化特征分析 [J], 赵书荣;赵鹏选;石俊臣;赵存杰4.紫外线老化对复合绝缘子硅橡胶憎水性的影响 [J], 李鹏;马斌;刘道辉;朱勇;宋波5.东南沿海地区复合绝缘子用硅橡胶老化特性研究 [J], 周军;方泳皓;邓禹;王剑;许军;吴文斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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紫外辐射对硅橡胶复合绝缘子憎水性影响论文摘要：紫外辐射能加速硅橡胶材料表面憎水性向污层的迁移速度，紫外辐射环境相对于室温环境，硅橡胶憎水性迁移到污层的速度更快。
对于硅橡胶表面污秽程度不同，其迁移速度也有差异，表现为表面污秽越严重的，其迁移速度越快。
对于不同配方的硅橡胶，其迁移速度也有差异。
紫外辐照是作为硅橡胶憎水性迁移至污层的主导因素。
0 引言复合绝缘子众多优点中最主要的是外绝缘表面的防污性能，它能够有效地防止输电线路污闪跳闸事故，确保线路的安全运行。
复合绝缘子外绝缘材质是以硅橡胶为基材，增添多种无机化工原料经混炼加温硫化而成的，其表面防污性能取决于硅橡胶材料特有的憎水性和憎水迁移性。
事实上，正是硅橡胶独特的憎水迁移性，使其耐污性能优于其他绝缘材料绝缘子的耐污性能。
运行实践证明了复合绝缘子在线路防污闪工作中起到非常重要的作用，获得大量用户的认可，之后发展十分迅猛[1]，根据截止到目前国内挂网运行复合绝缘子数量的统计，数量上已超过300万支，使用量位居世界第二。
近年来发现各地挂网运行的复合绝缘子因受环境因素影响出现憎水性等性能下降的情况，关于绝缘子憎水性检测内容在DL/T 864-2004中进行了规定，紫外辐射作为环境因素中重要的一项内容，国内外研究者针对紫外辐射对硅橡胶憎水性影响开展了一些研究[2-4]，目前，此类研究有如下三个特点：第一，选用紫外光源比较单一，通常研究者选用氙灯作为紫外模拟光源。
氙灯的有点在于它的光谱与太阳光谱非常接近。
缺点是由于氙灯在红外区的能量较强，因此试验环境温度一般高于50℃，而且氙灯的水冷装置导致实验环境相对湿度大于50%，甚至高达100%，因此在试验中无法排除其他因素对硅橡胶的影响；第二，试验中没有针对某一波长的紫外线进行单独研究，从而无法确定对复合绝缘子老化作用最为显著的波长范围；第三，对试验说明仅停留于观察试验现象阶段，而对于紫外线作用与硅橡胶使其性能发生改变的机理没有明确的解释。
结合以上问题，本文着重研究了紫外辐射对硅橡胶憎水性的影响，为掌握硅橡胶在不同程度紫外辐射下的憎水性及憎水迁移性规律提供一定的试验依据。
1 材料与方法1.1 试验方法1.1.1 复合绝缘子污秽模拟方法：为了研究复合绝缘子的憎水迁移性，我们需要在绝缘子表面模拟自然积污情况使复合绝缘子表面获得一定量的污秽，为了能够更均匀的使复合绝缘子染污，在涂污前我们要对试品进行预处理。
用柔软的刷子蘸取适量的污秽物在复合绝缘子表面轻轻地来回涂刷，破坏其表面的憎水性。
本试验均采用定量涂刷法。
用电子天平称取所需要重量的污秽物和氯化钠（Nacl）放置在预处理过的复合绝缘子上面，再加适量的水将污秽和氯化钠配置成均匀的悬浊液，然后再将悬浊液均匀的涂刷在整片绝缘子上面。
晾干即可完成涂污。
这种复合绝缘子的污秽模拟方法可以比较均匀的使复合绝缘子表面获得污秽，并且便于各种不同盐密和灰密污秽的获得。
