有机硅材料在电力电气行业的应用-晨光中蓝

有机硅材料在电力电气行业的应用———中蓝晨光化工研究设计院有限公司硅橡胶事业部张叶琴报告内容中蓝晨光化工研究设计院有限公司简介12电力电气用有机硅材料的特性电力电气行业应用的有机硅主要产品3中蓝晨光化工研究设计院有限公司简介是我国最早从事有机硅材料研究的单位。研究成果涉及单体、聚合物、后加工技术、应用技术及工业生产专用设备等领域。拥有有机硅领域的科技成果120余项，其中绝大多数填补国内空白，技术水平国内领先，部份成果达到国际先进水平，许多关键技术或产品都是由我院首先开发成功并辐射到全国。中蓝晨光化工研究设计院有限公司在成都市新津县工业园区征用了1200亩土地，建设中国蓝星晨光新材料基地，并成立了蓝星（成都)新材料有限公司。有机硅产能：10000t/a硅橡胶10000t/a硅油及二次加工品1000t/a硅树脂及硅酮母料转制企业后投入大量人力物力来开发新产品、新技术，并以客户需求作为研发导向，研究成果100%转化为实际生产力，部分产品的性能指标达到国外先进水平。我公司把产品质量看做企业的生命线，生产各个环节严把质量关，产品质量合格率100%；建立客户回访制度，专业的售前和售后工程师提供技术支持，为客户提供全程的技术服务。与国外产品比技术，与国内产品比质量电力电气用有机硅材料的特性电网建设中采用大量的变压器、互感器、高压开关、绝缘子、电缆附件等电能输送设备或制件，这些设备大部分都在户外严酷、苛刻的条件下工作这就对绝缘材料提出了更高的要求。电力系统用绝缘材料普通高分子绝缘材料有机硅材料传统电瓷材料优点绝缘性能稳定、机械强度高、成本低缺点耐污闪能力差、易碎环氧树脂、乙丙橡胶、聚四氟乙烯、优异的耐候性、耐高低温性、耐污闪性、憎水恢复能力强、电气性能优异有机硅材料的特性耐高低温耐候疏水键能高，耐热性能好，键长较长，键角大柔顺性好分子结构稳定，不易被紫外线和臭氧分解分子结构中朝外排列的有机基团屏蔽了Si-O结构，降低表面能电阻率高，在一定温度和频率范围内稳定优异电性能耐高低温耐候疏水优异电性能电力电气设备复合绝缘子绝缘硅脂导热硅油……电缆及电缆附件有机硅材料防污闪涂料及粘接密封有机硅材料在电力电气行业广泛的应用电力电气行业应用的有机硅主要产品硅橡胶主要产品室温硫化硅橡胶（RTV）液体注射成型硅橡胶（LIM-LSR）热硫化硅橡胶（HTV）液体注射成型工艺（LiquidInjectionMolding，LIM）将加成型液体胶（LSR）应用于电力电气行业高压绝缘器件的制造,是一种先进的橡胶成型工艺，同时对硅橡胶的性能提出了更高的要求。LIM是一种先进的硅橡胶成型技术，其制品不须修边，生产过程中边角废料极少，可以实现生产的自动化，提高硅橡胶加工的效率和质量，并降低综合成本。液体注射成型硅橡胶（LIM-LSR）优点：硫化后的物理机械性能好不产生副产物胶料流动性好可与包封基材良好粘接操作时间和固化条件可调，即硫化速度可控操作时间可以根据固化的速度调节在数十分钟到3天以上硫化温度从室温到180℃不等，硫化时间最短可以控制在3-5分钟快速批量化可以根据客户具体的设备能效、产量来选择操作时间和固化速度合适的产品。满足不同工艺，不同设备和不同产能厂家的具体使用要求。双组份加成型电力电气用液体注射成型硅橡胶，是我公司在九十年代中期在国内率先研发和生产，并成功商品化的产品，为我公司的优势技术，在国内具有领先地位。目前代表产品有：R624系列、R629系列。产品主要应用于高压（30KV以上）和中压（10-30KV）的复合绝缘制品的制造。如：避雷器、绝缘子、高压或超高压绝缘套管、固封极柱、互感器等。粘度，23℃下搅拌后Pa.sA50-60A50-70B60-80B60-80混合比A:B1:11:1适用期，25℃h348拉伸强度MPa76伸长率%400400撕裂强度kN/m1818邵尔A硬度3535电气强度MV/m2322体积电阻Ω.cm4.0×10151.0×1016R624系列产品具有优异的机械性能和电气性能，目前已成功应用于多个绝缘子、避雷器伞群、互感器生产厂家。在高压开关、互感器及变压器等电气设备均可以采用硅橡胶复合绝缘材料作为绝缘缓冲材料或绝缘保护材料。真空灭弧室外包封的硅橡胶绝缘层可以避免灭弧室与缓冲层间存留空气间隙，消除因空气间隙所导致灭弧室外绝缘陶瓷外表面或陶瓷厚度方向被高电压击穿。固封相柱硅橡胶绝缘层作为弹性绝缘缓冲层解决了固封相柱中环氧树脂或其它塑料与陶瓷或玻璃的灭弧室因热胀冷缩而引起相对运动，灭弧室外绝缘不易被高压电击穿的问题。真空灭弧室固封硅橡胶R629典型性能项目单位数值R-629硫化前外观A透明B透明比重，23℃Ag/cm31.2B1粘度，23℃下搅拌后APa.s40~50B1混合比A:B10:1适用期，25℃h48硫化后拉伸强度MPa6伸长率%400撕裂强度kN/m15邵尔A硬度35±5电气强度MV/m22体积电阻Ω.cm5×1015产品特点外观透明性好较低的粘度优异的机械性能和电气性能产品是国内首款具有优异阻燃性能的真空灭弧室硅橡胶，已成功应用于阻燃真空灭弧室包封领域，并通过配套件厂家辐射至ABB、通用电气等企业。