CN110006815A - 一种相色管色牢度快速老化的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种相色管色牢度快速老化的检测方法，包括如下步骤：S1、将相色管样品置于实验箱体内腔中；其中，实验箱体内腔温度范围为25‑250℃、湿度为10‑100％，湿度通过注入实验箱体内化学侵蚀液的量来控制；S2、向实验箱体内腔通过化学侵蚀系统注入化学侵蚀液，其中，所述化学侵蚀液为酸性或者碱性溶液；S3、实验箱体内腔通过高压电极通入2‑20kV交流电压；S4、实验箱体内腔打开辐射系统，由此形成多因素模拟环境，对培件相色管进行快速老化；其中，所述实验箱体上安装有加热系统、化学侵蚀系统、辐射系统、高压电极以及数据探测系统。本发明集多种因素协同模拟检测相色管色牢度老化规律。
Description
技术领域
本发明属于相色管老化技术领域，尤其涉及一种相色管色牢度快速老化的检测方法。
背景技术
相色管发生老化褪色现象主要源于其长期受热、氧、光、机械力、辐射、化学介质、空气中的臭氧等外部因素的作用，使其大分子链发生化学变化，破坏了橡胶原有化学结构，从而导致相色管性能变坏。不同的成分的相色管在不同的使用条件下，各种因素的作用程度不同，其老化情况也不一样。即使同一制品，因使用的季节和地区不同，老化情况也有区别。相色管老化是由多种因素引起的综合的化学反应。相色管老化过程中常常会伴随一些显著的现象，如在外观上，变软、发黏、出现斑点，或变形、变脆、变硬、龟裂、发霉、失光及颜色改变等；在物理性能上，相色管亦会出现溶胀、流变性能等改变；在力学性能上，会发生拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度、压缩率、弹性等指标下降。如相色管老化未及时发现，将会对电网系统安全带来极大隐患。
因此，研究相色管的老化问题成为电网安全研究领域的热点之一，多因素老化规律对于模拟现实环境更具重要的工程意义。但目前采用的设备和技术多集中在热应力、电应力或机械应力的单因素老化研究，因此，基于这些问题，本发明研究一种集多种因素协同老化及模拟检测的相色管色牢度快速老化的检测方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集多种因素协同老化及模拟检测的相色管色牢度快速老化的检测方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种相色管色牢度快速老化的检测方法，包括如下步骤：
S1、将相色管样品置于实验箱体内腔中；其中，实验箱体内腔温度范围为25-250℃、湿度为0-100％，湿度通过注入实验箱体内化学侵蚀液的量来控制；
S2、向实验箱体内腔通过化学侵蚀系统注入化学侵蚀液，其中，所述化学侵蚀液为酸性或者碱性溶液；
S3、实验箱体内腔通过高压电极通入2-20kV交流电压；
S4、实验箱体内腔打开辐射系统，由此形成多因素模拟环境，对培件相色管进行快速老化；
其中，所述实验箱体上安装有加热系统、化学侵蚀系统、辐射系统、高压电极以及数据探测系统；所述加热系统为管式保温炉，辐射系统为紫外灯，化学侵蚀系统包括侵蚀液池和蠕动泵，数据探测系统包括热偶探头、红外检测仪。
进一步的，所述实验箱体顶部安装有有上盖，该上盖垂直固装有温度计，该温度计检测端位于实验箱体内腔，在实验箱体上设置有侵蚀液注入口，在实验箱体内壁上安装所述紫外灯，在实验箱体外壁上套装所述管式保温炉，所述实验箱体侧壁上穿装热偶探头，所述热偶探头探测端位于实验箱体内腔，热偶探头连接端与红外检测仪连接，侵蚀液由所述侵蚀液池经所述蠕动泵通过侵蚀液注入口注入实验箱体内腔。
进一步的，所述紫外灯表面涂覆有防腐蚀涂层。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明提供的多因素相色管老化模拟实验方法对化学腐蚀、电、热、紫外等多因素以及共同作用致使相色管老化进行了评测，提高了试验数据可靠性同时也有效地缩短了老化时间，而且，本发明提供的模拟装置比单因素热老化或者电老化等方法和装置更接近变压器的实际运行情况；
2、本发明采用红外光谱分析电磁、侵蚀液、湿度、温度因素对相色管的影响，揭示其老化机理，从而得到在高温低湿环境下，羟基的含量通过水解反应而增加，是促成老化的首要原因；而电磁、侵蚀液也对老化会有微弱影响，但非主因。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本发明实施例提供的四种情况下老化后的相色管的红外分析谱图；
