铁路隧道复合绝缘子运行特性分析

抽取了1支在铁路隧道内挂网运行的复合绝缘子,该绝缘子在运行时表面放电频繁,为了研究该绝缘子运行性能,在实验室进行了自然污闪电压、憎水性、材料拉伸强度、撕裂强度和硬度试验,利用离子色谱仪、电子扫描显微镜、X射线衍射分析、拉曼光谱对硅橡胶表面污秽进行分析,研究结果表明该绝缘子自然污闪电压较高,表面憎水性整体较差,憎水丧失及...     

雾霾天气对复合绝缘子憎水性的影响

为了探究雾霾天气对复合绝缘子的憎水性的影响,对雾霾天气前后复合绝缘子表面静态接触角的测定以及泄露电流试验,对长期处于雾霾天气下的复合绝缘子的憎水性能进行研究,并结合小分子理论阐述雾霾天气下复合绝缘子憎水性下降,憎水迁移性变慢,但是这种作用是短期的,当雾霾天气消失后,憎水性恢复。     

运行复合绝缘子憎水性测量方法探讨

针对运行复合绝缘子表面的憎水性特点,提出憎水性测量的新思路并分析了现有标准所规定测量方法的局限性.准确地进行运行复合绝缘子憎水性测量的前提条件是表面状态应该与运行时一致;由于表面粗糙度的影响会导致静态接触角法和动态接触角法在运行复合绝缘子表面测量结果重复性差;后接触角试验后的残留水量可以作为新测量方法进行深入研究;表面张力法不适合用在运行复合绝缘子表面;WC喷水分级法可实现运行复合绝缘子憎水性的在线测量,但进行在线测量时需要注意对憎水性的周期性数据变化的处理;表面粗糙度可作为憎水性测量客观判定依据;根据复合绝缘子表面电位和电场分布,给出了一种憎水性不均匀分布的算法.     

基于泄漏电流和环境条件的超高压复合绝缘子在线监测与评估

因大气、污秽、局放等因素作用而造成运行中的硅橡胶复合绝缘子表面憎水性降低或丧失,将影响电网的运行可靠性。基于泄漏电流和煤粉严重污染环境的500 kV交流葛双一回线(当阳马店段)运行复合绝缘子的在线监测。分析研究随四季环境变量影响而变化的泄漏电流特征量数据,对复合绝缘子憎水性冬季下降夏季恢复的变化特性进行了分析。提出"动态"性能劣化的概念,指出其与季节性运行环境变量的关系,掌握运行中复合绝缘子憎水性暂时损失现象、以及憎水性迁移特性和恢复特性的运行特征,获得对运行复合绝缘子憎水性有效评估。     

低温处理下硅橡胶绝缘材料憎水性变化规律研究

为了研究低温环境对硅橡胶绝缘材料憎水性的影响,采用恒温试验箱对复合绝缘子用硅橡胶材料进行了低温冷冻处理。利用JC2000DM接触角测量仪测量了硅橡胶试品的静态接触角,得到了不同温度下、不同氢氧化铝含量硅橡胶材料的憎水性随时间变化的规律,并分析了硅橡胶憎水性变化的原因机理。实验结果表明:随着低温处理时间的延长,硅橡胶材料的静态接触角呈现出先增大后趋于稳定的特性,不同温度条件下硅橡胶材料憎水角趋于稳定所需的时间不同,温度越低,静态接触角增大到趋于稳定的时间越短;在同一低温处理下,氢氧化铝相对含量为110的硅橡胶的憎水角最小,氢氧化铝含量偏少或偏多都会引起憎水角增大。     

