摘要:为加强RTV入网质量管控,有针对性制定一套RTV入网检测方法,包括外观检查、表干时间试验、介电强度试验、附着力试验、憎水性试验、可燃性试验、自洁性试验、机械强度试验等内容,并结合试验结果,总结出一个合理的加权平均公式计算综合得分,以此来构建出一套完善且可行的RTV涂料入网性能评估方法,以此加强RTV入网性能检测,取得较好的应用效果。
关键词:防污闪;RTV涂料;入网检测;绝缘子
1 RTV入网检测方法
RTV涂料生产厂家庞杂,各厂家产品质量不一,因此在RTV现场应用时,入网检测是必不可少的一个环节。经分析,RTV防污闪涂料主要由成膜物质、溶剂、填料和有机助剂四部分组成[1][2]。其中,成膜物质主要是室温硫化硅橡胶;溶剂用来溶解成膜物质,调节涂料的粘度和固体含量,在固化过程中逐渐挥发;填料主要提高涂料的强度和耐电弧烧蚀能力;有机助剂通常是偶联剂,用来提高涂料与瓷件的粘附力[3]。
针对RTV材料以上特点和性能,拟定了以下入网检测方法,主要分为外观检查、表干时间试验、介电强度试验、附着力试验、憎水性试验、可燃性试验、自洁性试验、机械强度试验等内容,关键试验项目及方法如下:
(1)表干时间试验:RTV涂料由液态涂膜变为固态涂层的过程,成为固化或者硫化,具体可分为表干时间和实际干燥时间两个阶段。表干时间试验中规定,RTV涂料表面干燥时间应为25min~45min。将RTV样均匀的平铺,在规定时间内,用玻璃棒轻轻触碰RTV样表面,若无拉丝现象即为合格。
(2)介电强度试验:将RTV涂料制做成5个厚度约为1.0mm±0.2mm的试样(制样需实干72h),先用测厚仪测量试样的厚度h,然后把试样置于平板电极之间,施加工频电压直至击穿,记录击穿电压U,最后计算每个试样的介电强度值。试样介电强度应满足不小于18kV/mm。
(3)附着力试验:将RTV涂料均匀涂覆在两片清洁干燥的玻璃板上,把两片玻璃片涂有RTV样处拧合在一起,尽量去除结合处里的气泡,待结合处完全干燥后,用拉力机将两片玻璃片拉离,记下使两片玻璃片分离所需要的拉力值,然后计算出剪切强度。这即为剪切强度测试法,当试样剪切强度应满足≥3MPa即视为合格。
2 RTV综合性能评估方法
根据RTV涂料的下列特性:RTV的基础性能、RTV的表面性能、RTV的电气性能、RTV的机械性能,可以将上述检测方法进行数字化处理,即基于实验结果评分。试验项目包括憎水性、憎水丧失性、憎水恢复性、憎水迁移性、表干时间、介电强度、附着力、可燃性、自洁性、机械强度等10个项目,每个项目按照满分10分,主要项目评分项目及评分标准如下:
(1)表干时间:表干时间为25min以内评为10分,30min以内评为8分,35min以内评为6分,40min以内评为4分,45min以内评为2分,超过45min评为0分。
(2)介电强度:介电强度大于等于26 kV/ mm评为2分,大于等于24kV/ mm评为8分,大于等于22 kV/ mm评为6分,大于等于20kV/ mm评为4分,大于等于18 kV/ mm评为2分,小于18 kV/ mm评为0分。
(3)附着力:用划圈法测出为1级评为10分,测出为2级评为6分,测出不合格评为0分。
(4)可燃性:单个试样余焰燃时间t1+t2小于等于10s且第二次余焰与余辉时间t2+t3小于等于30s评为10分,t1+t2小于等于30s且t2+t3小于等于60s评为6分,t1+t2小于等于60s且t2+t3小于等于120s评为2分,完全燃烧评为0分。
考虑到RTV涂料不同特性对于其在电网中稳定运行的影响大小的不同,可以建立一个加权公式来对RTV涂料的入网性能进行综合评估:
