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Portuguese El sistema de transmisión de cables de energía de alta tensión es la principal forma de transmisión de energía futura hacia los centros urbanos de las megaciudades, pero también es la principal forma actual de transmisión de energía de las centrales hidroeléctricas. ¿Por qué usar caucho de silicona en cables de alta tensión?
El material de aislamiento inicial para cables de alta tensión utilizaba principalmente caucho EPDM, que tiene propiedades de aislamiento y resistencia al envejecimiento excelentes; sin embargo, su dureza dificulta la instalación de accesorios.
Los caucho de silicona tienen excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, resistencia al calor, resistencia al frío y repelencia al agua; tiene un amplio rango de temperaturas extremas, que puede usarse a largo plazo desde -60 ℃ (o temperatura más baja) hasta +250 ℃ (o temperatura más baja).
Tiene excelente inerteza fisiológica, por lo que se puede moldear, calandrar, inyectar en estado líquido y extruir con bajo consumo de energía, lo que puede cumplir con los requisitos de los clientes para la facilidad de instalación y mantenimiento y la seguridad operativa de accesorios para cables de alta tensión, y también se utiliza cada vez más en accesorios de cables de alta tensión.
Here’s some information to talk about:
- ¿Qué es el caucho de silicona?
- ¿Cómo clasificar el caucho de silicona?
- ¿Cuáles son las propiedades del caucho de silicona?
- ¿Cómo aplicar caucho de silicona en cables de CA de alta tensión?
- Cómo fabricar cables de alta tensión con caucho de silicona？
1. ¿Qué es el caucho de silicona?
Los cauchos de silicona son elastómeros cuya cadena principal consiste en átomos de silicio y oxígeno alternados, con dos grupos orgánicos generalmente unidos al átomo de silicio. Los cauchos de silicona puros ordinarios consisten principalmente en enlaces de cadena silicio-oxígeno que contienen metilo y una pequeña cantidad de vinilo. La introducción de fenilo puede mejorar la resistencia a altas y bajas temperaturas de los cauchos de silicona, y la introducción de trifluoropropilo y ciano puede mejorar la resistencia a la temperatura y al aceite de los cauchos de silicona.
El caucho de silicona tiene buena resistencia a bajas temperaturas y aún puede funcionar a -55°C.℃. Tras la introducción de fenilo, hasta -73°C. ℃. La resistencia al calor del caucho de silicona también es destacada, puede trabajar durante largos periodos a 180°C, ℃, puede soportar varias semanas o más, y aún mantiene una elasticidad ligeramente superior a 200°C, ℃, con resistencia instantánea a altas temperaturas de 300°C ℃ o superior. ¿Son reciclables los cauchos de silicona? Los cauchos de silicona no contaminados pueden molerse y reutilizarse en ocasiones, siendo de bajo costo reutilizar productos de caucho de silicona.
Debido a sus propiedades útiles y a su facilidad de producción y conformado, los compuestos de caucho de silicona se encuentran en muchos productos, incluyendo aisladores de líneas de tensión, productos de almacenamiento de alimentos, prendas de vestir, dispositivos electrónicos, dispositivos médicos, implantes, selladores de silicona, etc.
2. ¿Cómo se clasifica el caucho de silicona?
El caucho de silicona se clasifica de muchas maneras, generalmente según la forma antes de la vulcanización se divide en caucho de silicona sólido y caucho de silicona líquido; según la temperatura de vulcanización se divide en caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente y caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura.
2.1 Caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura
El caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura se refiere al proceso de convertir el polisiloxano en un elastómero curado con calor después de una altas temperaturas (110-170 ℃moldado de vulcanización. Se utiliza principalmente polimetil vinil siloxano de alto peso molecular como caucho base, mezclado con relleno reforzante, agente de vulcanización, etc., y se vulcaniza en elastómero bajo calor y presión. El refuerzo del caucho de silicona es principalmente sílice de varios tipos, que puede aumentar la resistencia del caucho vulcanizado varias decenas de veces. A veces, para reducir costos o mejorar el rendimiento del material de caucho y otorgar al caucho vulcanizado diversas propiedades especiales, también se agregan varios aditivos.
2.2 Caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente
La diferencia entre el caucho de silicona de vulcanización a temperatura ambiente y el caucho de silicona de vulcanización de alta temperatura radica principalmente en que se trata de un polisiloxano de bajo peso molecular como base del caucho, que bajo la acción de agentes de reticulación y catalizadores, y a temperatura ambiente o con un ligero calentamiento, puede vulcanizarse en elastómeros. El caucho de silicona de vulcanización a temperatura ambiente consta de base de caucho, agente de reticulación, catalizador, relleno, y otros. La forma de empaquetado se puede dividir en dos tipos: de un componente y de dos componentes.