1.1.2 憎水角测量方法：本试验的憎水性采用静态接触角法（CA 法）测量，该方法较其它方法更为精确，更适合于开展研究性的工作。
静态接触角法即通过测量固体表面平衡水珠的静态接触角反映材料表面憎水状态。
本文研究利用接触角测试仪，采用静态接触角法开展试验，接触角值通过10次测量取平均值的方法获得。
1.2 试验材料1.2.1 紫外老化试验箱：试验箱内包含紫外荧光灯4支、试验试样架、盛水盘、时间温度控制系统、指示器。
本实验温度为50℃，湿温为40℃。
灯管长度为1220 mm，灯管平行安装，灯管中心距离为70mm，试验样品平行放置于灯管平面50mm的位置。
试验箱中有供水自动控制器和温湿度传感器，以控制试验箱中温湿度。
1.2.2 紫外光源：针对不同波长范围的紫外线，选择不同的光源进行模拟。
紫外加速试验中选用UV-A荧光紫外灯和UV-B荧光紫外灯进行试验。
本试验中所选用波长为340nm的UV-A荧光紫外灯，可以更好的模拟日光的300～340nm光谱分布，中心波长为313nm的UV-B 荧光紫外灯，可以模拟日光截止波长300nm以下的大量辐照。
1.2.3 试样：硅橡胶憎水性试验试样为经过紫外辐照的GA、GB、R型40mm×40mm×2 mm硅橡胶试样，硅橡胶憎水迁移性试验试样为经过涂污后进行紫外辐射的GA、GB、R型110mm×130mm×2 mm硅橡胶试样。
2 紫外辐射对清洁表面憎水性的影响选用了GA、GB、R型配方的试样进行试验，试样表面不做处理清洁。
试验中所用到的紫外光源为340nm UV-A紫外灯和313nm UV-B紫外灯。
试验中间隔一定时间对试品表面静态接触角进行测量，在试品表面取10个点进行测量，取平均值，得出GA、GB、R配方硅橡胶试品经340nm UV-A紫外灯辐照后静态接触角（CA）变化曲线如图1所示，R配方硅橡胶试品在不同波段紫外辐射下其表面静态接触角（CA）变化曲线如图2所示。
3紫外辐射对污秽表面憎水迁移性的影响进行硅橡胶试品憎水迁移试验所用紫外光源均为340nm UV-A紫外灯光源，试品表面接触角均用静态接触角法测量，对于紫外辐照对憎水迁移性的影响，主要从如下几个方面进行研究，按照我国线路绝缘子的自然积污特性，考虑在轻度、中等和严重污秽三种状态，选取ESDD/NSDD=0.05/0.3 mg/cm2、0.10/0.6 mg/cm2、0.30/1.8 mg/cm2，针对不同程度污秽下硅橡胶试品的迁移特性；针对不同配方硅橡胶试品的迁移特性；经紫外预处理后试品憎水性的迁移特性，预处理辐照时间对迁移速度的影响；紫外辐照下试品憎水性的迁移特性，紫外辐照时间对迁移速度的影响。
3.1紫外辐射下试品憎水性的迁移按照我国线路绝缘子的自然积污特性，考虑在轻度、中等和严重污秽三种状态，选取ESDD/NSDD=0.05/0.3 mg/cm2、0.10/0.6 mg/cm2、0.30/1.8 mg/cm2，配置氯化钠与硅藻土混合污液，在R配方硅橡胶试品表面进行涂污，待表面污层干燥后放在温度为20℃相对湿度为40%的室内环境下，每间隔一段时间，进行一次静态接触角测量，选取试品表面10个点进行接触角测量，取平均值进行数据记录，作为对照组。
另外进行的试验为分别在GA、GB、R型3种硅橡胶试品表面进行涂污，待表面污层干燥后放入试验箱接受340nm UV-A紫外灯照射，每间隔一段时间，进行一次静态接触角测量。
