Hoe u de verouderingsweerstand van siliconenrubbercomposietisolatoren kunt verbeteren
De kernbenadering voor het verbeteren van de verouderingsbestendigheid van isolatoren van siliconenrubber ligt in het "vertragen van het breken van drie soorten ketens" - de Si-O-hoofdketen, methylzijketens en vulgrensvlakken. Recent onderzoek heeft de verbeteringsmaatregelen samengevat in 'vier niveaus en twaalf specifieke methoden', die allemaal zijn geverifieerd via versnelde verouderingstesten zoals vochtige- hitte, zoutnevel en blootstelling aan ultraviolette straling, en klaar zijn voor directe praktische toepassing:
Moleculaire structuur "Vaccinatie" vooraf
① Introduceer fenylgroepen in de hoofdketen: vervang conventioneel methylvinylsiliconenrubber door methylvinylfenylsiliconenrubber. De sterische hindering van fenylgroepen remt de herschikking en cyclische afbraak van Si-O-bindingen, waardoor het thermische gewichtsverlies bij 250 graden met meer dan 30% wordt verminderd en de levensduur ongeveer wordt verdubbeld.
② Epoxygroepen op zijketens enten: Na het enten met glycidylmethacrylaat worden kruis-verknopende "ankerpunten" gevormd. Dit vermindert het verbruik van methylgroepen bij blootstelling aan ultraviolet-ozon en verlaagt de afbraaksnelheid van de hydrofobiciteit met 40%.
"Bepantsering" van de vulinterfaces
③ Nano-Micron synergetisch effect: Combineer 5 phr nano-siliciumdioxide (SiO₂) met 45 phr micro-aluminiumhydroxide (Al(OH)₃). Nano-deeltjes migreren bij voorkeur naar het oppervlak en vormen een dichte anorganische laag. Na 1000 uur zoutsproeiveroudering blijft de contacthoek boven de 100 graden en bedraagt het retentiepercentage van de flashover-spanning meer dan 90%.
④ Vervang gedeeltelijk Al(OH)₃ door magnesiumhydroxide: Magnesiumhydroxide (Mg(OH)₂) heeft een hogere ontledingstemperatuur en een sterker vermogen om zure gassen te neutraliseren. Onder dezelfde zoutsproeitestomstandigheden wordt de oppervlaktescheurdichtheid met 50% verminderd.
⑤ In-situ activering van vulstoffen: adopteer een geïntegreerd "verfijning-coating"-proces voor Al(OH)₃ met behulp van een ultrasone straalmolen gecombineerd met silaanadditief Z-6173. Het resulterende vulmiddel heeft een deeltjesgrootte van 0,5 µm en een oppervlakte-entsnelheid van meer dan 6%. Na 5000 uur veroudering treedt er geen witverkleuring of verkrijting op en wordt het behoud van de treksterkte met 25% verhoogd.
"Secundaire kruiskoppeling-" in formulering en proces
⑥ Dubbele vulkanisatie met peroxide- en platinakatalyse: voer eerst peroxide-verknoping op hoge- temperatuur- uit, gevolgd door platina-gekatalyseerde additie-verknoping- bij 120 graden. Dit verhoogt de verknopingsdichtheid met 15%, vermindert de thermische rek met 30% en verdubbelt de tijd tot ultraviolet-geïnduceerde scheurinitiatie.
⑦ Elektronenbundelbestraling voor "Micro-cross-verknoping": Introduceer aanvullende C-C kruis-verbindende bindingen met een bestralingsdosis van 60 kGy. Na 1000 uur uitgebreide veroudering stijgt het behoud van de treksterkte van 70% naar 85%, met vrijwel geen invloed op de hydrofobiciteit.
"Repareerbaar" gebruik en onderhoud
⑧ In- hernieuw--coating van RTV op het oppervlak: wanneer de veroudering van de polymeerisolator HC-klasse 5 bereikt, spuit dan een 0,3 mm dikke laag -gevulkaniseerd (RTV) siliconenrubber bij kamertemperatuur. Dit herstelt de contacthoek naar HC-klasse 1–2, reduceert de lekstroom tot 1/30 van de oorspronkelijke waarde en verlengt de levensduur van de isolator met 5–7 jaar.
⑨ On-line monitoring en voorspelling van de levensduur: stel een 'verouderingsindex' vast op basis van lekstroomharmonischen en ultraviolette beeldvorming om conditie-gebaseerd onderhoud te implementeren, waarbij 'over- onderhoud' of 'onder- onderhoud' wordt vermeden.
Door maatregelen ①–⑦ op te nemen in de rubbercompoundformulering en maatregelen ⑧–⑨ te integreren in de bedienings- en onderhoudsvoorschriften kan de verouderingssnelheid van composietisolatoren met meer dan 50% worden verminderd in zware omgevingen met vochtige hitte, zoutnevel en intense ultraviolette straling. De verwachte levensduur wordt verlengd van 15 jaar naar 25-30 jaar, wat batchgewijs-geverifieerd is op hoogspanningslijnen in Xinjiang en kustgebieden.