高温硫化硅橡胶材料的运行特性及分析

对大量运行的高温硫化硅橡胶(HTV)绝缘子进行了憎水性试验、低温模拟试验、灰密对憎水性的影响以及耐漏电起痕及电蚀损试验,认为高温硫化硅橡胶因老化而引起的憎水性下降、机械强度下降及积污性能下降影响其长期工作的可靠性,所以评价复合硅橡胶的憎水性能除憎水性分级HC值外,还应重点突出评价憎水性的减弱(丧失)特性、憎水性的恢复特性及憎水性的迁移特性。低温模拟试验表明,低温下憎水性有一定程度的下降,应针对性地开发应用于低温地区的高温硫化硅橡胶,并制订新的判定准则。最后对硅橡胶材料老化试验方法进行了讨论,三种试验方法各有其特点,但在短时间内对长期运行性能进行评估,应进一步积累实验室经验,提出1000h盐雾法和5000h老化试验法污液盐度或流速的合理试验条件和现行标准中应规定的允许蚀损开裂数试验判据,从而达到用人工加速老化来准确评估绝缘于长期运行性能的目的。     

染污情况下硅橡胶表面直流电弧特性研究

复合绝缘子的硅橡胶表面在防污闪方面具有优越的性能,但是污秽硅橡胶表面的闪络特性以及机理尚未达到共识。为了研究污秽硅橡胶表面局部电弧的特性,以硅橡胶三角平板模型为研究对象,对其在高压直流电场中的电弧特性进行了研究。研究发现:染污硅橡胶表面局部电弧的伏安特性呈现下降型的趋势,其电弧常数A值为65.7,更接近于空气电离下A=60~80的情况;染污硅橡胶表面局部电弧产生机制与瓷、玻璃表面有本质上的差异,其在较大程度上可能是由空气电离产生;电弧长度不同时,电弧的场强分布及其E-I特性有差异;硅橡胶材质表面电弧特性会因憎水迁移性的变化而发生明显改变,需关注绝缘子表面憎水性迁移情况,从而更准确地指导防污闪措施的实施。     

硅橡胶复合绝缘子耐低温性能研究

硅橡胶以其特有的化学稳定性,使其具有耐高低温性、憎水性、耐漏电起痕性和抗电蚀损性、电绝缘性等诸多优异性能,在输电线路中得到广泛应用。在运行中,绝缘子在低温下要承受较高的电压,保持绝缘子在低温状态下的机械稳定性是运行安全的必要保证。笔者主要研究在低温条件下硅橡胶复合绝缘子材料的机械强度、击穿强度、体积电阻率、耐漏电起痕及电蚀损性能和憎水性,探讨了输电线路用硅橡胶复合绝缘子材料的耐低温性能及其作用机理。实验结果表明:硅橡胶复合绝缘子材料具有优异的耐低温性能。     

采用室温硫化硅橡胶伞套及伞裙涂层的绝缘子运行经验

<正> 标题所述的长棒形复合绝缘子在自然污秽现场,高压直流和交流带电运行了许多年.与其它复合材料(如乙丙烯橡胶)相比,其老化性能更优越,憎水性更好.这种提高,可能是由于在伞套表面形成小分子层,改进了表面憎水性,从而保持其表面以免进一步老化.在瓷套表面涂一层室温硫化硅橡胶也能起类似的作用.涂层虽然会增加附盐密度,但能减小泄漏电流,在同样污秽条件卜提高耐压水平.     

合成绝缘子耐污性能的试验研究

用固体涂层法和盐雾法对硅橡胶护套、氟塑料护套、瓷护套合成绝缘子和标准型瓷绝缘子做人工污秽对比试验。两种试验结果相仿,但有差别。在盐雾试验中,更能显出合成绝缘子表面憎水性的作用。在实验室中,合成绝缘子有优异的耐污性能。但需要进行长期运行试验,来考验表面性能的耐久性。     

动车组车顶硅橡胶支柱绝缘子闪络特性的试验研究

车顶支柱绝缘子作为动车组牵引供电系统最为重要的外绝缘设备之一,将受电弓与车顶进行电气隔离。列车在运行过程中,动车组车顶的支柱绝缘子会暴露于自然空气中,在不同的自然气候环境下其伞裙表面也会主要呈现干燥、湿润及污秽3种不同状态,而且在高速气流下,绝缘子表面极容易吸附污秽。硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性,电力系统普遍选用其作为车顶支柱绝缘子。为探究它们在不同环境下的绝缘特性,在高压实验室对试品绝缘子分别进行干闪、湿闪、污闪试验,获取相应的闪络电压。结果显示,此种绝缘子污闪电压远低于干闪和湿闪电压,且呈现伞裙表面污秽等值盐密越高,污闪电压越低的趋势。因此,及时清理绝缘子表面污秽,使其始终保持低污秽覆盖的状态,对列车稳定运行及车厢内乘客安全有重要意义。     