图4紫外辐射下不同盐密、灰密下的憎水迁移曲线GA、GB、R配方试品迁移特性3.2经紫外预处理后试品憎水性的迁移将紫外辐照作为一种预处理的手段，对清洁的硅橡胶试品，在接受一定时间的紫外辐照后取出，进行迁移试验，观察辐照时间对迁移速度的影响。
将R配方硅橡胶试品放在紫外试验箱中分别照射1小时、12小时后取出，对其表面进行涂污，待污层干燥后放入紫外试验箱，关闭紫外灯照射，其它状态不变运行，每间隔一段时间，进行一次静态接触角测量。
（a）紫外预处理1小时（b）紫外预处理12小时3.3温度对憎水迁移性的影响由于实验过程中，紫外试验箱设定温度：50℃，湿温：40℃，紫外辐照对试品附加因素为温度的升高，为研究温度对憎水迁移性影响的关系而设计如下试验：配置不同程度污秽液，在R配方硅橡胶试品表面进行涂污，待表面污层干燥后放在高低温交变湿热试验箱中，温度设定为50℃，相对湿度为40%，每间隔一段时间，进行一次静态接触角测量。
4讨论通过紫外辐射对清洁表面试品憎水性的影响试验结果分析：不同波段紫外辐射对于不同配方的硅橡胶材料试品清洁表面的憎水性影响不大。
通过紫外辐射下试品憎水性的迁移试验结果分析：紫外辐射环境相对于室温环境，硅橡胶憎水性迁移到污层的速度更快。
同时对于污秽程度不同，其迁移速度也有差异，表现为硅橡胶表面污秽越严重的，其迁移速度越快。
对于不同配方的试品，其迁移速度也有差异，表现为R、GA配方试品较GB配方试品迁移速度要快。
根据硅橡胶材料污秽表面憎水迁移性的小分子迁移理论得知，由于硅橡胶材料中未交链的小分子迁移才致使硅橡胶表面污秽获得憎水性，而小分子的迁移并非在三维空间进行任意运动，而是沿着一定的通道才能迁移到污层中。
当硅橡胶复合表面污秽程度在一定范围内增加时，极有可能使小分子迁移的通道增多，所以导致在硅橡胶材料表面污秽程度加重的情况下其憎水迁移速度越快。
通过经紫外预处理后试品憎水性的迁移试验结果分析：经过紫外辐照预处理的试品，其迁移速度较快，同时，预处理紫外辐照时间越长，其迁移的速度也相对越快。
与上节试验对比后得出，紫外辐射能加速硅橡胶材料表面憎水性向污层的迁移速度。
通过温度对憎水迁移性的影响试验结果分析：根据以上不同环境状况下R配方硅橡胶试品憎水迁移特性的对比，得出在紫外箱试验环境（紫外辐照，温度：50℃，湿温：40℃）下，试品憎水迁移速度最快，其次是高温环境（温度：50℃，相对湿度：40%），最后是室温环境（温度：20℃，相对湿度：40%），温度的升高是伴随着紫外辐照而发生的，从热动力学的角度来看，温度的升高会增强硅橡胶材料内未交链小分子物质的运动活性，这样就有更多的未交链小分子脱离硅橡胶材料进入污秽中，所以温度越高硅橡胶憎水迁移速度也越快。
总体而言，紫外辐射是作为硅橡胶憎水性迁移至污层的主导因素。
5结论紫外辐射能加速硅橡胶材料表面憎水性向污层的迁移速度，紫外辐射环境相对于室温环境，硅橡胶憎水性迁移到污层的速度更快。
对于硅橡胶表面污秽程度不同，其迁移速度也有差异，表现为表面污秽越严重的，其迁移速度越快。
对于不同配方的硅橡胶，其迁移速度也有差异。
紫外辐照是作为硅橡胶憎水性迁移至污层的主导因素。
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