Risk assessment of Libyan climate on Polymeric high voltage Insulators and the properties of HDPE/PA6 blends

摘要

在利比亚，聚合物的产量较高，尤其是在电器方面的应用比较广泛。在架空输电线路和配电线路中大量使用了聚合物绝缘子。环境或自然因素导致其机械性能的下降，使这些聚合物绝缘材料在使用过程中产生了很多问题。
　　本文的研究是为了确定利比亚不同电力公司使用的非陶瓷绝缘材料的使用条件。通过实验研究了这些聚合物绝缘材料的适宜性和可降解性，评估在利比亚南部地区干旱的沙漠气候中用于高压传输和配线的聚合物绝缘材料的性能。在利比亚，撒哈拉沙漠夏季的环境温度白天在50-56℃，夜间气温下降到30-40摄氏度，同样在冬季白天气温在35-30℃，夜间气温在5-20℃。本文根据IEC标准1109建立了聚合物绝缘子综合评价体系，考虑太阳辐射从1到4mW/m2，研究了受热和紫外线对这些聚合物绝缘子的影响。通过专门设计的加速老化试验箱，对老化的绝缘体的强度（承受能力）与新的聚合物绝缘材料相比较。电性能测试表明热塑性弹性体(TPE)绝缘材料的性能高于硅橡胶(SiR)绝缘体，并对其进行了冲击试验测试。正负极中光强度波形采用1.2/50μs，根据扫描电镜显示，热塑性弹性体优于硅橡胶，因为硅橡胶衰老程度更高而且表面凹凸不平，而硅橡胶击穿电压比热塑性弹性体低2.9％,这是因为表面粗糙度引起的电晕效应导致。
　　本文还研究了一种有希望应用于电气绝缘的HDPE/PA6共混体系。分别研究了PA6/HDPE含量为70/30和50/50两种组分。马来酸酐接枝物含量分别为0％、0.1％、0.3％和0.5％。根据研究结果显示，马来酸酐接枝物含量为0.3％时分散相颗粒大小和形态最优。当马来酸酐接枝物含量增加到0.5％时，分散相颗粒尺寸减小，但同时也破坏了聚合物分子链，对于聚合物力学性能不利。在环境恶化的情况下，进行了水蒸气传输测试(WVT)。结果表明，纯HDPE在污染环境中的降解能力较弱，PA6/HDPE(50/50)比PA6/HDPE(70/30)降解度低4％。

目录

声明

Abstract

摘要

Table of Contents

List of Figures

List of Tables

List of Abbreviations

Chapter 1 Introduction

1．1 Introduction

1．2 Applications of polymeric insulators

1．3 Classification of insulators

1．3．1 Glass VS polymer insulators for outdoors

1．3．2 Porcelain Insulators

1．3．3 Polymeric insulators

1．3．4．Comparison of ceramic and non-ceramic insulators

1．4 Basic parts of polymeric insulator

1．5 Types of Polymeric insulators

1．5．1 Silicone rubber polymeric insulators(SiR)

1．5．2 Thermoplastic elastomers polymeric insulators(TPE)

1．6 Effect on performance of polymeric insulators

1．6．1 Voltage polarity effect on performance of polymeric insulators

1．6．2 Environmental effect on performance of polymeric insulators

1．6．3 Aging of polymeric insulators

1．6．4 Loss of hydrophobicity

1．7 Laboratory accelerated ageing techniques

1．8 Background of the study

1．8．1 Introduction

1．8．2 Study area

1．9 Nature of problem

1．10 Problem statement

1．11 Key Issue

1．12 Innovations

1．13 Objectives of the study

Chapter 2 High voltage polymeric insulators performance under simulated environmental conditions in desert areas of Southern Libya

2．1 Introduction

2．2 Materials and Methods

2．3．Results

2．3．1 Impulse Test

2．3．2 Power-Frequency Test

2．3．3 Scanning Electron Microscopy(SEM)

2．3．4 X-RAY Photoelectron Spectroscopic(XPS)

2．4 Discussion

2．5 Conclusions

Chapter 3 Barrier，Mechanical，Morphological and Thermal Properties of Compatibilized High Density Polyethylene and Polyamide 6 Blends

3．1．Introduction

3．2 Blends preparation

3．3 Characterization of blends

3．4 Results and discussion

3．5 Conclusions

Chapter 4 Conclusions and future works recommendations

4．1 Conclusion

4．2 Future works recommendations

References

Acknowledgments

Author and Supervisor information