硅橡胶绝缘材料防护技术在变电站的应用

硅橡胶绝缘材料防护技术在变电站的应用
发表时间：
2019-04-11T14:52:00.390Z 来源：《基层建设》2019年第2期 作者： 戴文忠 吴钰娟 戴章 戴超 戴玉
[导读] 摘要：硅橡胶具有卓越的耐高低温、耐候、耐臭氧、耐电晕、电气绝缘性能好、表面憎水、压缩变形率低等特性，是橡胶中性能独
特的品种。

安徽伊法拉电气有限公司 安徽亳州 236800

摘要：硅橡胶具有卓越的耐高低温、耐候、耐臭氧、耐电晕、电气绝缘性能好、表面憎水、压缩变形率低等特性，是橡胶中性能独特
的品种。本文介绍了硅橡胶绝缘材料的概念、性能特点及应用，提出了在变电站实施硅橡胶绝缘防护应注意的问题，并分析了其应用前
景。

关键词：硅橡胶绝缘材料；变电站；应用

硅橡胶绝缘材料可用于变电站开关柜及汇流排等裸露导体，起绝缘防护作用，也可用于绝缘子来增加爬电距离和防止污闪等。只要在
使用中选用质量合格的产品，并在安装中严格按照施工工艺要求进行，硅橡胶绝缘材料就能起到良好的绝缘防护作用。

一、硅橡胶绝缘材料性能

硅橡胶绝缘材料是以特种有机硅橡胶配合其它聚合物和高性能材料，通过聚合物合金技术制备而成，其基本结构单元由硅-氧链节构
成，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此，其结构中既含有
“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使
它集有机物的特性与无机物的功能于一身。硅橡胶绝缘材料最突出的性能有以下几种。
1
、耐温特性。产品是以硅-氧（Si-O）键为主链结构的，C-C键的键能为82.6千卡/克分子，Si-O键的键能在有机硅中为121千卡/克分
子，所以产品的热稳定性高，高温下（或辐射照射）分子的化学键不断裂、不分解。硅橡胶绝缘涂料不但可耐高温，而且也耐低温，并可
在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。
2
、耐候性。产品的主链为-Si-O-，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解，硅橡胶绝缘涂料具有比其他高分子材料更好的热稳
定性，以及耐辐照和耐候能力，硅橡胶材料在自然环境下的使用寿命可达几十年。
3
、电气绝缘性能。产品具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材
料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此，它们是一种稳定的电绝缘材料，被广泛应用于国防、电子、电气工
业上。硅橡胶绝缘材料除了具有优良的耐热性外，还具有优异的拒水性，这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。此外，采
用硅橡胶绝缘材料对变电站母线进行绝缘处理时，施工灵活，且极大地减小了施工工作量。

二、硅橡胶绝缘材料的推广意义

基于硅橡胶绝缘材料良好的电气绝缘特性，当对变电站的母线采用硅橡胶材料进行绝缘处理时，可有效提高母线线路的绝缘可靠性，
降低变电站母线发生故障的概率，减少电网断电带来的经济损失。同时，由于硅橡胶材料具有良好的耐候特性，当变电站采用硅橡胶绝缘
材料处理母线时，其母线抗老化能力大大提高，显著延长变电站母线的使用寿命，从而为变电站带来了可观的经济效益。此外，采用硅橡
胶材料时，施工灵活，且施工量小。因此，硅橡胶绝缘材料能大大减少施工支出，具有良好的经济价值。

