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【精彩论文】盐雾对电缆附件硅橡胶电气绝缘性能影响及其机理
观点凝练
摘要：盐雾是近海和海上电力设备运行中不可避免的环境因素，容易引发电缆附件闪络和击穿等放电故障。从微观形貌及官能团特性、憎水性能、介电性能、表面特性和放电特性等方面研究了盐雾处理后硅橡胶材料的电气绝缘性能变化规律，揭示了盐雾对硅橡胶材料绝缘性能的影响机理。实验结果表明：随着老化时间延长，硅橡胶憎水性能逐渐下降，由于盐雾溶液会渗透硅橡胶表面，造成水分子与杂质离子增多，导致表面电阻有所下降，表面缺陷数量增多。此外，沿面闪络电压和击穿强度均有一定程度的降低，这是由于氯离子（Cl–1）具有一定的腐蚀性，会破坏硅橡胶分子链段。研究结果对于电缆附件老化性能与失效评估具有指导意义。
结论：实验研究了盐雾环境下电缆附件硅橡胶材料的微观形貌及官能团特性、憎水性能、介电性能、表面电阻与表面陷阱特性、沿面闪络与工频击穿特性变化规律；阐明并解释了盐雾实验不同老化阶段硅橡胶之间绝缘性能差异；理论分析了盐雾因素引起的渗透作用、分子链破坏与材料陷阱特性；揭示了盐雾对硅橡胶材料绝缘性能的影响机理。主要得出以下结论。
1）介电性能分析表明：随着老化时间延长，硅橡胶试样相对介电常数逐渐增大，1 000 h时达到3.79。这主要与盐雾溶液渗透试样，水分相对介电常数大于硅橡胶基体以及Cl–1离子的腐蚀性会对硅橡胶表层与次表层分子链产生破坏作用有关，这种破坏作用会造成极化强度增加，导致其相对介电常数上升。
2）表面电阻与表面陷阱特性分析表明：随着老化时间延长，硅橡胶表面电阻率逐渐下降，表面陷阱数量逐渐增多。这主要与盐雾溶液离子作为导电粒子、缺陷造成的陷阱电荷增多以及Cl–1离子对硅橡胶材料表层分子链破坏作用有关。
3）沿面闪络与工频击穿特性分析表明：随着老化时间延长，沿面闪络电压和击穿强度均有一定程度的降低。这主要与盐雾溶液渗透作用以及Cl–1腐蚀作用对硅橡胶表层以及次表层分子链造成破坏，导致试样表面缺陷增加、材料陷阱电荷增多有关。
引文信息
王景兵, 张帆, 程兆璐, 等. 盐雾对电缆附件硅橡胶电气绝缘性能影响及其机理[J]. 中国电力, 2023, 56(6): 82-89, 100.WANG Jingbing, ZHANG Fan, CHENG Zhaolu, et al. Effect and mechanism of salt spray on electrical insulation properties of silicone rubber for cable accessories[J]. Electric Power, 2023, 56(6): 82-89, 100.往期回顾
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审核：方彤
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