XJY-705 Tetrametilciclotetrasiloxano TMCTS Es un tipo de silicona reactiva que contiene unión silicio-hidrógeno, puede sufrir un cambio aditivo con un olefino insaturado, lo que se puede utilizar para sintetizar silicona de curado a temperatura ambiente.
2.3 Caucho de silicona líquido para moldeo por adición
La silicona líquida de moldeo aditivo se basa principalmente en polidimetilsiloxano con vinilo terminal como caucho base, polidimetilsiloxano con enlaces dimetilo y enlaces metilo hidrógeno como agente de entrecruzamiento, y complejos de platino como catalizador de entrecruzamiento del caucho. Bajo la acción del catalizador, el material del caucho sufre una reacción aditiva a temperatura ambiente o bajo calentamiento, y se puede obtener una silicona con una estructura reticulada.
XJY-707 Hidruro de polidimetilsiloxano con terminación de hidruro, debido a la estructura molecular que contiene átomos de hidrógeno activos, se puede sintetizar a través de la reacción de adición de hidrógeno de silicio de polímeros copolimerizados y se puede fabricar una serie de aceites de silicona activos. Se puede utilizar como agente extensor de cadena de caucho de silicona líquida.
XJY-8206N Serie de silicona VMQ de metilo y vinilo es una resina líquida transparente e incolora que tiene grupos de metilo y vinilo, que está compuesta por una resina de silicona MQ de vinilo y aceite de silicona de vinilo, se puede utilizar para caucho de silicona de moldeado por adición de líquido LSR.
2.4 Caucho de silicona sólido
La goma de silicona sólida está compuesta por una mezcla especial de goma de silicona cruda y polvo de silicio de alta pureza, combinando así las propiedades de ambas, gomas inorgánicas y orgánicas. En general, la goma de silicona puede curarse utilizando un sistema de curado catalizado por platino, un sistema de curado por condensación, un sistema de curado por peróxido o un sistema de curado por oxima.
3. ¿Cuáles son las propiedades del caucho de silicona?
La goma de silicona surge de la convergencia de dimetildiclorometilsilano hidrolizado y metilbencenodiclorometilsilano, y su esqueleto molecular consta de enlaces Si-O. Debido a la estructura molecular única de la goma de silicona, los polímeros de silicona presentan las siguientes características de rendimiento:
(1) Aislamiento eléctrico
La goma de silicona es un material no polar saturado, que tiene una resistividad muy alta y un excelente aislamiento eléctrico. El cambio de la propiedad de aislamiento eléctrico es muy pequeño en la humedad, los cambios de frecuencia y el aumento de temperaturas; no es fácil de quemar en la descarga por arco, e incluso si se quema, la generación de sílice sigue siendo un aislante. Al mismo tiempo, el material de goma de silicona tiene una excelente resistencia al efecto corona y al arco.
(2) Resistencia al calor y al frío
La energía del enlace principal Si-O de la goma de silicona es muy alta, por lo que su resistencia al calor es buena. En condiciones de alta temperatura, su tasa de retención de rendimiento es alta. A 150 ℃, La resistencia a la tracción del caucho de silicona es considerablemente superior a la de los cauchos de propósito general, mientras que el caucho de silicona es resistente a la compresión a alta temperatura. Dado que la longitud del enlace Si-O-Si del caucho de silicona es mayor, el ángulo de enlace es amplio, flexible y bueno, y las fuerzas intermoleculares son débiles, la resistencia a bajas temperaturas del caucho de silicona también es muy superior, lo que aún mantiene una buena elasticidad a -60°C. ℃ ~ -70 ℃.
(3) Resistencia a la intemperie
La cadena principal del caucho de silicona no tiene enlaces insaturados, y el enlace Si-O-Si es muy estable frente al oxígeno, el ozono y la luz ultravioleta, por lo que no requiere aditivos y tiene una excelente resistencia a la intemperie. Sus propiedades físicas y mecánicas no cambian significativamente cuando se exponen a rayos ultravioleta y al viento y la lluvia durante períodos prolongados. Cuando hay descargas de corona en el ozono, el caucho orgánico envejece rápidamente, pero el caucho de silicona tiene pocos efectos.
(4) Hidrofobicidad
La cadena molecular del caucho de silicona de electronegatividad negativa es pequeña y la energía de enlace de hidrógeno es baja, lo que puede producir un rendimiento superficial especial que hace que muchos materiales no se adhieran y tenga una excelente hidrofobicidad.
El caucho de silicona también tiene una movilidad hidrófoba única; cuando los productos de caucho de silicona para exteriores se ensucian en la superficie, las moléculas pequeñas internas pueden difundirse hacia la superficie exterior y extenderse sobre la capa de suciedad, por lo que, en presencia de suciedad y humedad, la superficie aún puede mantener una resistividad muy alta.
