刘义敏 刘长虹
江西省萍乡市芦溪县江西高强电瓷集团有限公司
摘要：本文通过ADVA152减水剂，DARA-VAIR110引气剂和硅粉，改进了瓷绝缘子水泥粘合剂的传统配方，制备了改良的水泥粘合剂样品并将其应用于瓷绝缘子样品中，然后通过试验测试了这些样品在冻融循环后各方面的性能，结果发现，本文中对水泥胶合剂的改进能够提升瓷绝缘子在冻融环境下各方面的性能。
关键词：瓷绝缘子；水泥胶合剂；性能试验
1引言
目前来看，我国在对于瓷绝缘子性能标准的规定中要求交流线路中瓷绝缘子的性能试验中的温差应大于70K，同时在承受60%—65%的机械破坏的环境下，在－40±5℃-40±5℃的温度环境下进行四次循环试验，每次试验不得少于24小时，尤其是在－40±5℃和40±5℃的节点温度环境下连续进行时间不得少于4小时。从我国东北部分地区的气象资料来看，冬季气温低于-50℃的天气并不少见。因此，按照当前瓷绝缘子性能标准的相关规定是无法满足生产实践需求的。瓷绝缘子在输电线路中需要不断承受千伏以上的电压，如果其内部存在缺陷，在使用过程中就会发生击穿事故。因此，有必要对瓷绝缘子胶合剂的配方进行改进，以适应高寒地区复杂的温度环境。
2水泥胶合剂配方的改进
对水泥胶合剂的配方进行改进，其目的是增强其在极端高低温环境中的性能：
首先，通过ADVA152高效减水剂替换胶合剂传统配方中的减水剂,在保障胶合剂本身的和易性的基础上，使得胶合剂的含水量和水灰比变得更低，使得胶合剂在极端高低温环境中的强度变化更小。
其次，对水泥材料的灰砂比进行改善，使得水化过程中的热量降低。在配方中添加一定量的DARA－VAIR110引气剂和硅粉对胶合剂的内部结构进行改善，使得胶合剂的孔隙率和膨胀程度得以降低。
最后，提高胶合剂传统配方中石英砂的质量，对石英砂的大小要求进行调整，提高胶合剂内部强度，水泥选用高强度52.5R硅酸盐水泥。
2试验分析
2.1胶合剂耐冻融循环能力试验及分析
按照传统胶合剂的配方和改进后的配方分别制作2组40×40×260mm规格的胶合剂试块。每组各20个。将传统胶合剂配方制作的试块进行编号，依次为C30（01）、C30（02）…C30（20）。将按照改进后的胶合剂配方进行编号，依次为D30（01）、D30（02）…D30（20）。
第一步，将两组按照不同配方制作的胶合剂试块分别放入保持在40℃的热水之中，2小时后取出试块并将其放在常温（25℃）环境中晾干；第二步，试块晾干后将其放入低温设备中，设备初始温度设置为－20℃，然后每隔2小时调整温度-5℃，至-55℃后不再调整设备温度，4小时后取出试块并将其放在常温（25℃）环境中直至试块温度与室温等同。重复上述试验步骤三十次，然后对两组试块的强度指标进行逐块测定。
两组试块试验结果如表1和表2所示：
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通过试验后两组试块的性能强度对比来看，－55℃～＋40℃循环冻融试验后基于改进配方制作的胶合剂的抗压、抗折强度下降趋势较之于传统配方生产的胶合剂要小。尤其是在胶合剂的体积变化率上，基于改进配方制作的胶合剂的体积膨胀率较之于传统配方生产的胶合剂要低。
2.2瓷绝缘子耐冻融循环能力试验及分析
利用改进配方制作的胶合剂和传统配方生产的胶合剂分别制作2组XP－70型瓷绝缘子，每组各100个。将基于传统胶合剂配方制作的瓷绝缘子进行编号，依次为XP70C30（002）、XP70C30（002）…XP70C30（100）。将基于改进后胶合剂配方制作的瓷绝缘子进行编号，依次为XP70D30（002）、XP70D30（002）…XP70D30（100）。
第一步，将两组瓷绝缘子分别放入保持在40℃的热水之中，2小时后取出试块并将其放在常温（25℃）环境中晾干；第二步，两组瓷绝缘子晾干后将其放入低温设备中，设备初始温度设置为－20℃，然后每隔2小时调整温度-5℃，至-55℃后不再调整设备温度，2小时后取出样品并将其放在常温（25℃）环境中直至瓷绝缘子样品温度与室温等同。重复上述试验步骤三十次后，在常温（25℃）环境中对每片样品施加40kV电压和65%机电负荷，4小时后继续增加负荷直到样品损坏，对损坏时的负荷值予以记录，这一负荷值的大小就是样品的残余机电强度，表3中所示为样品残余机电强度的分布情况。对两组样品的残余机电强度平均值进行计算可得，传统瓷绝缘子100片样品的残余机电强度均值为83kN，而改进后瓷绝缘子100片样品的残余机电强度均值为95kN。
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通过表3中两组样品残余机电强度的对比情况来看，传统瓷绝缘子样品中残余机电强度位于81%—84%之间的有3片，位于65%—73%之间的为7片，位于53%-62%之间的有90片。而在改进后的100片瓷绝缘子样品中，位于81%—84%之间的有10片，位于65%—73%之间的为84片，位于53%-62%之间的有6片。
通过以上结果数据的对比可以看出，使用改进后胶合剂的瓷绝缘子样品的性能强度明显高于使用传统胶合剂的100片样品，因此，本文对水泥胶合剂的改进能够增强瓷绝缘子的耐冻融循环性能。
参考文献
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