CN103983872A - 一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法，该方法包括：购置新的、未经使用的复合绝缘材料，结合供电公司开关柜的停电检修计划，对不同运行年限的复合绝缘材料进行取样；对经过不同运行年限而自然老化的复合绝缘材料进行击穿电压、介电常数、体积电阻率、拉伸强度、断裂伸长率的测试；将所得的各项检测数据与新的复合绝缘材料相关性能指标进行比较，对指标低于新材料性能50％的，确定为严重老化；对复合绝缘材料被评估为严重老化的开关柜，制定检修计划，及时安排更换。本发明能够对在运的开关柜内复合绝缘材料的电气性能做出准确的评估，指导各供电单位合理制定检修计划,提升开关设备健康水平和运行可靠性，确保电网安全运行。

Description

一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法

技术领域

本发明属于绝缘材料电气性能评估领域，尤其涉及一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，环境污染日益严重，雾霾天气明显增多，加之为节省占地面积，变电站内开关柜均设计为紧凑型，因此其绝缘防护尤为重要。复合绝缘材料常被用于开关柜内，包覆于每相导电导体表面，用以增加安全裕度，减少柜内因凝露发生闪络等事故的可能性，对电力系统的安全运行具有重要意义。

用于变电站开关柜内的热缩材料主要有绝缘热缩管、复合绝缘包覆带，以及绝缘防护罩等。但是开关柜用复合绝缘材料的电气性能如何，直接关系着开关柜的安全可靠运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法，旨在对在运的开关柜内复合绝缘材料的电气性能做出准确的评估，以指导各供电单位合理制定检修计划。

本发明是这样实现的，一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法具体包括以下步骤：

步骤一、复合绝缘材料的取样，购置新的、未经使用的复合绝缘材料，结合供电公司开关柜的停电检修计划，对不同运行年限的复合绝缘材料进行取样；

步骤二、对经过不同运行年限而自然老化的复合绝缘材料进行击穿电压、介电常数、体积电阻率、拉伸强度、断裂伸长率的测试；

击穿电压：在温度为20±5℃条件下，以直径为10毫米的铜为电极，将绝缘材料试样至于两铜电极之间，平稳升高电压(频率为50Hz)，然后取试验结果的算术平均值，作为平均击穿电压(kV/mm)；

介电常数：介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量：首先在其两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后，用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质(绝缘材料试样)后测得电容Cx，然后相对介电常数可以用下式计算εr＝Cx/C0；

拉伸强度：在拉伸试验中，绝缘材料试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度。拉伸强度的计算：σt＝p/(b×d)。式中，σt为拉伸强度(MPa)，p为最大负荷(N)，b为试样宽度(mm)，d为试样厚度(mm)；

断裂伸长率：绝缘材料试样在拉断时的位移值与原长的比值，以百分比表示(％)。试样原长L，横截面积A，在轴向拉力N作用下，变形后的断裂长度为L'，于是断裂伸长△L＝L'-L，断裂伸长率＝△L/L*100％；

步骤三、将所得的各项检测数据与新的复合绝缘材料相关性能指标进行比较，对指标低于新材料性能50％的，确定为严重老化；

步骤四、对复合绝缘材料被评估为严重老化的开关柜，制定检修计划，及时安排更换。

本发明通过对不同运行年限的开关柜内复合绝缘材料进行击穿电压、介电常数、体积电阻率、拉伸强度、断裂伸长率等相关参数进行综合分析、比对，对在运的开关柜内复合绝缘材料的电气性能做出准确的评估，指导各供电单位合理制定检修计划,提升开关设备健康水平和运行可靠性，确保电网安全稳定运行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明的开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法流程，如图所示，本发明是这样实现的，一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法具体包括以下步骤：

S101：复合绝缘材料的取样，购置新的、未经使用的复合绝缘材料，结合供电公司开关柜的停电检修计划，对不同运行年限的复合绝缘材料进行取样；

S102：对经过不同运行年限而自然老化的复合绝缘材料进行击穿电压、介电常数、体积电阻率、拉伸强度、断裂伸长率的测试；

击穿电压：在温度为20±5℃条件下，以直径为10毫米的铜为电极，将绝缘材料试样至于两铜电极之间，平稳升高电压(频率为50Hz)，然后取试验结果的算术平均值，作为平均击穿电压(kV/mm)；

介电常数：介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量：首先在其两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后，用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质(绝缘材料试样)后测得电容Cx，然后相对介电常数可以用下式计算εr＝Cx/C0；

拉伸强度：在拉伸试验中，绝缘材料试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度。拉伸强度的计算：σt＝p/(b×d)。式中，σt为拉伸强度(MPa)，p为最大负荷(N)，b为试样宽度(mm)，d为试样厚度(mm)；

断裂伸长率：绝缘材料试样在拉断时的位移值与原长的比值，以百分比表示(％)。试样原长L，横截面积A，在轴向拉力N作用下，变形后的断裂长度为L'，于是断裂伸长△L＝L'-L，断裂伸长率＝△L/L*100％；

S103：将所得的各项检测数据与新的复合绝缘材料相关性能指标进行比较，对指标低于新材料性能50％的，确定为严重老化；

S104：对复合绝缘材料被评估为严重老化的开关柜，制定检修计划，及时安排更换。

本发明通过对不同运行年限的开关柜内复合绝缘材料进行击穿电压、介电常数、体积电阻率、拉伸强度、断裂伸长率等相关参数进行综合分析、比对，对在运的开关柜内复合绝缘材料的电气性能做出准确的评估，指导各供电单位合理制定检修计划,对电气性能良好的复合绝缘材料，开关柜可继续运行；对已不能满足安全可靠运行的复合绝缘材料，供电公司应尽快安排停电检修，予以更换，以提升开关设备健康水平和运行可靠性，确保电网安全稳定运行。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法，其特征在于，所述的开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法具体包括以下步骤：

步骤一、复合绝缘材料的取样，购置新的、未经使用的复合绝缘材料，结合供电公司开关柜的停电检修计划，对不同运行年限的复合绝缘材料进行取样；

步骤二、对经过不同运行年限而自然老化的复合绝缘材料进行击穿电压、介电常数、拉伸强度、断裂伸长率的测试；

步骤三、将所得的各项检测数据与新的复合绝缘材料相关性能指标进行比较，对指标低于新材料性能50％的，确定为严重老化；

步骤四、对复合绝缘材料被评估为严重老化的开关柜，制定检修计划，及时安排更换。

2.如权利要求1所述的开关柜内复合绝缘材料电气性能评估方法，其特征在于，在步骤二中，击穿电压：在温度为20±5℃条件下，以直径为10毫米的铜为电极，将绝缘材料试样至于两铜电极之间，平稳升高电压(频率为50Hz)，然后取试验结果的算术平均值，作为平均击穿电压(kV/mm)；

介电常数：介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积，相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量：首先在其两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0，然后，用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后测得电容Cx，然后相对介电常数可以用下式计算εr＝Cx/C0；

拉伸强度：在拉伸试验中，绝缘材料试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度；拉伸强度的计算：σt＝p/(b×d)，式中，σt为拉伸强度(MPa)，p为最大负荷(N)，b为试样宽度(mm)，d为试样厚度(mm)；

断裂伸长率：绝缘材料试样在拉断时的位移值与原长的比值，以百分比表示(％)；试样原长L，横截面积A，在轴向拉力N作用下，变形后的断裂长度为L'，于是断裂伸长△L＝L'-L，断裂伸长率＝△L/L*100％。