CN108008258A - 一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法 - Google Patents

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Abstract

一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，所述方法以对复合绝缘子的长时间水浸渍处理为加速劣化手段，通过红外测温仪测量额定电压下绝缘子温升情况，以及拉力试验机检测绝缘子的机械破坏负荷，从而评估复合绝缘子芯棒与金具的界面性能。通过本发明的评估方法，可以检测出端部芯棒与金具的界面性能存在隐患的复合绝缘子，为运检部门制定检修维护策略提供参考依据。

Description

一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法
技术领域
本发明涉及一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，属物理测量和测试技术领域。
背景技术
我国南方地区的线路复合绝缘子常常长期暴露于潮湿多雨的环境中，由于硅橡胶具有吸水和透水特性，水分会由复合绝缘子的硅橡胶护套和端部的硅橡胶密封处向内部渗入，并在界面中存留和积累，进而引发绝缘子芯棒交界面性能下降、运行时温升异常等问题。对于未采用耐酸芯棒的绝缘子，长时间的水分渗入，易导致局部放电形成硝酸根，从而对芯棒产生腐蚀，严重者可导致芯棒的脆断，影响线路安全运行。
目前，国内多地运行情况显示，复合绝缘子在广东等湿热气候地区出现明显温升，在全国各地均有出现断串、掉串现象。因此，评估绝缘子的界面性能，及早检测出由于受潮导致芯棒与金具、芯棒与硅橡胶护套界面存在隐患的绝缘子，对于电网部门制定运行和维护策略，具有重要意义。
现有的复合绝缘子检测技术，主要是通过超声波、红外及紫外检测等手段，定位和分析绝缘子内部芯棒及其与硅橡胶护套交界面存在的缺陷。但对于端部密封的区域及芯棒与金具的交界面，能够对其性能进行明确评估的方法非常有限。
发明内容
本发明的目的是，弥补上述现有检测技术的不足，提供一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法。
本发明的技术方案如下：一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，所述方法以对复合绝缘子的长时间水浸渍处理为加速劣化手段，通过红外测温仪测量额定电压下绝缘子温升情况，以及拉力试验机检测绝缘子的机械破坏负荷，从而评估复合绝缘子芯棒与金具的界面性能；步骤如下：
（1）取样。对于每条被检测线路的复合绝缘子，分别抽取至少3支作为样品。
（2）水煮。将样品放置于一定浓度的沸腾盐水中42小时。
（3）长时间水浸渍。水煮结束后，将样品从沸盐水中取出，放入浓度相同的室温盐水中浸泡21天。
（4）施加额定电压，红外测温。迅速擦干长时间水浸渍处理的绝缘子表面，根据绝缘子的额定电压对其加压30分钟。使用红外摄像仪观察对比绝缘子在加压前与加压30分钟后的整体温度分布，记录最大升温ΔT和显著升温区域。
（5）测定平均机械破坏负荷。对所有绝缘子进行机械破坏负荷试验，计算平均机械破坏负荷Mav，与绝缘子的额定机械负荷SML进行比较。
（6）性能评估。
①若Mav>150%SML，且所有样品的ΔT<10K，显著升温区域不超过3段伞裙，则该线路绝缘子芯棒与金具的界面性能优秀，可以继续运行，记为I级；
②若Mav<100%SML，或存在样品ΔT>10K且显著升温区域超过10段伞裙，则该线路绝缘子芯棒与金具的界面性能存在隐患，在今后的运行中可能出现断串或异常升温等故障，需配合耐应力腐蚀试验、机械应力-时间试验等全面检测界面性能，记为III级；对于其他情况，视为界面性能良好，可以继续运行，但仍需要定期接受检测评估，记为II级。
本实施例中盐水为含有质量分数0.1%的NaCl的去离子水，也可用电导率在20℃时为1750±80μS/cm的加盐自来水代替，参照《GB/T 22079-2008 标称电压高于1000V使用的户内和户外聚合物绝缘子 一般定义、试验方法和接受准则》。
本实施例中最大升温为加压30分钟后绝缘子表面最高温度点的温度与加压前绝缘子最高温度点的温度之差。
本实施例中显著升温区域为加压30分钟后绝缘子表面温度上升超过3K的部分，按区域所覆盖的伞裙段数计算。
本实施例中机械破坏负荷试验的实施步骤参见《DL/T 864-2004 标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》，具体为：使用拉力试验机对绝缘子施加拉伸负荷，该负荷应平稳迅速地由零升至预期机械破坏负荷的75%，然后在30~90秒内逐渐升高直至破坏。
本发明的有益效果是，通过本发明的评估方法，可以检测出端部芯棒与金具的界面性能存在隐患的复合绝缘子，为运行检查部门制定检修维护策略提供参考依据。
本发明方法适用于新制及抽检的线路复合绝缘子。
