硅橡胶,三元乙丙烯橡胶复合绝缘子自然老化表面的湿润性研究

本文研究了硅橡胶、ＥＰＤＭ复合绝缘子护套自然老化后，整体和表面及硅橡胶涂层绝缘子老化后表面的湿润性问题。试样直接取于经电晕或盐污处理的绝缘子，结果表明：硅橡胶绝缘子表面的接触角大于室温硫化ＲＴＶ硅胶涂层和ＥＰＤＭ绝缘子表面的接触角，试样老化后表现尤为显著。     

乙丙烯橡胶复合绝缘子的自然老化

<正> 用乙丙烯橡胶作伞套的长棒形复合绝缘子已在高压交直流自然污秽下现场运行多年。研究了其性能随时间的变化及老化现象,结果表明,绝缘子伞裙材料经历了缓慢的劣化过程,逐渐丧失其增水性能。这一点正是乙丙烯橡胶复合绝缘子优于无机玻璃及瓷缘子之处。伞裙材     

自然老化对复合绝缘子绝缘材料老化的影响研究

复合绝缘子自然老化状态评估对于提升电网可靠性,保证电网安全运行具有重要作用。为此笔者采用两种自然老化的复合悬式绝缘子,研究评估了电场老化对绝缘子绝缘材料(EPDM和HTV SIR)的影响,研究所采用的绝缘子已在沿海输电网上使用了十余年,运行过程中主要暴露在海上盐雾、风吹土壤沉积物和太阳紫外线辐射等环境中。采用了目视检查、润湿性检查、红外光谱、扫描电镜和EDX分析的方法来评估绝缘子老化状况。结果表明绝缘子在带电运行过程中,由自然老化导致的形态和材料退化仅限于复合材料表面的上表面层,EPDM、HTV SIR材料的耐漏电起痕性均不受老化的影响。试验结果显示EPDM材料的表面劣化程度比HTV SIR材料更严重,自然老化条件下的EPDM表面为亲水性,去除污秽后其疏水性得到改善;HTV SIR表面疏水性仅略微降低,去除污秽前后疏水性不变;光谱分析结果表明老化应力主要引起材料结构变化,导致材料性质发生劣化。     

复合绝缘子HTV硅橡胶伞套的湿热老化特性研究

由于长期运行在湿热的气候环境下,近年来我国南方地区复合绝缘子异常发热、击穿断裂等故障时有发生,严重威胁了电网的安全稳定运行。为了研究复合绝缘子硅橡胶伞套的湿热老化特性,首先对高温硫化(High Temperature Vulcanization,HTV)硅橡胶进行湿热老化实验,然后利用扫描电镜、红外光谱、热重分析、介电谱和热刺激电流测试等分析手段对湿热老化和运行老化样品进行微观分析,结果表明:湿热的联合作用能够显著加速HTV硅橡胶的老化进程,随着湿热老化时间的增加,样品的表面微观形貌、化学基团、热解性能、介电性能和陷阱性能均逐渐劣化,其中,硅氧主链与硅碳侧链红外吸收峰高、热解剩余质量、介电参数和陷阱参数可作为硅橡胶的老化特征参量,评估其老化状态; HTV硅橡胶在湿热老化过程中主要发生PDMS分解,湿热老化26天样品的PDMS的劣化程度与运行老化10年的伞裙接近;烘干后样品的介电参数显著降低,表明水分入侵对其介电性能具有重要影响,湿热老化充分考虑了这一因素,相比于其他老化方式更加全面合理。     

复合绝缘子硅橡胶伞裙老化状态评估方法综述

随着复合绝缘子运行数量和时间的增加,并长期承受电场、机械负荷和复杂多变的环境作用,其硅橡胶伞裙的老化问题日益突出,威胁了电网的安全稳定运行.结合笔者的研究成果,从传统和新的老化评估方法两个方面,综述了当前复合绝缘子硅橡胶伞裙的老化评估进展.传统方法包括外观检查、喷水分级法、静态接触角法及红外热像法等.这些方法比较简便、...     

复合绝缘子用硅橡胶材料表面动态接触角的研究

选用不同憎水性等级的硅橡胶材料作为试样,用接触角测量系统实时记录液滴在试样表面的动态变化过程,对动态接触角精确测量,考察动态接触角与憎水性等级的对应关系,以及表面粗糙度对动态接触角度的影响。试验结果表明前接触角只能在一定程度上表明憎水性的优劣,但却不能准确判断其处于何种憎水性等级;后接触角大小在HC1~HC4级范围内与憎水性等级存在较好的对应关系,但两者对应的临界值与国标GB/T 24622-2009中的推荐值有一定的差别;随着憎水性等级的增加,表面粗糙度将不断增大,其对动态接触角的影响较大,导致同一憎水性等级的动态接触角出现上下波动。     

污秽绝缘子表面的湿润过程

<正> 在污秽情况下发生闪络所必须满足的两个条件是:应有含盐的污秽层,同时必须有形成电解液的溶剂.而且,必须很缓慢地喷注这种溶剂,以不致于把污物从表面冲走.本文给出了在蒙特利尔工艺学校进行湿润过程研究的试验结果.旨在鉴别诸如等值附盐密度(ESDD)、湿度、污秽表面与周围空气间温差以及惰性物质密度等因素的影响.文章第一部分将叙述湿润过程的理论,第二部分叙述用于本研究的试验装置和方法,最后将给出试验结果.     

