CN109917244A - 模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法，根据PH值，在污染液中添加的对应量的酸或碱；将添加有酸或碱的污染液注入储存罐中并密封保存；将样片倾斜安装在绝缘机架上，并在样片的上端、中端和下端朝向样片倾斜方向分别设置上电极、中电极和下电极，将上电极、下电极通过导线接地，中电极通过导线接高压电源；将储存罐通过输送管连接至滴液针头，滴液针头的输出端正对上电极前端半圆形受液孔，使得污染液滴落后刚好落于上电极前端半圆形受液孔中，其流速控制在上一滴从上电极前端半圆形受液孔流淌至下电极时，下一滴刚好滴落至上电极；当污染液在两电极间稳定流下时，合上电源开关，施加电压，进行漏电起痕试验。

Description

模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法

技术领域

本发明属于电力工程技术领域，尤其涉及一种模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法。

背景技术

硫化硅橡胶材料在电力系统中广泛应用，为检测其性能，需对其进行耐漏电起痕试验。GBT 6553中对硫化硅橡胶材料耐漏电起痕试验推荐了方法，该方法样片与水平方向呈45°夹角，电极和污染液通道都在样片的背面，即靠近水平面的一方，通过八层滤纸夹在上电极与样片之间储集污染液，通过管子将污染液滴注入滤纸衬垫中、或以固定的液滴大小和每分钟一定的数量将污染液滴入衬垫中，使污染液在上下电极之间形成均匀的液流，上电极带电、下电极接地，该方法需要对样片打孔，且需要经常检查和更换滤纸，增加操作的复杂性。

中国专利201510569899公开了一种复合绝缘材料耐漏电起痕及电蚀损性能判定方法，能够对特殊污秽条件下运行的硅橡胶复合绝缘材料耐漏电起痕及电蚀损性能进行判定和甄选。但是上述专利仅研究了污秽条件下对复合绝缘材料表面沿面放电产生的影响。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法。该方法不仅可以使得不同酸碱环境耐漏电起痕结果更为准确，而且操作更为简单。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法，流程如下：

1)确定所要模拟环境的降水pH值以及主要阴离子含量，以阴离子含量最大的记为模拟降水的阴离子，采用向GBT6553中推荐方法配置好的污染液中加入上述阴离子对应酸或碱的方式模拟降水pH值，计算得到污染液所需要添加的酸或碱量；

2)将添加有酸或碱的污染液注入储存罐中并密封保存；

3)取若干样片在同条件下开展恒压耐受试验，将样片倾斜安装在绝缘机架上，样片与水平面呈θ夹角，并在样片的上端、中端和下端朝向样片倾斜方向分别设置上电极、中电极和下电极，将上电极、下电极通过导线接地，中电极通过导线接高压电源，上电极、中电极和下电极与样片上表面紧密贴合；

4)将储存罐通过输送管连接至滴液针头，滴液针头的输出端正对上电极前端半圆形受液孔；

5)调节输送管上的流量调节器，使得具有一定pH值和电导率的污染液从滴液针头滴落后刚好落于上电极前端半圆形受液孔中，其流速控制在上一滴从上电极前端半圆形受液孔流淌穿过中电极左右极针夹缝至下电极时，下一滴刚好滴落至上电极；

6)污染液从上电极稳定流下且流速达到试验要求时，合上电源开关，施加设定时间的电压；

7)恒压耐受试验结束后，取下样片测量漏电起痕长度S和电蚀深度V，漏电起痕长度S为样片表面上电极与下电极之间明显电弧烧蚀痕迹长度之和，电蚀深度V为电蚀坑最深处的蚀损深度；采用游标卡尺测量中电极与上电极的漏电起痕长度S1、中电极与下电极的漏电起痕长度S2，得到S＝S1+S2；目测获知电蚀坑最深的位置，采用刀片过电蚀坑最深位置横向切片，得到电蚀坑最深位置的横截面，采用游标卡尺测量电蚀深度V；

若S≥40mm或V≥1mm，则判断该样片在模拟具有一定pH环境下耐漏电起痕试验不合格；

试验中出现以下任意一情况可结束试验并认为试验不合格：a)当样片表面的泄露电流大于或等于60mA时；b)当电蚀损痕与上、下地电极的任意一个距离达到25mm时；c)当样片表面出现电蚀穿孔时；d)当样片着火时。

进一步的，所述中电极包括电极本体、设置在电极本体前端的电极内针以及位于电极内针两侧的电极侧极针，所述电极内针与电极侧极针之间形成所述夹缝。

进一步的，所述输送管上位于储存罐和流量调节器之间还设有液滴缓释器。

进一步的，在绝缘机架上设有用于夹持样片上、下两端的一对电极夹头，每个电极夹头由上夹板和下夹板组成，该上夹板和下夹板通过铰链连接，该铰链处还铰接有一扭转弹簧，其中，上电极固定安装在上端电极夹头的上夹板的前端，下电极固定安装在位于下端绝缘电极夹头的上夹板的前端。

