絕緣子材質(zhì)發(fā)展討論
從十九世紀(jì)后半葉開始,在架設(shè)輸電線路時(shí),適用于高壓的絕緣材料是陶瓷和玻璃。進(jìn)入廿世紀(jì)40年代,由于高分子材料的問世,陶瓷和玻璃已不再是要選擇的絕緣體材料,歐美國 家著手研究聚合物絕緣子。而后對(duì)電絕緣體的物理性能、電性能、長期可靠性和佳形狀進(jìn)行了研究,且生產(chǎn)率也得到了不斷的增加。
可以代替陶瓷和玻璃的高分子材料中,硅橡膠從60年代開始就有了實(shí)用業(yè)績,在幾種聚合物中脫穎而出。硅橡膠絕緣子比陶瓷絕緣子具有更多的優(yōu)勢(shì)。先,它重量輕,容易操作且穩(wěn)定;另外,陶瓷絕緣子經(jīng)常遭受破裂的困擾,一種沖擊它就會(huì)破損。而硅橡膠絕緣子則能抗擊車輛碰撞電線桿之類的機(jī)械沖擊。
雖然其它高分子材料也具有以上所介紹的優(yōu)點(diǎn),但只有硅橡膠不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大的污染。聚合物絕緣子能防水,因而就不會(huì)發(fā)生因水滴落下而發(fā)生漏電和表面電弧現(xiàn)象。硅橡膠絕緣子的防水性比其它聚合物絕緣子恢復(fù)得快,是一種在惡劣環(huán)境中能長期使用的耐久性材料。
文中對(duì)高壓電絕緣用的硅橡膠的特征進(jìn)行說明,并介紹發(fā)展趨勢(shì)。
1 硅橡膠的特征
1.1 硅氧烷健的化學(xué)特征
1.1.1 化學(xué)性能穩(wěn)定的化學(xué)鍵
硅橡膠的主鏈?zhǔn)怯晒柩跬?Si-O)鏈構(gòu)成的。由于這種鍵上的Si、O的負(fù)電性分別為1.8與3.5,差異很大,所以形成如圖1(略)所示的極化結(jié)構(gòu),它具有離子鍵性質(zhì)。這樣,Si-O的鍵能比C-C鍵能高(見表1)。另外,①由于主鏈離子鍵的性質(zhì),而使側(cè)鏈甲基C-H的離子性質(zhì)減弱,不容易受其它分子攻擊,所以其化學(xué)穩(wěn)定性好;②由于Si不會(huì)形成雙鍵和三鍵,所以難以形成主鏈分解的起點(diǎn)(由于這一原因致使Si-C鍵相當(dāng)穩(wěn)定),進(jìn)而導(dǎo)致硅橡膠的主鏈更加穩(wěn)定。