复合绝缘子用硅橡胶材料的配方设计与老化性能评估

从复合绝缘子的设计、制造、运行等各阶段,就如何开展硅橡胶材料的性能检测和评估,如何采取有效方法去甄别各个制造企业所提供复合绝缘子材料性能的优劣,阐述了当前的技术认识和发展方向。研究认为,为保证复合绝缘子正常的使用寿命,避免复合绝缘子非正常老化,需从设计阶段的配方筛选试验、制造阶段的型式试验和抽样试验、运行阶段的抽检试验、微观检测分析技术等多方面实施质量管控,确保使用设计合理、制造质量合格的复合绝缘子产品。为指导运行维护,最后还提出了硅橡胶材料老化特征参量和分级方法,实现现场评估硅橡胶材料的运行性能。     

接触角法测绝缘子表面湿润性的对比和分析

GB/T 24622—2009/IEC/TS 62073:2003《绝缘子表面湿润性测量导则》已经颁布实施,笔者按照标准规定的测量方法A进行了试验验证,提出了实现标准规定测量方法的途径和实际操作控制手段,分析了可能影响试验结果的几个关键因素:接触角的测量与液滴体积大小的关系;静态接触角的测量与试品表面和水平面夹角大小的关系;针头偏离水珠的最高点对接触角的影响,并就验证过程中所遇到的问题做出了分析和讨论,为试验数据的客观性和结果判定的准确性和有效性奠定了基础。     

接触角法表征复合绝缘子用硅橡胶材料表面憎水性的研究

以4种不同湿润性等级的硅橡胶材料作为样本,用接触角测量仪记录液滴在试样表面的变化,对静态和动态接触角精确测量,考察了测量时间对静态接触角的影响,以及接触角度与湿润性等级的对应关系。研究结果表明:静态接触角大小随测量时间延长先是比较稳定,而后下降明显,最后趋于稳定,推荐在10 s内测量完成;静态接触角与湿润性等级的区分性较差,而后接触角则能准确反应试样的湿润性,但实验表明,其大小和湿润性等级对应的临界值与国标GB/T 24622-2009中的推荐值有一定的差别,还需进一步地研究界定。     

基于电、热、酸复合应力下复合绝缘子芯棒老化特性研究

酥朽断裂是如今高压输电线路中复合绝缘子的新型机械故障,现有的研究均集中于酥朽断裂绝缘子芯棒的老化过程和理化特性,但很少有研究在实验室试验中模拟这种现象。建立了一种具有高温,酸腐蚀和高电场强度等多种老化条件的人工加速老化平台,一定程度上模拟了酥朽断裂绝缘子芯棒的典型特征。结果表明,当施加电压数小时后,使用热红外成像仪检测发现温度明显升高。与单一老化应力相比,芯棒样片在多应力条件下的温度高达61℃。此外,采用扫描电子显微镜(SEM),傅立叶变换红外(FTIR)光谱,X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TGA)方法研究了芯棒样片理化特性的变化,并进一步研究了老化过程中发生的反应和不同老化因素之间的作用机制。结果表明,环氧树脂基体被水和硝酸侵蚀。在高电场的存在下,环氧树脂基体进一步降解并蒸发,环氧树脂和玻璃纤维之间的界面分离,伴随着离子交换和水解过程。随着芯棒样片进一步劣化,试样出现明显的碳化通道和电蚀穿孔。与酥朽断裂绝缘子芯棒相比,人工加速老化样品在理化特性上表现出相似的变化趋势,研究结果可为理解复合绝缘子实际运行工况下的多场耦合老化过程提供参考。     

热分析方法表征三元乙丙防水卷材的热老化

采用热分析方法研究了不同厂商生产的三元乙丙防水卷材热老化前后的变化。热重分析实验表明,老化后第一失重峰温度提高而第二失重峰温度并无明显变化;动态热机械分析实验表征了三元乙丙防水卷材α内耗峰和贮能模量的变化。这两种方法可相互补充,为老化的评价提供宝贵的信息。结果表明,第一失重起始温度高、老化前后有机物含量变化和α内耗峰温变化小的材料具有更好的耐老化性能。     

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。     

基于SVM复合绝缘子老化性能的判断方法

复合绝缘子是绝缘材料在电力系统外绝缘应用之一,其绝缘老化性能与表面憎水性有密切关系,因此需要对其绝缘老化判断方法进行研究。本文提出了一种基于支持向量量机(SVM)的复合绝缘子硅橡胶材料绝缘老化性能的判断方法。支持向量机以结构风险最小化为原则,统计学习训练为基础,具有较强的泛化能力。该文以最大水珠形状因子、面积比等特征参数为输入,硅橡胶材料的绝缘老化性能为输出,建立特征参数与绝缘老化性能间的关系。实验结果表明:该方法能判断出复合绝缘子硅橡胶材料绝缘性能良好、正常、差3种状态,尤其以最大水珠面积比为输入时,分类正确率到达了93.33%。     

棒形悬式复合绝缘子老化性能的评估

为了评估运行中棒形悬式复合绝缘子的老化性能,保证线路安全性,从实际运行线路选取不同运行年限的110kV棒形悬式复合绝缘子作为研究对象,对其进行了外观检查试验、机械性能试验和憎水性试验的研究,并借助所使用HTV材料的微观试验(FTIR、SEM、TGA),从微观上分析和探讨棒形悬式复合绝缘子的老化机理。研究表明:定期对运行中棒形悬式复合绝缘子进行宏观和微观试验,可实现对棒形悬式复合绝缘子老化性能的评估。     

复合绝缘子硅橡胶外套材料性能稳定性的初步研究

对作为复合绝缘子外绝缘伞套的硅橡胶材料来说，在确定的工艺、配方前提下，依据材料性能参数的波动，改善并保证其机械性能尤其是撕裂强度的稳定是保证产品外绝缘伞套良好的抗漏电起痕和蚀损性能、憎水性及抗老化性能的关键。文章介绍了根据生产中材质的变化而进行的填料变化对硅橡胶外套材料机电性能影响的试验研究结果。