固体开关柜环氧树脂材料绝缘特性研究

固体开关柜在外部因素作用下长时间运行会出现绝缘劣化现象,实现开关柜的可靠运行和绝缘状态监测是现阶段亟待解决的问题。对一种12 kV电压等级的三工位固封极柱三维建模后进行电场分布计算,得到进线套管、出线套管、真空灭弧室、隔离开关外部环氧树脂材料的最大场强分别为1.55、1.57、0.04、0.07 kV/mm,即开关柜长期运行条件下环氧树脂材料主绝缘应力点位于进出线套管。依据该部位结构特点设计了一种"同轴圆柱"电极结构的等效固封试件,选取5个初始绝缘参数相近的试件进行加速电老化试验,重点研究绝缘参数与老化时间的关系。结果表明:试件的局部放电发展过程分为潜伏期、发展期、劣化期3个阶段,对该类型设备的运行维护可提供一定参考;试件的介质损耗因数(tanδ)与老化时间具有很好的线性关系,通过方程拟合得到设定使用年限对应的最大tanδ,此值可作为考量产品电气绝缘寿命的依据。