在有盐雾的情况下高温硫化硅橡胶的表面电阻和憎水性

在严重污秽和潮湿的条件下,用硅橡胶制做的绝缘子能提供长期的、令人满意的性能,而这归因子硅橡胶表面长期的憎水性。这种表面憎水性抑制了在绝缘子表面形成连续的水膜及沿面泄漏电流的生成。从而减小了由闪络的干电弧的发生过程。在目前的研究中,高温硫化硅橡胶棒需经盐雾和浸入盐溶液中加速湿润。通过对样品施加直流电压来测量其表面电阻,并研究影响表面电阻的各种参数。这些参数包括：1．在没有电场情况下,将样品持久放置于盐雾中;2．样品长期置于盐雾和电场作用下;3．样品的长度。同时,也测量了与表面电阻相关联的接触角和表面粗糙度。     

硅橡胶绝缘子含污秽薄层的表面电场计算研究

当前的有限元及边界元电场计算方法都无法适用于含薄层污秽的硅橡胶绝缘子表面电场计算问题。为此,提出了一种基于数字图像处理的污秽绝缘子表面电场计算方法,该方法首先对绝缘子图像进行基于提升小波变换进行去噪预处理,接着应用图像处理技术对M×N大小绝缘子图像二值化处理,利用像素单元实现区域的网格剖分,同时在像素单元基础上建立表面电阻数学模型;然后形成(M×N)2大小的节点导纳矩阵,采取节点电压法对其进行电网络分析,得到污秽绝缘子表面电场分布。计算结果表明,较之其他计算方法,该方法对含污层的硅橡胶绝缘子表面电场计算具有明显优势,对诊断硅橡胶绝缘子的憎水性具有一定意义。     

复合绝缘子伞裙表面腐蚀特性的研究

复合绝缘子在挂网运行中,其伞裙材料除了会受到自然条件的影响,也会受到运行环境的影响,如化学酸、碱、盐等工业污染,这些将会导致复合绝缘子伞裙材料表面的腐蚀,降低了系统运行的可靠性。本文主要针对复合绝缘子伞裙表面的腐蚀特性进行研究。研究结果表明:在腐蚀介质浸泡下,复合绝缘子接触角和吸收峰面积随腐蚀时间和酸、碱性的增加而减小,泄漏电流随腐蚀时间和酸、碱性的增加而增大;酸碱性较盐溶液对复合绝缘子憎水性影响较大,且碱性溶液腐蚀性更强,憎水性丧失更为严重;     

新型脂环族环氧树脂和硅橡胶材料性能对比研究

由于复合绝缘子出现鸟啄、异常发热、酥朽断裂等运行问题,研究人员尝试采用新型脂环族环氧树脂材料代替常用的硅橡胶.为了评估脂环族环氧树脂的综合性能,通过脂环族环氧树脂和硅橡胶的憎水性、憎水迁移性、耐漏电起痕、介电常数、介电损耗、平均断裂能量等试验数据对比研究了二者的运行性能.研究结果表明相比于硅橡胶材料,脂环族环氧树脂材料...     

