绝缘子材质发展讨论
从十九世纪后半叶开始,在架设输电线路时,适用于高压的绝缘材料是陶瓷和玻璃。进入廿世纪40年代,由于高分子材料的问世,陶瓷和玻璃已不再是要选择的绝缘体材料,欧美国 家着手研究聚合物绝缘子。而后对电绝缘体的物理性能、电性能、长期可靠性和佳形状进行了研究,且生产率也得到了不断的增加。
可以代替陶瓷和玻璃的高分子材料中,硅橡胶从60年代开始就有了实用业绩,在几种聚合物中脱颖而出。硅橡胶绝缘子比陶瓷绝缘子具有更多的优势。先,它重量轻,容易操作且稳定;另外,陶瓷绝缘子经常遭受破裂的困扰,一种冲击它就会破损。而硅橡胶绝缘子则能抗击车辆碰撞电线杆之类的机械冲击。
虽然其它高分子材料也具有以上所介绍的优点,但只有硅橡胶不会对环境造成太大的污染。聚合物绝缘子能防水,因而就不会发生因水滴落下而发生漏电和表面电弧现象。硅橡胶绝缘子的防水性比其它聚合物绝缘子恢复得快,是一种在恶劣环境中能长期使用的耐久性材料。
文中对高压电绝缘用的硅橡胶的特征进行说明,并介绍发展趋势。
1 硅橡胶的特征
1.1 硅氧烷健的化学特征
1.1.1 化学性能稳定的化学键
硅橡胶的主链是由硅氧烷(Si-O)链构成的。由于这种键上的Si、O的负电性分别为1.8与3.5,差异很大,所以形成如图1(略)所示的极化结构,它具有离子键性质。这样,Si-O的键能比C-C键能高(见表1)。另外,①由于主链离子键的性质,而使侧链甲基C-H的离子性质减弱,不容易受其它分子攻击,所以其化学稳定性好;②由于Si不会形成双键和三键,所以难以形成主链分解的起点(由于这一原因致使Si-C键相当稳定),进而导致硅橡胶的主链更加稳定。
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