三、应用情况

鉴于硅橡胶绝缘材料优良的电气物理化学特性，将该材料用于变电站绝缘防护可解决许多实际问题。
1
、对变电站的开关柜及汇流母排实施硅橡胶绝缘防护后，带电导体具有了良好的绝缘性能，即使有小动物进入变电站，也不会造成跳
闸或燃烧。使用硅橡胶绝缘材料绝缘后，
10 kV开关柜母排电气距离可由125mm降到6mm，开关柜尺寸大幅缩小，降低了开关柜成本，减小
了占地面积和土建投资。
2
、对老变电站主母线及柜内分支母线实施硅橡胶绝缘防护和给支柱绝缘子增加爬距增长器可预防老变电站出现污闪、凝露闪络等故
障。该方法对水电站变电系统同样有效，可消除水电站的凝露闪络故障。
3
、有效防止人身伤亡事故。在老式变电站中，用硅橡胶绝缘材料对变电站主母线、分支母线及接头垂直连接转换2000～3150AF部分
实施绝缘防护可防止人员被带电体伤害。
4
、防止盐雾及有害化学气体对母线的腐蚀。沿海地带的盐雾及重工业区的工业废气对汇流母线有腐蚀作用。硅橡胶绝缘材料具有极好
的耐酸碱性，可有效解决这一问题。

四、应用注意事项
1
、硅橡胶绝缘材料选择。对裸露母排可选用母排绝缘套管或复合绝缘硅橡胶绝缘带进行缠绕，施工时不必拆卸母排。该绝缘处理方式
适用于变电站运行中的设备，也适用于工厂化处理。母排接头处或与套管连接处（如穿墙套管、主变低压侧套管）可采用绝缘接头防护
盒。接头处和连接处常需卸装，在采用绝缘防护盒后可灵活打开、荚上防护，而不用绝缘套管或硅橡胶绝缘带将其同定。但需事先与厂商
联系，根据现场状况预制各种形状的绝缘防护盒（
I型、L型、T型）。另外，对外型特殊、不经常拆卸的带电体，应采用硅橡胶绝缘带进行
绝缘处理。
2
、施工处理。各种硅橡胶绝缘材料均具有施工方便的特点，将其直接套在需要进行绝缘处理的设备构件上后，用硅胶塞扣接即可。对
护套材料，只需在其接口处涂覆一层硅橡胶胶粘剂即可使护套密封。
3
、留余母排带电体验电位置。对母线及开关前后母排必须留出验电接地点，以便检修时验电接地用。A、B、C三相的验电点必须根据
现场实际选择；
A、B、C三相的验电点，且应呈三角形，以增加三相裸露带电体的距离。另外，应尽量远离支持绝缘子，以防带电体对瓷
瓶闪络。
4
、其它注意事项。对需实施硅橡胶绝缘防护的变电设施，除验电处外，其它带电体裸露部分应全部用硅橡胶绝缘套管或硅橡胶绝缘带
进行防护，不留死角。另外，对拆卸母排进行绝缘防护时，恢复原接线方式后必须保证联结处固定牢固，以防螺栓不紧造成连接处发热。

五、应用前景
1
、在手车开关柜中的应用。近年来，常发生手车开关爆炸事故。检查发现手车开关绝缘档板开孔直径为200mm，而手车直臂尺寸为
80mm
8mm，频繁操作后其位置发生变化，带电体对绝缘档板放电，进一步可发展到闪络事故。针对此故障，可对手车直臂进行硅橡胶绝
缘防护。
2
、对带电导线局部实施绝缘防护。硅橡胶绝缘材料应用于局部架空裸导线，可防止异物搭接；应用于变电站进线进行局部绝缘防护，
可防止异物搭接及导线对树木放电等。

六、结语

近年来，变电站中污闪、凝露闪络、覆冰跳闸、小动物短路、裸母排造成的人身伤亡事故时有发生。硅橡胶绝缘材料用于变电站的综
合绝缘防护可减少该类事故的发生，提高供电系统的可靠性，其对电力系统的安全运行具有重要意义。

参考文献：
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关志成.硅橡胶材料在电力设备外绝缘上的应用[J].环境技术，2014（04）.
[2]
华远达.硅橡胶绝缘材料的研究与应用进展[J].特种橡胶制品，2014（01）.
[3]
吴建锋.硅橡胶绝缘材料防护技术在变电站的应用[J].电工技术，2015（10）.