一种绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料剪切强度试验方法

一种绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料剪切强度试验方法

王蝶1，朱郯博2，杨天峰3，朱冰凌3

（1.国网山东电科院，山东济南250003；2.国网山东省电力公司，山东济南250001；3.国网兰陵县供电公司，山东临沂277700）

摘要：本文介绍针对电力设备绝缘子常温固化硅橡胶防污闪涂料，一种常用的剪切强度试验方法，并提供现场开展试验的相关流程和要求，更好的规范指导各单位开展相关业务工作。

关键词：硅橡胶，防污闪，剪切强度，试验

正文：

一、剪切强度试验方法原理及基本要求

防污闪涂料（anti-pollutioncoating），是指涂敷在污秽条件下运行绝缘子外绝缘表面上的一层常温固化硅橡胶涂料，简称为RTV防污闪涂料。涂敷在绝缘子外绝缘表面上的一层常温固化硅橡胶涂料形成的薄膜称为涂层。

剪切强度试验方法是指测定涂料与玻璃板或瓷板表面粘接拉伸剪切强度的方法，是绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料的基本试验之一，本章节介绍一种常用的试验方法。

1.剪切强度试验方法原理

本试验方法适用于规定条件下制备的涂料与两个平行玻璃板（或瓷板）粘接的剪切试样。涂料与玻璃板（或瓷板）通过硫化粘接。试样为涂料夹在两个平行玻璃板（或瓷板）之间的搭接结构。在试样的粘接面上施加拉伸剪切力，测定试样的最大拉伸剪切力。试样单位粘接面上的最大拉伸剪切力即为涂料与玻璃板（或瓷板）粘接拉伸剪切强度。

测量试样粘接面长度和宽度的量具精度不低于0.05mm。拉力试验机应配备试样受力后自动调心装置，确保加载力方向与试样中心线保持一致。

2.防污闪涂料试样制备

本节试样制备以涂料与玻璃板粘接为例，涂料与瓷板的测试可参照执行。

由一片玻璃板与一片铝板粘接构成一个剪切片（如下图1所示）。其中玻璃板的长度是70.0mm±0.2mm，宽度是20.0mm±0.2mm，厚度5.0mm±0.1mm；铝板的长度是150.0mm±0.2mm，宽度是20.0mm±0.2mm，厚度2.0mm±0.1mm。玻璃板与铝板的粘接长度是70mm±1mm，粘接宽度是20.0mm±0.2mm。

图1防污闪涂料试样结构及尺寸

用待试涂料将上述结构的两片剪切片的玻璃板面粘接起来构成一个试样。制备试样应使用夹具，以保证试样正确粘接，粘接面的错位不大于0.2mm。粘接面的溢胶小心清除，不得损伤粘接面。粘接按照该橡胶产品标准的有关规定进行，并防止灰尘、水汽或其它杂质粘污粘接面。硫化试样出模时避免粘接面受到过分的应力作用。粘接长度是15.0mm±0.2mm，粘接宽度是20.0mm±0.2mm，玻璃板之间的涂层厚度是0.2mm~0.5mm，同一试样中涂层厚度的波动不超过0.1mm。拉力机作用于两铝片之间。

试样数量不少于5个。试样表面平整，无弯曲、挠曲、歪斜等变形，边缘保持直角。

3.剪切强度试验方法实施步骤

调节试验环境的温度至23℃±2℃，湿度至40%~70%。用量具测量试样粘接面的长度和宽度，精确至0.05mm。将试样端部的铝板固定在拉力试验机的上下夹持器上。开动试验机使夹持器以（50±5）mm/min的速度对试样加载，直至涂料与玻璃板的粘接完全破坏。记录试样破坏的最大载荷和粘接面的破坏类型。

4.试验结果与评价方法

涂料与玻璃板（或瓷板）粘接的拉伸剪切强度按下式计算：

τ=p/（LW）

式中：

τ——涂料与玻璃板（或瓷板）粘接的拉伸剪切强度，MPa；

p——试样剪切破坏的最大载荷，N；

L——试样粘接面的长度，mm；

W——试样粘接面的宽度，mm。

试验结果以拉伸剪切强度的算术平均值表示，取三位有效数字。试样破坏类型用下列符号表示：

R——表示涂料硫化胶破坏；

G——表示涂料与玻璃板粘接面破坏。

RTV涂层与玻璃板(空气面)或瓷板表面的附着力用剪切强度法检测：RTV涂层不小于3.0MPa；

二、剪切强度试验工作流程

（一）现场涂敷前抽样试验

1.现场涂敷前的抽样试验，每次抽样数量不少于15kg，对抽样样品要做好封存、标号，原则上检测应采取盲检方式。检测一般由省（自治区、直辖市）电力公司组织省电科院或委托中国电科院进行。供应商对检测结果有异议时，可由中国电科院或具备检测资质的第三方检测机构进行复核试验。

2.检测项目按型式试验项目进行，试验内容、试验方法和判定准则按《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》（DL/T627-2012）的要求进行。

（二）涂层验收试验

1.涂层验收试验，一般由省（自治区、直辖市）电力公司组织省电科院或地（市）公司进行。

2.施工单位应落实施工质量保证措施，涂敷前涂料验收（含抽检）与施工验收应满足《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料现场施工技术规范》（Q/GDW737-2012）和《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》（DL/T627-2012）的要求。

3.运维单位应加强涂料施工全过程的检查和验收。

4.抽样数量及方式的基本规定

（1）站用绝缘子不少于3只，每只绝缘子选择四个部位（上表面2个，下表面2个）进行检测。

（2）线路绝缘子不少于3串，每串绝缘子选择不少于3片绝缘子（每片绝缘子均选择上下表面）进行检测。

5.涂料施工完成后应按《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料现场施工技术规范》（Q/GDW737-2012）进行验收。

6.涂层验收试验中，任意一项指标不合格时，如与施工工艺相关，施工单位应采取措施直至验收合格为止，并承担相应损失。如与涂料质量有关，应执行现场涂敷前抽样试验，试验结果合格时，试验费用由用户承担；不合格时，试验费用由供应商承担，并承担相应损失。

（三）建立技术档案

完成相关试验后，一般应由电力设备运维管理单位建立技术档案，主要包括以下内容：

1.运行单位建立RTV使用档案。档案包括RTV涂料、瓷或玻璃绝缘子制造单位、生产日期、主要技术参数、挂网运行时间、线路名称、塔号、相别、运行环境、巡视情况、定期检查、试验情况、事故处理、劣化等内容；

2.型式试验报告、出厂合格证书、使用说明书等；

3.出厂试验报告、交接试验报告等；

4.运行巡视记录、异常及缺陷记录、缺陷处理及缺陷消除记录等；

5.使用RTV的绝缘子故障跳闸率统计。

小结

涂覆防污闪涂料是加强电力设备中的绝缘子污秽外绝缘的有效措施，而针对防污闪涂料的基本试验非常关键，只有确保涂料通过相关安全合格试验，才能确定使用过程中性能的安全稳定，确保电网设备的正常运行。

参考文献：

[1]汪涛,马建国,张致,等.室温硫化硅橡胶防污闪涂料使用寿命的试验研究[J].电网技术.1993,(04)

[2]巢亚峰,潘洪峰,黄福勇,等.硫化硅橡胶涂料在直流输电线路绝缘子上的运行状况研究[J].高压电器.2014,(11)

[3]郝璐,明熙,文习山,等.硫化温湿度对RTV特性的影响[J].绝缘材料.2017,(10)