热硫化硅橡胶憎水性的研究

憎水性和憎水迁移性是热硫化硅橡胶的重要特性,对其憎水性的评价和提高的研究尤为重要。简要介绍了国际通用的硅橡胶憎水性的测量方法—接触角法和喷水分级法。研究了添加Al(OH)3和硅橡胶生胶摩尔质量对其憎水性的影响,对Al(OH)3添加量为50g,80g,110g,140g,160g(以100g硅橡胶计)的试验样本采用接触角法和喷水分级法测量,结果表明:在配方中添加Al(OH)3以110g为宜。对生胶摩尔质量为680000g/mol和600000g/mol的110-2甲基乙烯硅橡胶进行测试,结果表明:生胶的摩尔质量以600000g/mol为较好。     

复合绝缘子憎水性检测与等级判断的研究

为有效地对复合绝缘子的老化进行诊断,以提高输电线路运行稳定性,针对当前国内外现有的憎水性检测和等级判断的技术仍处于不完善阶段,围绕复合绝缘子憎水性检测和等级的判断展开研究。以憎水性图像为研究对象,利用Haar小波进行去噪预处理,然后运用最大类间方差方法对其分割,生成后续憎水性判断研究所需的二值化的憎水性图像。针对憎水性图像表面水珠或水迹分布情况,发现了分形维数可表征其表面水珠或水迹分布复杂程度,提出了憎水性图像盒维数D、最大水珠盒维数d以及最大水珠盒维数比fd联合判据,将憎水性图像有效地分成了三类状态。实验结果表明,该新判据具有较高的分类正确率,可以定量对绝缘子憎水性等级进行分析,为绝缘子憎水性的研究提供新思路。     

基于振荡水滴法和放电特性的复合绝缘子老化研究

长期可靠性是输配电网高压绝缘子最重要的性能指标之一。一般情况下，通过研究绝缘材料的憎水性、表面粗糙度、扫描电镜图像和及其相关的放电特性以评估复合绝缘子的老化性能。据此，本研究提出了一种基于水滴振荡周期的复合绝缘子老化评价方法——振荡水滴法(Oscillating Water Droplet, OWD)。首先，通过在不同老化程度的绝缘试样上进行了OWD试验，利用高速摄影机记录并分析了水滴与复合材料表面接触的全过程。其次，利用光学接触角仪研究其憎水性，得到了表面振荡水滴与接触角的关系，并使用光学轮廓仪进行表面粗糙度测试。该试验结果表明，随着老化程度与粗糙度增加，绝缘材料的表面憎水性降低。最后，介质沿面击穿试验的结果表明，随着老化时间增加，绝缘材料的介质沿面击穿电压降低，绝缘可靠性变差。本研究提出OWD法可以作为一种评估复合绝缘子憎水性的补充方法。     

硅橡胶表面水滴在直流电场中的荷电闪络特性研究

复合绝缘子由于其优良的憎水性和憎水迁移性而广泛应用于特高压输电线路中。在雨、雾、露水等潮湿天气条件下,复合绝缘子表面分离的水滴将大幅度降低其表面闪络电压。由于硅橡胶复合绝缘子表面水滴的直流闪络电压通常低于交流闪络电压,因此研究直流电场下硅橡胶表面水滴的闪络现象具有重要意义。通过试验研究了长时间直流电场作用下水滴的荷电闪络过程,并从理论上分析了其荷电闪络机理。研究结果表明,硅橡胶表面单水滴由于负极性端的电晕放电而荷上正电荷,荷电的水滴会在长时间直流电场的作用下出现“鼓包”现象,降低了硅橡胶表面的闪络电压;硅橡胶表面双水滴由于受水滴之间的相互作用,左水滴出现“鼓包”现象,而右水滴未出现“鼓包”,但由于水滴间的电场增强效应,硅橡胶表面荷电双水滴的闪络电压大幅度下降。     

基于复合绝缘子污闪模型的闪络特性分析

利用Obenaus模型对复合绝缘子的闪络特性进行分析,以现场运行年限不同的试品在不同喷水电导率下进行闪络试验,试验结果表明:同一试品闪络电压随着喷水电导率的增加呈指数规律下降,但憎水性差的试品变化规律不够明显。通过试验及模型计算,得出电弧总的阴阳极压降和憎水性存在一定关系,其数值大小随着憎水性能的减弱而减小。研究结果表明:憎水性是影响复合绝缘子闪络电压的主要因素,它是通过决定电弧总的阴阳极压降的大小来影响闪络电压的数值;闪络电压还受水带电导率的影响,电导率取决于绝缘子表面的积污程度。