Как да подобрим устойчивостта на стареене на композитните изолатори от силиконов каучук
Основният подход за подобряване на устойчивостта на стареене на изолаторите от силиконов каучук се крие в „забавянето на счупването на три типа вериги“ - Si-O основната верига, метиловите странични вериги и интерфейсите на пълнителя. Скорошни изследвания обобщиха мерките за подобрение в „4 нива и 12 специфични метода“, всички от които бяха проверени чрез ускорени тестове за стареене като влажна-топлина, солен спрей и ултравиолетово излагане, и са готови за директно практическо приложение:
Молекулярна структура „Ваксиниране“ предварително
① Въведете фенилови групи в основната верига: Заменете конвенционалния метил винил силиконов каучук с метил винил фенил силиконов каучук. Пространственото препятствие на фениловите групи инхибира пренареждането и цикличното разграждане на Si-O връзките, намалявайки топлинната загуба на тегло с над 30% при 250 градуса и приблизително удвоявайки експлоатационния живот.
② Присадете епоксидни групи върху странични вериги: След присаждане с глицидил метакрилат се образуват кръстосано{0}}свързващи „точки за закрепване“. Това намалява консумацията на метилова група при излагане на ултравиолетов -озон и намалява скоростта на разграждане на хидрофобността с 40%.
„Брониране“ на интерфейсите за пълнене
③ Нано-микронен синергичен ефект: Комбинирайте 5 phr нано-силициев диоксид (SiO₂) с 45 phr микро-алуминиев хидроксид (Al(OH)3). Нано-частиците предпочитано мигрират към повърхността, образувайки плътен неорганичен слой. След 1000 часа стареене в солен спрей, контактният ъгъл остава над 100 градуса, а степента на задържане на напрежението при пламък надвишава 90%.
④ Заменете частично Al(OH)₃ с магнезиев хидроксид: Магнезиевият хидроксид (Mg(OH)₂) има по-висока температура на разлагане и по-силен капацитет за неутрализиране на киселинни газове. При същите условия на изпитване със солен спрей плътността на повърхностните пукнатини се намалява с 50%.
⑤ In-ситу активиране на пълнители: Приемете интегриран процес на „усъвършенстване-покритие“ за Al(OH)3 с помощта на ултразвукова струйна мелница, комбинирана със силанова добавка Z-6173. Полученият пълнител има размер на частиците 0,5 µm и степен на повърхностно присаждане над 6%. След 5000 часа стареене не настъпва избелване или образуване на тебешир, а степента на запазване на якостта на опън се увеличава с 25%.
„Вторично кръстосано-свързване“ във формулировката и процеса
⑥ Двойна вулканизация с пероксиден и платинен катализ: Първо извършете високо{0}}температурно пероксидно кръстосано-свързване, последвано от платиново-катализирано добавяне на кръстосано-свързване при 120 градуса. Това увеличава плътността на кръстосано -свързване с 15%, намалява термичното удължение с 30% и удвоява времето до ултравиолетово-предизвикано започване на пукнатини.
⑦ Облъчване с електронен лъч за „микро-кръстосано-свързване“: Въведете допълнителни C-C кръстосано-свързващи връзки с доза на облъчване от 60 kGy. След 1000 часа цялостно стареене степента на запазване на якостта на опън се повишава от 70% на 85%, без почти никакво въздействие върху хидрофобността.
„Ремонтируема“ експлоатация и поддръжка
⑧ На -situ Re-покритие на RTV върху повърхността: Когато стареенето на полимерния изолатор достигне HC клас 5, напръскайте слой силиконов каучук с дебелина 0,3 mm с дебелина-при стайна температура (RTV). Това възстановява контактния ъгъл до HC клас 1–2, намалява тока на утечка до 1/30 от първоначалната му стойност и удължава експлоатационния живот на изолатора с 5–7 години.
⑨ Онлайн-наблюдение и прогнозиране на експлоатационния живот: Установете „индекс на стареене“ въз основа на хармоници на тока на утечка и ултравиолетови изображения, за да приложите поддръжка,-базирана на състоянието, като избягвате „прекомерна-поддръжка“ или „недостатъчна-поддръжка“.
Включването на мерки ①–⑦ във формулата на каучуковата смес и интегрирането на мерки ⑧–⑨ в разпоредбите за експлоатация и поддръжка може да намали скоростта на стареене на композитните изолатори с над 50% в тежки среди с влажна топлина, солен спрей и интензивно ултравиолетово лъчение. Очакваният експлоатационен живот е удължен от 15 години на 25–30 години, което е партидно-проверено на електропреносни линии в Синдзян и крайбрежните региони.