电缆附件胶热缩型电缆附件预制型电缆附件冷缩型电缆附件冷缩型电缆附件硅橡胶性能要求：1.优异的综合物理机械性能2.具有高抗撕性能3.持久的回弹性能4.扩张之后参数稳定粘度，23℃下搅拌后Pa.sA130A300B130B300混合比A:B1:11:1适用期，25℃d33伸长率%550700撕裂强度kN/m33≥35邵尔A硬度3930击穿电压MV/m2822体积电阻率/Ω·cm5.0×10151.0×1016介电常数（100Hz）2.72.8介电损耗（100Hz）30×10-49.2×10-4耐漏电起痕1A4.5级1A3.5级性能已经接近Wacker的相关产品热硫化硅橡胶（HTV）•低成本•绝缘强度高•憎水性及憎水迁移性好•具有良好的阻燃性•耐漏电起痕性能电绝缘热硫化硅橡胶典型性能典型应用：复合绝缘子的伞裙护套、复合避雷针、增爬伞裙以及穿墙套管伞裙护套等高压绝缘部件项目单位GX561-U密度(25℃)g/cm31.48拉伸强度MPa≥4.5扯断伸长率%≥220扯断永久变形%≤4撕裂强度kN/m≥10硬度HA65±5体积电阻率Ω.cm≥1.0×1015电气强度kV/mm≥20相对介电常数(1MHz)3~4介质损耗因数(1MHz)≤7.0×10-2耐漏电起痕性和电蚀损性TMA4.5,蚀损深度≤2.5mm阻燃性FV-0GX3070/3072热硫化电缆绝缘护套胶典型性能密度(25℃)g/cm31.221.5拉伸强度MPa≥6.54.5扯断伸长率%≥200250扯断永久变形%≤105撕裂强度kN/m≥1513硬度HA70±370±5体积电阻率Ω.cm≥1.0×10141.0×1014电气强度kV/mm≥2020相对介电常数(1MHz)3~43~4介质损耗因数(1MHz)≤1.0×10-21.0×10-2阻燃性FV-0应用于电缆外层护套具有高度的稳定性和可靠性GX141/141X冷缩电缆附件硅橡胶典型性能密度(25℃)g/cm31.151.15拉伸强度MPa≥88扯断伸长率%≥600600扯断永久变形%≤55撕裂强度kN/m≥2035硬度HA40±540±5体积电阻率Ω.cm≥1.0×10141.0×1014电气强度kV/mm≥2020相对介电常数(1MHz)3~43~4介质损耗因数(1MHz)≤1.0×10-21.0×10-2适用于多种规格电缆连接的绝缘保护及暴露在外的终端、接头等的连接处密封等。室温硫化（RTV）浇铸成型硅橡胶粘度，23℃下搅拌后Pa.s10～156～15混合比（胶料：硫化剂）A:B100:5100:5适用期，25℃h0.5～10.5～1拉伸强度MPa2.52伸长率%100200撕裂强度kN/m58邵尔A硬度50～6030±5电气强度MV/m1818体积电阻Ω.cm1.0×10131.0×1015适用于中低电压等级的电缆接头灌封和真空灭弧室灌封，其中GMX6117成功应用于ZW32断路器领域。粘度，23℃下搅拌后Pa.sA10～15B10～15混合比A:B1:1适用期，25℃h1拉伸强度MPa6伸长率%400撕裂强度kN/m15邵尔A硬度32电气强度MV/m21体积电阻Ω.cm1×1016产品特点低粘度、高强度硫化时不放出任何低分子，具有优异的电气性能。适用于中高电压等级的电缆接头灌封和真空灭弧室灌封项目DCR624-AT粘度/Pa·sA组份50B组份20A组份23B组份23拉伸强度/Mpa7.385.42撕裂强度/KN·m-114.716.6断裂伸长率/%378345.7邵A硬度/度3840体积电阻率/×1015Ω·cm514击穿电压/KV·mm-12223.2介电常数（100Hz）2.82.69损耗（100Hz）0.0018.4×10-4耐漏电起痕1A3.51A3.5防污闪涂料防污闪涂料主要成分为室温硫化硅橡胶（RTV），其涂敷于输变电设备的电瓷外绝缘表面后，固化成具有优异的憎水性和憎水迁移性的硅橡胶涂层。RTV防污闪涂料挂网运行十几年来取得了良好的防污闪效果，但其在户外受气候条件的浸蚀，以及强电磁场环境的影响，防污闪能力就会慢慢的减弱，需要定期维护和更换。推荐产品：GD801，GD802单组份粘接密封剂室温下硫化硅橡胶对硅橡胶、金属、玻璃、陶瓷等多种材料有良好的粘接性，在高压绝缘材料方面可以用作胶粘剂，起到粘接密封作用。如：高压绝缘子法兰连接部位的防水密封，也可用于高压开关、仪器、仪表的绝缘密封。推荐产品：GD-405，GD-823，GD-923绝缘硅脂绝缘硅脂具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性。尤其是其热稳定性的和氧化稳定性，使得它在150℃下长期与空气接触也不易变质，使用温度一