创新型浇注树脂系统在高压电力中的应用.doc

创新式浇注树脂系统在高压电力应用的简介苏国森黄伟杰（亨斯迈先进化工资料（广东）有限企业）纲要：环氧基浇注树脂在高压电力应用中已经有超出六十年的历史对照一些传统的配方，不一样的创新浇注树脂已经被开发来知足不一样的工艺要乞降终端客户的需求本文将对一些新式的浇注树脂在以下方面作一个简要介绍：更高反响活性和更高玻璃化转变温度的固体种类的环氧树脂浇注系统；核-壳增韧的环氧树脂浇注系统；户外应用的疏水性脂环族环氧树脂——Araldite?（中文注册品牌为爱牢达）HCEP——浇注系统；一种作为取代液态硅橡胶降低成本应用在复合绝缘子伞群套的环氧基的浇注系统1 介绍在1947年，第一种固态环氧树脂浇注系统作为互感器的灌封资料被商业化以来这使得环氧树脂浇注系统作为电力绝缘资料在接下来的几十年中宽泛应用在电力设施上在六十年月，脂环族环氧树脂浇注被引入到户外互感器的应用在同样时期，液态环氧树脂浇注系统也被开发出来用于新的工艺—自动压力凝胶（APG）工艺在八十年月，不一样的增韧浇注树脂系统也被分配出来知足不一样的高级需求在上世纪末，发了然一种新式户外用的环氧树脂资料（Araldite?HCEP）用于改进电力设施在湿润和污染环境下靠谱性和均匀使用寿命。

2 一些创新式浇注树脂系统2.1固态环氧浇注树脂系统固态环氧浇注树脂系统被宽泛使用在高压设施，比如在气体绝缘开关（GIS）的盆式绝缘子和接线端子在这些GIS附件中，它使用六氟化硫气体作为主要的绝缘介质，氧化铝填补的环氧树脂作为支撑和金属导体的电气绝缘资料用氧化铝填补环氧树脂主假如为浇注树脂系统供给硬度和机械性能，它能抵受在开关操作过程，产生高温电弧蚀损氧化硅填料往常用在中压的浇注树脂系统，在高温下和SF6反响产生酸，这会腐化环氧树脂资料和金属附件更高反响性系统因为大多数国内的GIS盆式绝缘子制造商都是使用真空浇注工艺，找到一种方法缩短模塑时间，或许促使模具循环率来提升产量和降低生产成本，这是特别重点的所以，我们开发一种拥有更高反响活性的浇注树脂系统为了供给1）更快的达到脱模所需的机械强度缩短；2）更好的抗黄变性能；3）和现有的浇注树脂系统相靠近的机械强度，无需改正盆式绝缘子的设计一种新分配的固化剂ARADUR?HY5533CI，比较现有的固化剂ARADUR?HY5532CI，它能供给相靠近的可使时间，能够合适于宽泛使用的批次混淆的的真空浇注工艺见图表一：图表1不一样固化剂和固体树脂、氧化铝填料在120度的粘度增添曲线注：混淆配比－树脂：固化剂：氧化铝填料＝100:38:322.树脂–AralditeCT5531CI和填料–AF-2来自郑州研究所对照不一样固化剂的最正确脱模强度的增添我们能够看到，使用更高活性Aradur?HY5533的浇注系统能够供给更早最正确脱模强度（见表格1）同意更早的脱模时间，所以，它能够缩短模具的返炉时间，而且在同样的产量下，帮助减少模具的投资。

表格1比较不一样固化剂的最正确脱模强度的增添Araldite?CT5531CI/Aradur?HYAraldite?CT5531CI/Aradur?5532CI/AF-2氧化铝HY5533CI/AF-2氧化铝1小时后固化4056（经过7小时固化）2小时后固化4558（经过8小时固化）用Aradur?HY5533CI的浇注树脂系统改良了外观从图1，能够看到不一样的浇注树脂系统在150度烘烤24小时后的差别用Aradur?HY5533CI的浇注树脂比现有的产品能够供给更好的颜色稳固性图1浇注树脂系统用不一样固化剂比较抗黄变性能新分配的固化剂浇注树脂系统机械性能与现有的产品相靠近以下是一些典型的值：1、曲折强度~130MPa2、拉伸强度~75MPa伸长率0.9%3、断裂韧性K1C2.2–2.4MPa.m?和G1C370–400J/m2更高玻璃化转变温度的系统因为高电力消耗和颠簸性，电力输配电设施在过载的状态下运转的时机愈来愈多在过载的状态下运转将致使更高的设施温升所以设施零件使用更高玻璃化转变温度（Tg）资料能够为设施提供更高的可工作温度范围开发的方向是分配出与上部分（）所提到的同样性能，同时Tg水平在120度左右的系统。

