纳米改性聚丙烯(HPPM)方形电力双壁波纹管

康命源（贵州）科技发展有限公司、贵州山盟新材料科技有限公司、中科院绿色化工与先进材料研发中心、贵州省产品质量监督检验院

5.技术要求

5.1 外观

管材的内外表面应清洁、光滑、不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂志、颜色不均等缺陷。管端头应切割平整，并与管轴线垂直。

5.2 规格尺寸

规格尺寸及偏差符合表 1 的规定

5.3 方管长度

HPPM方形电力双壁波纹管长度一般为 6.20m，也可以按供需双方的商定执行。HPPM方形电力双壁波纹管长度应包括承口部分的长度，长度极限偏差为长度的 0.5%。

5.4 物理力学性能

HPPM方形电力双壁波纹管的物理力学性能应符合表 2 的要求。

表 2 物理力学性能

项目　单位　指标

耐外压负载性能　N　≥3000

扁平试验　/　垂直方向外形变形量为 40%时，立即卸荷，试样无破裂

落锤冲击试验　/　试样10/10通过，试验内外壁不应有裂缝或破裂

纵向回缩率　%　≤3

维卡软化温度　℃　≥135

体积电阻率　Ω·m　≥1×1011

垂直燃烧　/　V-2

连接密封性　/　试样无渗漏

王华、郭建兵、胡智、吴述璐、娄金分、丁小艳、伍宏明、王鹏、付娟、邓帆、戴宇、周成立、林明华、金政华。

纳米改性变压器油作为一种新型的绝缘材料，给传统的油纸复合绝缘结构带来了新的突破。一方面它可以显著改善油纸绝缘结构的散热性能，有效地解决绝缘材料的热老化问题;另一方面，纳米颗粒的引入还可以提高变压器油的绝缘特性。 国内外的研究状况为基础，从交直流耐压、冲击特性、抗老化、抗水分以及纳米油一纸交互作用等方面对纳米改性油的性能进行总结，介绍适用于纳米改性油击穿特性解释的3种理论模型。然而纳米改性变压器油还是一个全新的领域，针对它的研究还比较少，不管是在理论解释还是在绝缘特性上都有许多问题需要深入探索，具体叙述如下:

1)纳米材料体系的选择。理论上讲，绝大部分固体材料都可以提高纳米流体的导热性能，例如金属材料、绝缘材料、半导体材料等。但是纳米颗粒的引入必须考虑到纳米油作为绝缘材料实际使用的这一要求，而不能仅仅追求散热能力的提高。对于纳米改性变压器油的评价标准将是电气耐压特性、抗老化特性、稳定性和散热性等多种因素的综合，所以改性纳米颗粒材料体系的筛选将是当前以及今后一个长期存在的问题。

2)纳米改性变压器油的稳定性是其作为绝缘

材料运用的必备条件。在纳米流体中，纳米粒子很容易聚集形成团聚体，在重力的作用下缓慢沉降，这样会使纳米流体性能逐步退化，甚至造成微管堵塞、热导率降低。克服颗粒团聚，保持流体稳定性的有效手段是对颗粒进行表面处理，一般为通过分散剂改善颗粒表面活性。但是利用化学试剂表面改性往往会破坏改性油的电气特性和老化特性，因此寻找合适的改性变压器油的制备工艺，保证改J陛油的稳定性与其他性能的平衡，将是纳米改性变压器油研究过程中的主要问题 。

3)国内外针对纳米改性变压器油开展的研究还比较少，而关于改性油独特性能的理论解释更仅仅处于开始阶段，很大程度上还依赖于固体聚合物中纳米改性的相关理论。在今后的研究中，除了关注不同材料体系和制备方法对纳米改性油传热、电气等方面性能的影响之外，纳米颗粒对变压器油的改性机理将是另一个研究重点。2100433B

由于其高散热性和独特的电气性能，正受到越来越广泛的关注。以近年来纳米改性变压器油的相关研究成果为基础，分析了纳米改性变压器油在导热、击穿、老化、抗水分影响以及改性油一纸相互作用等方面的特点，并介绍了常用的三种用于解释绝缘油介质中纳米颗粒改性机理的理论模型，最后提出了纳米改性变压器油领域后续研究需要关注的问题，即纳米颗粒材料体系的选择、高稳定性改性变压器油的制备工艺以及纳米颗粒对变压器油的改性机理。

随着电网系统的快速发展，电压等级和传输容量不断提升，这不仅使得电力设备的体积和重量持续增加，同时也降低了设备的安全可靠性。调查显示，20052010年间我国因输变电设备故障导致的电网停电事故占当年总事故的37%-48%，居故障起因第一位。油纸绝缘作为一种较为成熟的绝缘技术，在电力设备中受到广泛运用，但随着服役年限的增加，在电、磁、机械等多重物理场的作用下，油纸绝缘结构暴露出了越来越严重的综合老化问题，尤其是由材料发热引起的热老化 .

为了解决油纸绝缘结构的散热问题，1995年纳米微粒首次被添加到变压器油中形成纳米流体，以提高绝缘结构自身的散热能力。C.Choi等的研究表明在变压器油中添加体积分数为0.5%的A1N纳米颗粒，可将油流体的热导率提高8%，整体热效率提高20%。纳米改性变压器油是指在变压器油中添加纳米颗粒，并形成稳定的悬浮胶体，这些粒子的平均直径为几到几十纳米，比变压器油中常见微粒小2到3个数量级。纳米改性变压器油最开始是以纳米磁流体(magnetic nanofluids)作为研究对象，即添加Fe304等铁磁性纳米材料，但研究显示铁磁性纳米油流体的稳定性和击穿特性受外部磁场的影响较大，并不适用于变压器等油纸绝缘结构的电力设备。在后续的相关研究中，半导体材料和绝缘材料逐渐被作为改性纳米材料添加到变压器油中。同时，流体基液也由矿物变压器油发展到植物变压器油。国内外各项研究结果表明，通过纳米材料改性的变压器油在导热性、电气特性和抗老化等方面都具有较明显的提高。