CN109298273A - 一种复合材料绝缘子的电老化试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，包括以下步骤：S1、在交流500kV空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；S2、对试验品施加477kV(有效值)的工频电压，连续施加90天；S3、试验过程中，试验品不闪络、不击穿，无异常发热(用红外线测温仪，测试试验品各部位温度不大于65℃即可，每天测试一次)，则通过本试验。本发明提出一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品1.5倍额定相电压下的90天电老化试验无法得到验证的问题。

Description

一种复合材料绝缘子的电老化试验方法

技术领域

本发明涉及绝缘子技术领域，具体为一种复合材料绝缘子的电老化试验方法。

背景技术

电工陶瓷材料在世界上已经具有100余年的生产、使用历史。中国电网的发展历程中早期采用的都是瓷绝缘子。

瓷绝缘子其优点是，能够抵抗环境老化，表现出很好的稳定性和很高的机械强度；因材料具有很高的熔点，在运行中具有优异的耐电晕或电弧烧蚀能力以及耐化学腐蚀能力。瓷绝缘子原材料成本低廉，具备一定的自洁能力等等。

其缺点是，瓷绝缘子有较大冷热变化时，常会出现瓷件开裂情况。还可能出现剥釉、剥砂。个别品种的瓷绝缘子过程合格率因产品结构因素会不很高，强度分散性有的也较大，容易受到环境污染影响，耐污闪能力比较低。电工陶瓷密度较大，因此瓷绝缘子自重比较大；电工陶瓷属于脆性材料，运输和安装过程要求较高，容易磕碰损伤，特别是在设备的电气试验和运行使用之中，因温度、压力等因素有破坏性爆炸的危险案例发生，会伤及人员和周边设备设施的安全。

在上个世纪70年代开始，利用硅橡胶材料和玻璃纤维缠绕管(棒)材料的制品，生产制造的复合材料的绝缘子开始出现。逐步发展到2000年代以后，可以按要求生产制造出交流10kV～1000kV和直流±400kV～±800kV的电站用线路用的空心复合绝缘子和实心复合绝缘子两种产品，开始逐步部分代替瓷绝缘子。其中空心复合绝缘子作为电器设备的外绝缘容器和机械支撑之用，与空心瓷绝缘子具有相同的功用。

为验证一种交流500千伏的长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品在电站全寿命周期运行中，其有机材料的绝缘管和硅橡胶伞套的部件要实现长寿命和高可靠性的目标，经受长期的电应力的作用。所以，对交流500千伏的长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品设计了1.5倍额定相电压下的90天电老化试验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品1.5倍额定相电压下的90天电老化试验无法得到验证的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，包括以下步骤：

S1、在交流500kV空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；

S2、对试验品施加477kV(有效值)的工频电压，连续施加90天；

S3、试验过程中，试验品不闪络、不击穿，无异常发热(用红外线测温仪，测试试验品各部位温度不大于65℃即可，每天测试一次)，则通过本试验。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品1.5倍额定相电压下的90天电老化试验无法得到验证的问题。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，包括以下步骤：

S1、在交流500kV空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；

S2、对试验品施加477kV(有效值)的工频电压，连续施加90天；

其中，工频电压通过计算1.5×(550÷√3)＝476.3kV，从而得出试验参数取值477kV(有效值)；

S3、试验过程中，试验品不闪络、不击穿，无异常发热(用红外线测温仪，测试试验品各部位温度不大于65℃即可，每天测试一次)，则通过本试验。

与传统的空心瓷绝缘子相比，空心复合绝缘子的主要优点如下：

(1)运行中的高安全可靠性，即具有防爆性能。空心复合绝缘子是由玻璃丝与环氧树脂缠绕的绝缘管和硅橡胶制成，都是非脆性材料，且玻璃丝缠绕管的抗压强度很高，材料机械强度的分散性远小于电瓷等脆性材料，因此具有比瓷材料高的强度保证值。在电气设备异常：内部气体、液体膨胀情况下，空心复合绝缘子不会向瓷件破裂、飞溅伤及周围电气设备，即使绝缘子破裂，由于玻璃丝缠绕的原因，绝缘子残片也不会飞起损伤附近电气设备。

(2)耐污性能好。硅橡胶伞裙有优异的憎水性，同时还具有离子迁移性即通过离子迁移将硅橡胶表面的污物保裹起来，使憎水性得以恢复；在运行期间无须人工清扫，真正使电气产品做到免清扫。

(3)具有很好的耐老化性能。高温硫化硅橡胶绝缘子已有近30年的运行经验。实践证明材料耐老化性能优异，对运行的绝缘子进行了材料性能复测，所有参数基本无变化。

(4)机械性能高。空心复合绝缘子承载机械性能的是缠绕管，玻璃丝缠绕管弯曲强度可达到150MPa～200MPa或更高，强度平均许用值可取在100MPa以上。而电工陶瓷最高强度的平均许用值因工艺不同一般小于50MPa。

(5)重量轻、体积小。玻璃丝缠绕管制品性能均匀，同样弯曲负荷要求下缠绕管的厚度是瓷管厚度1/5至1/3。硅橡胶制成的伞裙也较瓷伞裙轻、薄。因此制成的550互感器用复合空心绝缘子重量仅是瓷空心绝缘子的15％～30％左右。

(6)制造工艺简单、能耗少、合格率高。电瓷成型工艺复杂，特别是大型瓷件，从选料、配料、制泥、成型、干燥、上釉、烧制到装配，周期长达三个月左右；而复合空心绝缘子从原材料采购、注射成型到法兰胶装的生产周期只需要1个月。

但是，随着电压等级的不断提升，电网运行环境的变化，绝缘材料存在的一些问题也逐渐暴露，如粉化、龟裂、憎水性变差、易局部击穿、易老化和机械性能变差等。硅橡胶材料的耐老化特性虽然不如无机材料(陶瓷或玻璃)，但国内外已有30年以上的稳定运行经验。硅橡胶材料运行中表现的问题主要为老化问题，主要表现为：

外观的变化，如失光、失色、粉化、龟裂、起泡、剥落等；

物理化学性能变化，如分子量、密度、硬度、耐温型、吸光性、耐油性、耐腐蚀性、憎水性等；

电性能的变化，如表面电阻、体积电阻率、介电常数、击穿电压等；

机械性能的变化，如附着力、拉伸强度及伸长率、抗撕裂强度、冲击强度、耐磨性等。

因此，为解决复合材料绝缘子产品的老化问题，研制长寿命和高可靠性的复合材料绝缘子产品，比如空心复合绝缘子等产品势在必行。

本发明提出一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品1.5倍额定相电压下的90天电老化试验无法得到验证的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种复合材料绝缘子的电老化试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在交流500kV空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；

S2、对试验品施加477kV(有效值)的工频电压，连续施加90天；

S3、试验过程中，试验品不闪络、不击穿，无异常发热(用红外线测温仪，测试试验品各部位温度不大于65℃即可，每天测试一次)，则通过本试验。