復(fù)合絕緣子傘裙表面結(jié)構(gòu)特性及憎水性分析.pdf

1、早在上個世紀(jì)九十年代，硅橡膠復(fù)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(tǒng)中被廣泛地采納使用，在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的方面起到了至關(guān)重要的作用。然而我國對復(fù)合絕緣子憎水性相關(guān)機(jī)理研究還不夠全面。針對此，本文圍繞影響復(fù)合絕緣子的憎水性的相關(guān)因素進(jìn)行研究，從宏觀和微觀兩個方面來探究傘裙表面結(jié)構(gòu)和憎水性的關(guān)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(jìn)行了理論分析，在前進(jìn)和后退過

2、程中對其動態(tài)接觸角進(jìn)行了理論推導(dǎo)，從而計算得出復(fù)合絕緣子傘裙表面的前進(jìn)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(shù)（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(shù)SL/S），從計算結(jié)果中分析得到：固體份數(shù)k是影響表面憎水性能的關(guān)鍵性因素，同種材料表面，固體份數(shù)k越小，其憎水性能越好；通過比較發(fā)現(xiàn)，圓臺形的微結(jié)構(gòu)表面的憎水性能最好，對復(fù)合絕緣子的制造生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義

3、。
　?。?）在復(fù)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(shù)，對試驗結(jié)果進(jìn)行極差和方差分析，得到了各試驗參數(shù)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(jié)構(gòu)對復(fù)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(jié)構(gòu)和粗糙度值下各狀態(tài)參數(shù)的值，對傘裙表面憎水性進(jìn)行分析。

4、計算結(jié)果表明，在設(shè)計傘裙結(jié)構(gòu)時，合理而科學(xué)的設(shè)置傘裙的上、下傾角和表面粗糙度最大限度的增強(qiáng)復(fù)合絕緣子傘裙表面的憎水性能。
　　（3）在分析了影響復(fù)合絕緣子傘裙表面憎水性的各狀態(tài)參數(shù)之間存在相關(guān)性之后，確定表觀接觸角θca和自由能的變化△Ear是負(fù)相關(guān)，接觸角滯后CAH、黏附功Wa和鋪展系數(shù)S L/S也存在著負(fù)的相關(guān)性。通過對狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行主成分分析，得到鋪展系數(shù)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(shù)省略。對計算數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到可表示傘裙表面憎水性的數(shù)學(xué)模型，并利用多元線性回歸分析對上述表達(dá)式進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果證實(shí)了該模型的正確性。
　　上述研究結(jié)果表明，影響復(fù)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(xiàn)在傘裙結(jié)構(gòu)參數(shù)，微觀的表現(xiàn)在傘裙表面的微結(jié)構(gòu)。本文對傘裙結(jié)構(gòu)的上下傾角進(jìn)行了優(yōu)化，并對傘裙表面的微結(jié)構(gòu)給出了指導(dǎo)性的建議，具有十分重要的理論意義和應(yīng)