进一步的，样片与水平面呈45°夹角。

进一步的，夹持在样片下端的电极夹头的下夹板上设有挡板，样片的底端抵靠在挡板上。

进一步的，样片长宽高分别为120mm、50mm、6mm，上地电极和下地电极最前端间距L＝100mm，施加恒定电压E＝5kV。

进一步的，所有电极均采用316不锈钢制作。

与现有技术相比，本发明具有的优点在于：

1、本发明在中端设置电极，一方面降低了对设备本身的要求；另一方面考虑了高压电极向上和向下爬电产生的不同影响，使得试验更具有参考意义；

2、以阴离子含量最大的记为模拟降水的阴离子，采用向污染液中加入上述阴离子对应酸或碱的方式模拟降水pH值，可以更贴近自然界中硅橡胶材料表面爬电的真实环境，使得不同酸碱环境耐漏电起痕结果更为准确，对指导酸雨区或碱雨区电力设备用硅橡胶材料选型具有更大的参考价值。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为中电极结构示意图；

图3为图2中A处示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。

参见图1，一种模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法，包括如下步骤：

1)确定所要模拟环境的降水pH值以及主要阴离子含量，以阴离子含量最大的记为模拟降水的阴离子，采用向GBT6553中推荐方法配置好的污染液中加入上述阴离子对应酸或碱的方式模拟降水pH值，计算得到污染液所需要添加的酸或碱量；

2)将添加有酸或碱的污染液注入储存罐1中并密封保存；

3)取若干样片2在同条件下开展恒压耐受试验，将样片2倾斜安装在绝缘机架上，样片2与水平面呈θ夹角，并在样片2上表面的上端、中端和下端朝向样片倾斜方向分别设置上电极3、中电极4和下电极5，上电极3、中电极4和下电极5位于同一直线上，将上电极3、下电极5通过导线接地，中电极4通过导线接高压电源，上电极3、中电极4和下电极5与样片2上表面紧密贴合；

本实施例中，样片2长宽高分别为120mm、50mm、6mm，上电极3和下电极4最前端间距L＝100mm。

具体的，在机架上安装一对绝缘电极夹头6，其中两电极夹头位于与水平面呈45°夹角的同一倾斜面内，且夹持口上下相对，将平板状样片2的两端分别夹持在两电极夹头6的夹持口内；

在实际设计中，每个电极夹头由上夹板601和下夹板602组成，该上夹板601和下夹板602通过铰链603连接，该铰链603处还铰接有一扭转弹簧，其中上电极3固定安装在位于上方的绝缘电极夹头6的上夹板601的前端，下电极5固定安装在位于下方的绝缘电极夹头6的上夹板601的前端，夹持在样片2下端的电极夹头的下夹板602上设有挡板7，样片2的底端抵靠在挡板7上。

本实施例在中端设置电极，一方面降低了对设备本身的要求；另一方面考虑了高压电极向上和向下爬电产生的不同影响，使得试验更具有参考意义。

4)将储存罐1通过输送管8连接至滴液针头9，在输送管8上依次设有流量调节器10和液滴缓释器11，滴液针头9的输出端正对上电极前端半圆形受液孔12；其流速可通过流量调节器10控制，液滴大小可通过更换不同孔径的滴液针头9控制，流速和液滴大小可根据试验实际需要调整；

5)调节输送管9上的流量调节器10，使得具有一定pH值和电导率的污染液从滴液针头9滴落后刚好落于上电极前端半圆形受液孔中，其流速控制在上一滴从上电极3前端半圆形受液孔流淌穿过中电极4左右极针夹缝至下电极5时，下一滴刚好滴落至上电极3；

6)污染液从上电极3稳定流下且流速达到试验要求时，合上电源开关，施加4h大小为5kV的恒定电压进行耐受试验；

恒压耐受试验结束后，取下样片2测量漏电起痕长度S和电蚀深度V，漏电起痕长度S为样片表面上电极3与下电极5之间明显电弧烧蚀痕迹长度之和，电蚀深度V为电蚀坑最深处的蚀损深度；采用游标卡尺测量中电极与上电极的漏电起痕长度S1、中电极与下电极5的漏电起痕长度S2，得到S＝S1+S2；目测获知电蚀坑最深的位置，采用刀片过电蚀坑最深位置横向切片，得到电蚀坑最深位置的横截面，采用游标卡尺测量电蚀深度V；

