[發(fā)明專利]一種優(yōu)異機電性能HTV絕緣材料硫化參數(shù)的確定方法

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• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN108776214A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 王黎明;林熒;劉育豪;高思明;沈一迪;萬小東
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司武漢分院;國網(wǎng)湖北省電力有限公司;清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01N33/44
• 分類號: G01N33/44
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

本發(fā)明公開了一種優(yōu)異機電性能HTV絕緣材料硫化參數(shù)的確定方法，包括以下步驟：S1、將硅橡膠原料、硅烷偶聯(lián)劑及硫化劑加入硫化機；S2、按照正交試驗方法，調節(jié)包括時間、壓力、溫度在內(nèi)的硫化參數(shù)，對硫化機內(nèi)的料進行硫化，得到不同硫化參數(shù)下的硅橡膠樣片；S3、測量不同硫化參數(shù)下得到的HTV絕緣材料的機電性能；S4、綜合對比不同硫化參數(shù)下得到的HTV絕緣材料的機電性能，以確定優(yōu)異機電特性的HTV絕緣材料硫化參數(shù)。該方法可以有效綜合判斷HTV絕緣材料機電性能最優(yōu)的硫化參數(shù)，比較直觀，而且操作簡單，判斷結果準確、可靠。

技術領域

本發(fā)明涉及高電壓外絕緣領域，尤其是提出了一種優(yōu)異機電性能HTV絕緣材料硫化參數(shù)的確定方法，以確定具有優(yōu)異機電性能HTV絕緣材料的硫化參數(shù)。

背景技術

復合絕緣子作為輸電系統(tǒng)中廣泛使用的器件之一，起著電氣絕緣和機械支撐的重要作用，其運行狀況的好壞直接關系到輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。目前電力系統(tǒng)中已有800多萬復合絕緣子帶電運行，占絕緣子使用總量的55％。現(xiàn)運行的復合絕緣子多為高溫硫化硅橡膠(HTV)絕緣子,其傘裙和護套材料為高溫硫化硅橡膠。該材料具有重量輕、機械強度高、極好的耐濕閃和污閃性能等特點。

HTV硅橡膠是以甲基乙烯基硅氧烷為生膠，添加補強劑(白炭黑等)、阻燃劑(氫氧化鋁等)和著色劑等添加劑，以過氧化物為交聯(lián)劑，經(jīng)過高溫硫化，交聯(lián)形成的。未交聯(lián)的甲基乙烯基硅氧烷十分柔軟，分子鏈間作用小，力學性較差。通過高溫硫化，過氧化物交聯(lián)劑受熱分解產(chǎn)生活性很大的自由基，自由基進攻乙烯基的不飽和雙鍵，引起鏈鎖反應，生成交聯(lián)，形成了三維網(wǎng)狀結構，賦予了HTV硅橡膠機電性能。高溫硫化過程對HTV的成型及最終性能具有很大的影響。在工業(yè)生產(chǎn)中，高溫硫化過程中主要控制三個參數(shù)：溫度，時間，壓強。如何制定硫化參數(shù)是硫化工藝中的重要技術內(nèi)容。目前生產(chǎn)廠家中溫度主要控制在160度至180度之間，硫化時間10min至20min不等，壓強為8MPa至10MPa之間浮動。

目前國內(nèi)外關于硫化參數(shù)對HTV絕緣材料的機電性能的研究較為缺乏，并不明確在何種硫化條件下HTV絕緣材料可以達到機電性能最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種優(yōu)異機電性能HTV絕緣材料硫化參數(shù)的確定方法，以確定具有優(yōu)異機電性能HTV絕緣材料的硫化參數(shù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種優(yōu)異機電性能HTV絕緣材料硫化參數(shù)的確定方法，包括以下步驟：

S1、將硅橡膠原料、硅烷偶聯(lián)劑及硫化劑加入硫化機；

S2、按照正交試驗方法，調節(jié)包括時間、壓力、溫度在內(nèi)的硫化參數(shù)，對硫化機內(nèi)的料進行硫化，得到不同硫化參數(shù)下的硅橡膠樣片；

S3、測量不同硫化參數(shù)下得到的HTV絕緣材料的機電性能；

S4、綜合對比不同硫化參數(shù)下得到的HTV絕緣材料的機電性能，以確定優(yōu)異機電特性的HTV絕緣材料硫化參數(shù)。

進一步地：

所述硅橡膠原料為適量的甲基乙烯基硅橡膠、氫氧化鋁、氣相法白炭黑、色母料、羥基硅油、甲基硅油放入密煉機內(nèi)密煉得到。

所述硅橡膠原料的各成分混合均勻后，加入硅烷偶聯(lián)劑及硫化劑，靜置預定時間以等待小分子物揮發(fā)。

步驟S4中，對比不同硫化參數(shù)下的HTV絕緣材料機械性能，指標包括硅橡膠硬度、拉伸強度、拉伸伸長率、抗撕裂強度，以及，對比不同硫化參數(shù)下的HTV絕緣材料電氣性能，指標包括體積電阻率、擊穿場強、介電常數(shù)、介質損耗角正切值。

步驟S4中，先對各指標進行正交試驗中的極差分析，剔除對指標影響較小的無關因素，再在剩余的因素中篩選出各指標對應的最佳水平。