環(huán)氧樹脂絕緣材料中的電樹枝研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂具有良好的電氣絕緣和耐化學性能，被廣泛應用于干式變壓器、電流互感器、SF6高壓開關和GIS組合電器中絕緣部件的澆注。隨著電網(wǎng)傳輸容量的不斷增大，電壓等級的提高，絕緣材料的電樹枝老化問題愈顯突出。本文研究了固化溫度、固化時間，SiO2含量，熱老化時間和氣隙等因素對環(huán)氧樹脂電樹枝生長特性的影響，對評估環(huán)氧樹脂的絕緣性能具有重要意義。
　　 實驗采用針-板放電模型，試樣浸在變壓器油中，通過數(shù)碼CCD攝像機記錄電樹枝的生長過程。

2、選用相同固化時間，不同固化溫度和相同固化溫度，不同固化時間的方法，分析固化溫度和固化時間對電樹枝的影響。實驗發(fā)現(xiàn):110℃固化的環(huán)氧樹脂電樹枝特征參數(shù)明顯優(yōu)于90℃和130℃固化的試樣;固化時間為8小時的環(huán)氧樹脂比固化10小時和12小時試樣的電樹枝性能要好。在環(huán)氧樹脂中填充不同質(zhì)量分數(shù)的SiO2，進行電樹枝和工頻擊穿實驗，研究SiO2含量對環(huán)氧樹脂絕緣性能的影響，實驗表明:添加SiO2后，環(huán)氧樹脂的電樹枝特征參數(shù)明顯好于沒有添加SiO2

3、的試樣;隨著SiO2含量的增加，環(huán)氧樹脂的工頻擊穿電壓先升高后下降，并且在SiO2的質(zhì)量分數(shù)為3％時，工頻擊穿電壓達到最大。將環(huán)氧樹脂試樣分別在90℃溫度下熱老化30小時、50小時、100小時和200小時，進行電樹枝和工頻擊穿實驗，研究熱老化時間對環(huán)氧樹脂絕緣性能的影響，實驗表明:隨著熱老化時間的增加，電樹枝性能和工頻擊穿電壓逐漸下降。在試樣針電極處引入氣隙，進行電樹枝實驗，分析氣隙對環(huán)氧樹脂電樹枝的影響。實驗表明:引入氣隙后，電樹枝顏

4、色較深，樹枝生長速度快，具有明顯的粗大松干通道，在分叉樹枝上又發(fā)展出密集的枝狀電樹枝。
　　 實驗與分析結果表明:(1)中溫利于固化劑向?qū)娱g的遷移及層間環(huán)氧的固化，使得環(huán)氧體系和固化劑的固化反應更加充分;(2)環(huán)氧樹脂固化反應后的殘余應力隨高溫固化時間的增大而增大，從而影響了材料的性能;(3)散射理論和陷阱模型解釋了添加SiO2后環(huán)氧樹脂絕緣性能提高的原因，但是SiO2粒子的團聚作用使得SiO2的含量繼續(xù)增加時，環(huán)氧樹脂的絕緣性