若S≥40mm或V≥1mm，则判断该样片在模拟具有一定pH环境下耐漏电起痕试验不合格；

试验中出现以下任意一情况可结束试验并认为试验不合格：a)当样片表面的泄露电流大于或等于60mA时；b)当电蚀损痕端部与对应的上电极或下电极的距离任意一个达到25mm时；c)当样片表面出现电蚀穿孔时；d)当样片着火时。

本实施例以阴离子含量最大的记为模拟降水的阴离子，采用向污染液中加入上述阴离子对应酸或碱的方式模拟降水pH值，可以更贴近自然界中硅橡胶材料表面爬电的真实环境，使得不同酸碱环境耐漏电起痕结果更为准确，对指导酸雨区或碱雨区电力设备用硅橡胶材料选型具有更大的参考价值。

参见图2和图3，本实施例中，中电极4包括电极本体401、设置在电极本体401前端的电极内针402以及位于电极内针402两侧的电极侧极针403，电极内针与电极侧极针之间形成夹缝，测试时，电极内针和电极侧极针的针尖与样片保持接触放电。本实施中，中端高压电极设置了三个放电极针，有效模拟了极不均匀电场，使试验条件更为严苛，对材料的考验更大。

优选的，所有电极采用316不锈钢制作，在保证良好导电性能的同时，具有一定的强度。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种模拟不同酸碱环境下硫化硅橡胶耐漏电起痕的方法，其特征在于：

1)确定所要模拟环境的降水pH值以及主要阴离子含量，以阴离子含量最大的记为模拟降水的阴离子，采用向GBT6553中推荐方法配置好的污染液中加入上述阴离子对应酸或碱的方式模拟降水pH值，计算得到污染液所需要添加的酸或碱量；

2)将添加有酸或碱的污染液注入储存罐中并密封保存；

3)取若干样片在同条件下开展恒压耐受试验，将样片倾斜安装在绝缘机架上，样片与水平面呈θ夹角，并在样片上表面的上端、中端和下端朝向样片倾斜方向分别设置上电极、中电极和下电极，将上电极、下电极通过导线接地，中电极通过导线接高压电源，上电极、中电极和下电极与样片上表面紧密贴合；

4)将储存罐通过输送管连接至滴液针头，滴液针头的输出端正对上电极前端半圆形受液孔；

5)调节输送管上的流量调节器，使得具有一定pH值和电导率的污染液从滴液针头滴落后刚好落于上电极前端半圆形受液孔中，其流速控制在上一滴从上电极前端半圆形受液孔流淌穿过中电极夹缝至下电极时，下一滴刚好滴落至上电极；

6)污染液从上电极稳定流下且流速达到试验要求时，合上电源开关，施加设定时间的电压；

7)恒压耐受试验结束后，取下样片测量漏电起痕长度S和电蚀深度V，漏电起痕长度S为样片表面上电极与下电极之间明显电弧烧蚀痕迹长度之和，电蚀深度V为电蚀坑最深处的蚀损深度；采用游标卡尺测量中电极与上电极的漏电起痕长度S1、中电极与下电极的漏电起痕长度S2，得到S＝S1+S2；目测获知电蚀坑最深的位置，采用刀片过电蚀坑最深位置横向切片，得到电蚀坑最深位置的横截面，采用游标卡尺测量电蚀深度V；

若S≥40mm或V≥1mm，则判断该样片在模拟具有一定pH环境下耐漏电起痕试验不合格；

试验中出现以下任意一情况可结束试验并认为试验不合格：a)当样片表面的泄露电流大于或等于60mA时；b)当电蚀损痕与上、下电极的任意一个距离达到25mm时；c)当样片表面出现电蚀穿孔时；d)当样片着火时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在绝缘机架上设有用于夹持样片上、下两端的一对电极夹头，每个电极夹头由上夹板和下夹板组成，该上夹板和下夹板通过铰链连接，该铰链处还铰接有一扭转弹簧，其中，上电极固定安装在上端电极夹头的上夹板的前端，下电极固定安装在位于下端绝缘电极夹头的上夹板的前端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述中电极包括电极本体、设置在电极本体前端的电极内针以及位于电极内针两侧的电极侧极针，所述电极内针与电极侧极针之间形成所述夹缝。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述输送管上位于储存罐和流量调节器之间还设有液滴缓释器。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：样片与水平面呈45°夹角。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：夹持在样片下端的电极夹头的下夹板上设有挡板，样片的底端抵靠在挡板上。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：样片长宽高分别为120mm、50mm、6mm，上地电极和下地电极最前端间距L＝100mm，施加恒定电压E＝5kV。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所有电极均采用316不锈钢制作。