復合絕緣子傘裙表面結構特性及憎水性分析.pdf

1、早在上個世紀九十年代，硅橡膠復合絕緣子已在我國投入使用。憑借著其優(yōu)異的憎水性能以及重量輕、防污性好的特性在電力系統中被廣泛地采納使用，在保障電網安全運行的方面起到了至關重要的作用。然而我國對復合絕緣子憎水性相關機理研究還不夠全面。針對此，本文圍繞影響復合絕緣子的憎水性的相關因素進行研究，從宏觀和微觀兩個方面來探究傘裙表面結構和憎水性的關系，主要開展了以下研究：
　?。?）對液滴在固體表面的整個潤濕過程進行了理論分析，在前進和后退過

2、程中對其動態(tài)接觸角進行了理論推導，從而計算得出復合絕緣子傘裙表面的前進接觸角和后退接觸角。分析了液滴在固體表面滯后的過程，計算了影響固體憎水性狀態(tài)參數（表觀接觸角θca、接觸角滯后CAH、自由能的變化△Ear、黏附功Wa和鋪展系數SL/S），從計算結果中分析得到：固體份數k是影響表面憎水性能的關鍵性因素，同種材料表面，固體份數k越小，其憎水性能越好；通過比較發(fā)現，圓臺形的微結構表面的憎水性能最好，對復合絕緣子的制造生產具有一定的指導意義

3、。
　?。?）在復合絕緣子傘裙表面老化試驗中，測試了不同浸泡時間、不同pH值和試驗溫度下傘裙表面的動態(tài)接觸角以及計算了其接觸角滯后CAH，并利用正交試驗法和綜合評價法來考察各老化試驗參數，對試驗結果進行極差和方差分析，得到了各試驗參數對憎水性的影響程度。測試不同傾角和不同粗糙度下傘裙表面的動態(tài)接觸角，研究了不同的傘裙結構對復合絕緣子傘裙表面憎水性的影響。通過計算在不同的傘裙結構和粗糙度值下各狀態(tài)參數的值，對傘裙表面憎水性進行分析。

4、計算結果表明，在設計傘裙結構時，合理而科學的設置傘裙的上、下傾角和表面粗糙度最大限度的增強復合絕緣子傘裙表面的憎水性能。
　?。?）在分析了影響復合絕緣子傘裙表面憎水性的各狀態(tài)參數之間存在相關性之后，確定表觀接觸角θca和自由能的變化△Ear是負相關，接觸角滯后CAH、黏附功Wa和鋪展系數S L/S也存在著負的相關性。通過對狀態(tài)參數進行主成分分析，得到鋪展系數Ss/l在評價憎水性時相對于接觸角滯后CAH、自由能變化△Ear和黏附功

5、Wa三個狀態(tài)可忽略不計，因此在評價傘裙表面憎水性時可將此參數省略。對計算數據進行擬合得到可表示傘裙表面憎水性的數學模型，并利用多元線性回歸分析對上述表達式進行檢驗，檢驗結果證實了該模型的正確性。
　　上述研究結果表明，影響復合絕緣子傘裙表面憎水性的因素既有宏觀的，又有微觀的，宏觀的表現在傘裙結構參數，微觀的表現在傘裙表面的微結構。本文對傘裙結構的上下傾角進行了優(yōu)化，并對傘裙表面的微結構給出了指導性的建議，具有十分重要的理論意義和應