納米改性聚丙烯(HPPM)方形電力雙壁波紋管

康命源（貴州）科技發(fā)展有限公司、貴州山盟新材料科技有限公司、中科院綠色化工與先進(jìn)材料研發(fā)中心、貴州省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院

5.技術(shù)要求

5.1 外觀

管材的內(nèi)外表面應(yīng)清潔、光滑、不允許有氣泡、明顯的劃傷、凹陷、雜志、顏色不均等缺陷。管端頭應(yīng)切割平整，并與管軸線垂直。

5.2 規(guī)格尺寸

規(guī)格尺寸及偏差符合表 1 的規(guī)定

5.3 方管長度

HPPM方形電力雙壁波紋管長度一般為 6.20m，也可以按供需雙方的商定執(zhí)行。HPPM方形電力雙壁波紋管長度應(yīng)包括承口部分的長度，長度極限偏差為長度的 0.5%。

5.4 物理力學(xué)性能

HPPM方形電力雙壁波紋管的物理力學(xué)性能應(yīng)符合表 2 的要求。

表 2 物理力學(xué)性能

項(xiàng)目　單位　指標(biāo)

耐外壓負(fù)載性能　N　≥3000

扁平試驗(yàn)　/　垂直方向外形變形量為 40%時，立即卸荷，試樣無破裂

落錘沖擊試驗(yàn)　/　試樣10/10通過，試驗(yàn)內(nèi)外壁不應(yīng)有裂縫或破裂

縱向回縮率　%　≤3

維卡軟化溫度　℃　≥135

體積電阻率　Ω·m　≥1×1011

垂直燃燒　/　V-2

連接密封性　/　試樣無滲漏

王華、郭建兵、胡智、吳述璐、婁金分、丁小艷、伍宏明、王鵬、付娟、鄧帆、戴宇、周成立、林明華、金政華。

納米改性變壓器油作為一種新型的絕緣材料，給傳統(tǒng)的油紙復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)帶來了新的突破。一方面它可以顯著改善油紙絕緣結(jié)構(gòu)的散熱性能，有效地解決絕緣材料的熱老化問題;另一方面，納米顆粒的引入還可以提高變壓器油的絕緣特性。 國內(nèi)外的研究狀況為基礎(chǔ)，從交直流耐壓、沖擊特性、抗老化、抗水分以及納米油一紙交互作用等方面對納米改性油的性能進(jìn)行總結(jié)，介紹適用于納米改性油擊穿特性解釋的3種理論模型。然而納米改性變壓器油還是一個全新的領(lǐng)域，針對它的研究還比較少，不管是在理論解釋還是在絕緣特性上都有許多問題需要深入探索，具體敘述如下:

1)納米材料體系的選擇。理論上講，絕大部分固體材料都可以提高納米流體的導(dǎo)熱性能，例如金屬材料、絕緣材料、半導(dǎo)體材料等。但是納米顆粒的引入必須考慮到納米油作為絕緣材料實(shí)際使用的這一要求，而不能僅僅追求散熱能力的提高。對于納米改性變壓器油的評價標(biāo)準(zhǔn)將是電氣耐壓特性、抗老化特性、穩(wěn)定性和散熱性等多種因素的綜合，所以改性納米顆粒材料體系的篩選將是當(dāng)前以及今后一個長期存在的問題。

2)納米改性變壓器油的穩(wěn)定性是其作為絕緣

材料運(yùn)用的必備條件。在納米流體中，納米粒子很容易聚集形成團(tuán)聚體，在重力的作用下緩慢沉降，這樣會使納米流體性能逐步退化，甚至造成微管堵塞、熱導(dǎo)率降低?？朔w粒團(tuán)聚，保持流體穩(wěn)定性的有效手段是對顆粒進(jìn)行表面處理，一般為通過分散劑改善顆粒表面活性。但是利用化學(xué)試劑表面改性往往會破壞改性油的電氣特性和老化特性，因此尋找合適的改性變壓器油的制備工藝，保證改J陛油的穩(wěn)定性與其他性能的平衡，將是納米改性變壓器油研究過程中的主要問題 。

3)國內(nèi)外針對納米改性變壓器油開展的研究還比較少，而關(guān)于改性油獨(dú)特性能的理論解釋更僅僅處于開始階段，很大程度上還依賴于固體聚合物中納米改性的相關(guān)理論。在今后的研究中，除了關(guān)注不同材料體系和制備方法對納米改性油傳熱、電氣等方面性能的影響之外，納米顆粒對變壓器油的改性機(jī)理將是另一個研究重點(diǎn)。2100433B

由于其高散熱性和獨(dú)特的電氣性能，正受到越來越廣泛的關(guān)注。以近年來納米改性變壓器油的相關(guān)研究成果為基礎(chǔ)，分析了納米改性變壓器油在導(dǎo)熱、擊穿、老化、抗水分影響以及改性油一紙相互作用等方面的特點(diǎn)，并介紹了常用的三種用于解釋絕緣油介質(zhì)中納米顆粒改性機(jī)理的理論模型，最后提出了納米改性變壓器油領(lǐng)域后續(xù)研究需要關(guān)注的問題，即納米顆粒材料體系的選擇、高穩(wěn)定性改性變壓器油的制備工藝以及納米顆粒對變壓器油的改性機(jī)理。

隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展，電壓等級和傳輸容量不斷提升，這不僅使得電力設(shè)備的體積和重量持續(xù)增加，同時也降低了設(shè)備的安全可靠性。調(diào)查顯示，20052010年間我國因輸變電設(shè)備故障導(dǎo)致的電網(wǎng)停電事故占當(dāng)年總事故的37%-48%，居故障起因第一位。油紙絕緣作為一種較為成熟的絕緣技術(shù)，在電力設(shè)備中受到廣泛運(yùn)用，但隨著服役年限的增加，在電、磁、機(jī)械等多重物理場的作用下，油紙絕緣結(jié)構(gòu)暴露出了越來越嚴(yán)重的綜合老化問題，尤其是由材料發(fā)熱引起的熱老化 .

為了解決油紙絕緣結(jié)構(gòu)的散熱問題，1995年納米微粒首次被添加到變壓器油中形成納米流體，以提高絕緣結(jié)構(gòu)自身的散熱能力。C.Choi等的研究表明在變壓器油中添加體積分?jǐn)?shù)為0.5%的A1N納米顆粒，可將油流體的熱導(dǎo)率提高8%，整體熱效率提高20%。納米改性變壓器油是指在變壓器油中添加納米顆粒，并形成穩(wěn)定的懸浮膠體，這些粒子的平均直徑為幾到幾十納米，比變壓器油中常見微粒小2到3個數(shù)量級。納米改性變壓器油最開始是以納米磁流體(magnetic nanofluids)作為研究對象，即添加Fe304等鐵磁性納米材料，但研究顯示鐵磁性納米油流體的穩(wěn)定性和擊穿特性受外部磁場的影響較大，并不適用于變壓器等油紙絕緣結(jié)構(gòu)的電力設(shè)備。在后續(xù)的相關(guān)研究中，半導(dǎo)體材料和絕緣材料逐漸被作為改性納米材料添加到變壓器油中。同時，流體基液也由礦物變壓器油發(fā)展到植物變壓器油。國內(nèi)外各項(xiàng)研究結(jié)果表明，通過納米材料改性的變壓器油在導(dǎo)熱性、電氣特性和抗老化等方面都具有較明顯的提高。