2.2核-壳增韧的环氧树脂浇注系统在传统的配方里，浇注树脂系统的抗开裂性是经过在配方里增添增韧剂一个显然的弊端是，它会显然的降低配方的玻璃化转变温度，影响到资料的最高可使温度，当它作为电力设施的支撑部件，或许显然改变的绝缘性能都是不一样意的在绝缘性能上，这类改变在增添温度资料经过Tg水平，惹起玻璃态到橡胶态转变行为时，能够被察看到鉴于以上原由，核－壳增韧粒子被引进到浇注树脂系统作为一种能够正面的提升资料韧性，改善资料抗开裂性能在开裂延长时，裂纹碰到核－壳增韧粒子，增韧粒子将汲取能量和阻挡开裂延伸，裂纹在进一步延长前，需要更多能量来损坏核－壳增韧粒因为核－壳增韧粒子被分别环氧树脂基里面，而且存在于独立的范围里，它不会显然的影响环氧树脂基的Tg使用开裂测试来对照传统系统和核－壳增韧系统的抗开裂性能不一样的种类的浇注树脂系统，用APG工艺注射圆形的样品和金属嵌件（见图2）图2用APG工艺制作开裂测试样品R402R这些样品用下表的冷热冲击循环温度进行测试：10图表2开裂测试样品的冷热冲击循环40癈20/e0ru-20tar-40ep-60m-80et-100020406080100120time/h在每个温度段，检查样品是有任何的开裂，统计每个温度段开裂的比率（表3）。

图表3在冷热冲击循环中，每个温度段样品开裂的比率70%StandardCycloEpoxy60%Core-ShellCycloEpoxysn50%emic40%epsd30%ekc20%arc10%0%14025-10-20-40-60Temperature/癈-80增韧的大多数样品在较低温段才开裂，显示了核－壳增韧的浇注树脂系统优秀的抗开裂性能因为出众的增韧性能，核－壳增韧的浇注树脂系统能够使用在很多应用领域此中的一个例子是能够取代固体种类的浇注树脂系统在GIS盆式绝缘子上边的应用在下边的实例中，液态核－壳增韧的浇注树脂系统能够使用自动压力凝胶工艺成倍的提升产量图3APG工艺制造的GIS盆式绝缘子应用实例，使用核－壳增韧的浇注树脂系统2.3疏水性脂肪族环氧树脂（Araldite?HCEP）在1999年，推出了一种改进版本的户外浇注树脂系统，命名为AralditeHCEP（HydrophobicCycloaliphaticEpoxy），这类资料结合了脂肪族环氧树脂（CEP）和硅橡胶、陶瓷的很多长处，疏水性与近似于已知的硅橡胶图表4比较资料特征CEP、硅橡胶、陶瓷和Araldite?HCEP增添系统的疏水性，在湿润和污染环境下最大限度减少形成连续润湿地区的时机，能够降低泄露电流，减少对绝缘件的蚀损；同时提升绝缘件的靠谱性和均匀使用寿命。

图表5疏水性的长处在浇注产品的表面，CEP和Araldite?HCEP都显示了疏水性的性能，这主假如因为有脱模剂残留在浇注件表面当切削浇注件表面后滴一滴水在表面，我们就能够看到显然的差别，水在CEP表面睁开，而在Araldite?HCEP依旧保持很高的接触角图4水珠滴在切削过的CEP（左）和Araldite?HCEP（右）样品的表面上环境老化实验（比如：GlobalUVTest）表示Araldite?HCEP即便在长时间裸露在热，紫外光和雨淋的环境中依旧能够保持交高的表面接触角，而一般脂肪族环氧树脂是不可以达到的图表6GlobalUVtestresult，接触角与时间CEP，Araldite?HCEP和硅橡胶注：1000小时标准光照紫外荧光老化相当产品裸露在欧洲中部自然环境一年的时间Araldite?HCEP的应用实例以下是一些Araldite?HCEP作为绝缘子，开关零件和套管的典型应用实例图5用AralditeHCEP制造变压器套管Erome法国图6疏水性Araldite?CY5622树脂制造的横担绝缘子，EMCPacific，澳大利亚图7户外真空重合器疏水性Araldite?XB5957/XB5958系统，Entec，韩国。