附图说明
图1为本发明评估复合绝缘子芯棒与金具界面性能的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。图1为本发明评估复合绝缘子芯棒与金具界面性能的流程图。
本实施例复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法步骤如下：
步骤一：取样。取1条被抽检线路的3支复合绝缘子作为样品。
步骤二：水煮。将样品放置于电导率在20℃时为1750±80μS/cm的加盐自来水中煮沸42小时。
步骤三：长时间水浸渍。水煮结束后，将样品从沸盐水中取出，放入浓度相同的室温盐水中浸泡21天。
步骤四：施加额定电压，红外测温。依次取出长时间水浸渍处理的绝缘子，迅速用干布擦干表面残余水迹，然后施加额定电压（绝缘子两端电压有效值为220/√3 kV），保持30分钟。使用红外摄像仪观察对比绝缘子在加压前与加压30分钟后的整体温度分布，记录最大升温ΔT和显著升温区域。
步骤五：测定平均机械破坏负荷。对所有绝缘子进行机械破坏负荷试验，计算平均机械破坏负荷Mav，与绝缘子的额定机械负荷SML进行比较。
步骤六：性能评估。
①若Mav>150%SML，且所有样品的ΔT<10K，显著升温区域不超过3段伞裙，则该线路绝缘子芯棒与金具的界面性能优秀，可以继续运行，记为I级；
②若Mav<100%SML，或存在样品ΔT>10K且显著升温区域超过10段伞裙，则该线路绝缘子芯棒与金具的界面性能存在隐患，在今后的运行中可能出现断串或异常升温等故障，需配合耐应力腐蚀试验、机械应力-时间试验等全面检测界面性能，记为III级；对于其他情况，视为界面性能良好，可以继续运行，但仍需要定期接受检测评估，记为II级。
本实施例中，步骤四与步骤五测得的绝缘子最大升温ΔT=12.8K，ΔT>10K；有一支绝缘子的显著升温区域覆盖了12段伞裙，超过10段伞裙的阈值；平均机械破坏负荷Mav=175.07kN，额定机械负荷SML=100kN，Mav>100%SML。因此，判定该线路的绝缘子芯棒与金具的界面性能存在隐患，在今后的运行中可能出现断串或异常升温等故障，需配合耐应力腐蚀试验、机械应力-时间试验等全面检测界面性能，属于III级。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，其特征在于，所述方法以对复合绝缘子的长时间水浸渍处理为加速劣化手段，通过红外测温仪测量额定电压下绝缘子温升情况，以及拉力试验机检测绝缘子的机械破坏负荷，从而评估复合绝缘子芯棒与金具的界面性能；步骤如下：
（1）取样，对于每条被检测线路的复合绝缘子，分别抽取至少3支作为样品；
（2）水煮，将样品放置于一定浓度的沸腾盐水中42小时；
（3）长时间水浸渍，水煮结束后，将样品从沸盐水中取出，放入浓度相同的室温盐水中浸泡21天；
（4）施加额定电压，红外测温，迅速擦干长时间水浸渍处理的绝缘子表面，根据绝缘子的额定电压对其加压30分钟；使用红外摄像仪观察对比绝缘子在加压前与加压30分钟后的整体温度分布，记录最大升温ΔT和显著升温区域；
（5）测定平均机械破坏负荷，对所有绝缘子进行机械破坏负荷试验，计算平均机械破坏负荷Mav，与绝缘子的额定机械负荷SML进行比较；
（6）性能评估：
①若Mav>150%SML，且所有样品的ΔT<10K，显著升温区域不超过3段伞裙，则该线路绝缘子芯棒与金具的界面性能优秀，可以继续运行，记为I级；
②若Mav<100%SML，或存在样品ΔT>10K且显著升温区域超过10段伞裙，则该线路绝缘子芯棒与金具的界面性能存在隐患，在今后的运行中可能出现断串或异常升温故障，需配合耐应力腐蚀试验、机械应力-时间试验全面检测界面性能，记为III级；对于其他情况，视为界面性能良好，可以继续运行，但仍需要定期接受检测评估，记为II级。
2.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，其特征在于，所述盐水为含有质量百分数0.1%的NaCl去离子水，也可用电导率在20℃时为1750±80μS/cm的加盐自来水代替。
3.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，其特征在于，所述最大升温为加压30分钟后绝缘子表面最高温度点的温度与加压前绝缘子最高温度点的温度之差。
4.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，其特征在于，所述显著升温区域为加压30分钟后绝缘子表面温度上升超过3K的部分，按区域所覆盖的伞裙段数计算。
5.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒与金具界面性能评估方法，其特征在于，所述机械破坏负荷试验使用拉力试验机对绝缘子施加拉伸负荷，该负荷应平稳迅速地由零升至预期机械破坏负荷的75%，然后在30~90秒内逐渐升高直至破坏。
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