摘要
运行中的复合绝缘子出现闪络等事故时伴随有温度陡升现象,加之电场的协同作用,使得复合绝缘子用硅橡胶材料迅速裂解破坏。通过建立硅橡胶分子模型,基于反应力场模拟探究温度陡升下材料的电热裂解机理与特性,以期弥补宏观试验的部分局限性。结果表明:温度和电场对裂解的作用机制不同,温度占主导,电场能降低裂解温度,加速材料劣化;裂解过程由Si-C键的断裂引发,CH4、H2、C2H4、C2H2、H2O为不同裂解阶段的主要产物;随着硅橡胶主链上甲基大量脱落,Si-CH3键数量下降约40%,主链结构进一步破坏形成交联结构,Si-O-Si键与Si-C键数量比及碳氢比持续升高,最大分别为裂解前的2.93倍和1.87倍;以H2为主的杂质气体产物扩散聚集,材料内产生空隙,结构发生重组,最终导致绝缘失效。
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