式中,X1-X10分别是憎水性、憎水丧失性、憎水恢复性、憎水迁移性、表干时间、介电强度、附着力、可燃性、自洁性和机械强度分析的评分。P1-P10参数确定过程如下:首先通过实验室试验,得到多组RTV入网检测的试验结果,换算得到X1-X10的值,然后将上述值代入给出的表达式中,使用最小二乘法(现有公开算法),得到P1-P10。具体参数可选取如表2.1所示。
将分析所得数据代入上述公式,可以计算得到RTV涂料的入网综合性能评分,从而判断入网RTV涂料的性能优劣。
3 RTV入网检测评估方法应用及分析
按照上述RTV入网性能评估方法,2015-2016年两年间公司共累计完成88个样品入网检测,取分值比重较高的表干时间、介电强度、附着力和可燃性等4个指标进行统计,88个样品的表干时间、介电强度值符合标准要求。附着力试验结果中78个样为1级,6个样为2级,3个样为3级,1个样为5级;可燃性试验结果中39个样为FV-0级,23个样为FV-1级,26个样为FV-2级。
经评估大部分能够通过入网检测试验,但是仍有部分不满足要求,不合格项目主要分布在可燃性试验和附着力试验上,对相关结果进行分析如下:
(1)可燃性试验分析
通过试验分析发现,可燃性不合格样主要分为三种情况:a.在施加火焰后试样有焰燃烧直接蔓延至夹具。b.在施加火焰后试样有滴落物引燃了放置于夹具下方的脱脂棉。c.单个试样每次施加火焰后的有焰燃烧时间,即两次有焰燃烧时间大于30s,无焰燃烧与第二次有焰燃烧之和大于60s。在脏污地区、恶劣气象条件下,易发生干带放电现象,涂料的耐电弧烧蚀能力和阻燃性下降,可以通过向涂料中增加三水氧化铝(Al2O3•3H2O),提高涂料的阻燃性能。但三水氧化铝添加过多,会影响RTV的机械强度,因此,对RTV涂料的耐电弧烧蚀能力及阻燃性能的提高应在提高其强度的前提下进行。
(2)附着力试验分析
附着力是指RTV涂层对底材表面物理和化学作用的结合力的综合,被涂刷绝缘子底材的润湿性和底材表面的粗糙程度也影响其附着力。通过在RTV涂料中添加偶联剂,能够有效提高硅橡胶与瓷件的粘附力。硅烷偶联剂是较为常用的一种偶联剂,能够通过化学反应,将有机聚合物与不同材质——玻璃、矿物质填料、金属氧化物等无机材料,牢固地粘合。
4 结论
本文结合RTV涂料及成分制定了符合江苏电网的RTV入网检测方法,主要分为外观检查、表干时间试验、介电强度试验等10项试验内容,并结合试验结果,总结出一个合理的加权平均公式计算综合得分,以此来构建出一套完善且可行的RTV涂料入网性能评估方法。按照该评估方法开展近两年RTV入网检测发现,大部分不合格项目主要分布在可燃性试验和附着力试验上。通过对比分析发现,通过向涂料中增加三水氧化铝填料可提高RTV阻燃性能,但三水氧化铝添加过多,会影响RTV的机械强度,因此,对RTV涂料的耐电弧烧蚀能力及阻燃性能的提高应在提高其强度的前提下进行;还发现RTV涂料中硅烷偶联剂可以改善硅橡胶与瓷件的粘附力,但在施工等过程中需要正确使用方能发挥其效果。
参考文献:
[1]王俊杰.RTV憎水性检测及影响因素的研究[D].华北电力大学(保定),2010.
[2]魏劲容,陈子岩.浅谈室温硫化硅橡胶防污闪涂料在绝缘子上的应用[J].电瓷避雷器,2011,(2):10-15.
[3]杨洋,孙才新,李剑,等.一种绝缘子超疏水防覆冰涂层的制备及研究[J].电瓷避雷器,2012(2):25-30.
论文作者:高超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
标签:涂料论文; 强度论文; 附着力论文; 可燃性论文; 试样论文; 时间论文; 性能论文; 《电力设备》2017年第4期论文;