XJY-711 Metilhidrógenosiloxano Terminado con Hidrógeno Copolímero Dimetilsiloxano es un líquido incoloro y transparente que puede utilizarse como agente reticulante en la aplicación del caucho de silicona.
4. ¿Cómo se aplica el caucho de silicona en cables de alta tensión?
El uso extensivo de materiales de caucho de silicona en la industria de cables de energía es una condición básica importante para la mejora y el fortalecimiento de los productos de cables de energía. En los accesorios de cables de alta tensión, los materiales aislantes de caucho de silicona están consolidados, utilizándose principalmente en terminales exteriores, terminales GIS, así como en conos de tensión prefabricados y fundas aislantes exteriores de terminación.
4.1 Aplicación en terminaciones de cable
Dos aplicaciones del caucho de silicona en terminales de cables de alta tensión son las siguientes:
(1) Tubo de funda aislante para terminales compuestos
La aplicación de la funda compuesta de caucho de silicona supera las desventajas de que la funda de porcelana es voluminosa, de difícil instalación y con riesgo de explosión, ofreciendo ventajas como peso ligero, fácil instalación y excelente resistencia a explosiones, lo que garantiza la seguridad del personal y equipos circundantes; en grandes ciudades con alta densidad poblacional y de equipos, las características antiexplosión de las fundas compuestas de caucho de silicona son particularmente importantes.
(2) El componente central de la terminal es un cono de tensión prefabricado en caucho de silicona.
El cono de tensión de caucho de silicona tiene un excelente rendimiento antienvejecimiento, no presenta relajación de tensiones en uso prolongado y no muestra cambios significativos en el rendimiento eléctrico, lo que garantiza la vida útil del cono de tensión. En terminales GIS, los conos de tensión de caucho de silicona se utilizan conjuntamente con aisladores cónicos internos de epoxi, empleando un dispositivo de compresión con resorte para resolver el aislamiento interfacial; al mismo tiempo, los conos de tensión de caucho de silicona se utilizan para resolver la concentración de tensiones en el campo eléctrico. Juntos forman una interfaz de cable estandarizada con interruptores GIS de alta tensión, transformadores, etc.
4.2 Aplicación en conectores indirectos en cables
El caucho de silicona en la conexión indirecta de cables de alta tensión es una de las aplicaciones de la estructura prefabricada integral de la junta. Las juntas prefabricadas integrales de caucho de silicona comprenden el cono de tensión, el tubo de blindaje de alta tensión, el aislamiento reforzado de la junta y la capa de blindaje exterior, utilizando caucho de silicona de alta calidad moldeado en una sola pieza. Debido a la buena elasticidad y baja dureza del caucho de silicona, la junta prefabricada integral tiene buenas características de interfaz con el cable. Durante la instalación in situ, solo se necesita expandir los componentes prefabricados de la junta integral sobre el aislamiento del cable y luego colocarlos en la posición marcada después de instalar la fijación, lo que simplifica el proceso de instalación y garantiza la calidad de la instalación.
La transmisión flexible de corriente continua en alta tensión es la solución actual para abordar los canales de transmisión de larga distancia y gran capacidad, así como la utilización a gran escala de energías renovables en la interconexión de redes bajo la tecnología principal. Con el desarrollo de la tecnología de transmisión flexible de CC, los cables de CC como equipo clave también están evolucionando, lo que impulsa la mejora del nivel de fabricación y del grado de resistencia a la tensión de los accesorios para cables de CC de alta tensión. La aplicación del caucho de silicona es la misma en accesorios para cables de CC de alta tensión y accesorios para cables de CA, utilizándose principalmente en la fabricación de conos de tensión prefabricados y fundas aislantes exteriores de terminales.
5. ¿Cómo se fabrican los cables de alta tensión con caucho de silicona?
El caucho de silicona tiene buenas propiedades aislantes, resistencia al envejecimiento, propiedades de sellado y buena adhesión, alta resistencia y, en uso prolongado, no presentará problemas en un rango de temperatura de -50℃ to +250℃, lo que lo convierte en el material ideal para accesorios de cables de alta tensión. ¿Cómo hacer que sus productos sean más competitivos en el mercado?
Siliconas XJY es uno de los principales resina de silicona MQ y Silicona VMQ fabricantes en China, con más de 30 años de experiencia en I+D y fabricación en la industria de silicona y más de 15 patentes relacionadas y soporte técnico. Nuestro productos de materia prima de silicona para caucho de silicona metílico puede satisfacer las necesidades de todo tipo de equipos electrónicos y eléctricos, y respalda la provisión de soluciones personalizadas diversificadas.