图2为本发明实施例提供的相色管分子链的水解反应(部分反应片段)；
图3为本发明实施例提供的实验箱体的结构示意图；
其中，图1中：1代表30℃、10％％RH；2代表30℃、90％％RH； 3代表60℃、10％％RH；4代表60℃、90％％RH；
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物) 之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中原料出处为：
实施例1
一种相色管色牢度快速老化的检测方法，包括如下步骤：
S1、将相色管样品置于实验箱体内腔中；
S2、向实验箱体内腔通过化学侵蚀系统注入化学侵蚀液，其中，所述化学侵蚀液为酸性或者碱性溶液；
S3、实验箱体内腔通过高压电极通入2-20kV交流电压；
S4、实验箱体内腔打开辐射系统，由此形成多因素模拟环境，对培件相色管进行快速老化；其中，实验箱体内腔温度范围为25-250℃、湿度为0-100％，湿度通过注入实验箱体内化学侵蚀液的量来控制；
光电热模拟阶段用于模拟紫外光老化、电磁环境影响共同所致的老化环境，化学侵蚀模拟与光电热模拟共同进行，用于模拟酸、碱等化学品对相色管的腐蚀和老化过程；数据分析通过从实验箱体内腔中采样信号，对老化后的相色管进行红外分析检测。
作为举例，在本实施例中，将相色管分成4份，进行4种条件下的老化试验：
开启蠕动泵泵入实验箱体内配置好的ph值为5的盐酸溶液(模拟酸雨环境)，同时开启紫外灯照射，腔内电压为设定为1kV(模拟运行环境)，湿度与温度分别设定4种情况：30℃、10％RH，30℃、90％RH，60℃、 10％RH，60℃、90％RH；其中，湿度通过泵入的盐酸溶液进行控制，分别进行加速老化测试，测试周期为30d。
四种情况下老化后的相色管的红外分析谱图如图1所示：在光电热和化学侵蚀的多因素的共同作用下，整个红外光谱线具有一定的频移， 30℃及90％RH条件下的红外光谱线的幅度比30℃及10％RH条件下的 500cm-1的幅度更明显，振动频率也高于后者；然而，60℃及10％RH条件下和60℃及90％RH条件下的红外光谱几乎是一致的，并且没有预料到实验的频移；由于湿度的变化，由相色管材料水解引起的分子链不明显。但从图1可以看出，O-H在3445cm-1处的特征吸收峰非常尖锐，振动频率增加，这表明湿度对于电力附件的老化仍然非常重要，这加速了分子链的水解反应，并增加了羟基的含量，如图2所示；并且随着湿度的增加，波长2350cm-1的特征峰消失，表明部分双键或三键通过水解开放，从而导致峰的减少。相比之下，高温低湿峰值的特征最为明显，红外光谱线在1000cm-1、2800cm-1等峰值波动较明显，振动频率较强烈，原因是高温会加速有机化合物颜料的分解，在高温低湿环境下，分子链水解后羟基含量增加，导致相色管褪色现象严重。
其中，所述实验箱体8上安装有加热系统、化学侵蚀系统、辐射系统、高压电极以及数据探测系统；所述加热系统为管式保温炉6，辐射系统为紫外灯7，化学侵蚀系统包括侵蚀液池1和蠕动泵2，数据探测系统包括热偶探头9、红外检测仪10。
所述实验箱体8顶部安装有有上盖5，该上盖5垂直固装有温度计3，该温度计3检测端位于实验箱体8内腔，在实验箱体8上设置有侵蚀液注入口4，在实验箱体8内壁上安装所述紫外灯7，在实验箱体8外壁上套装所述管式保温炉6，所述实验箱体8侧壁上穿装热偶探头9，所述热偶探头9探测端位于实验箱体8内腔，热偶探头9连接端与红外检测仪 10连接，侵蚀液由所述侵蚀液池1经所述蠕动泵2通过侵蚀液注入口4 注入实验箱体8内腔。
在实验箱体8上还安装有高压电极(未示出)，高压电极放电端位于实验箱体8内腔。
所述紫外灯7表面涂覆有防腐蚀涂层。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种相色管色牢度快速老化的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将相色管样品置于实验箱体内腔中；其中，实验箱体内腔温度范围为25-250℃、湿度为0-100％，湿度通过注入实验箱体内化学侵蚀液的量来控制；
S2、向实验箱体内腔通过化学侵蚀系统注入化学侵蚀液，其中，所述化学侵蚀液为酸性或者碱性溶液；
S3、实验箱体内腔通过高压电极通入2-20kV交流电压；
S4、实验箱体内腔打开辐射系统，由此形成多因素模拟环境，对培件相色管进行快速老化；
其中，所述实验箱体上安装有加热系统、化学侵蚀系统、辐射系统、高压电极以及数据探测系统；所述加热系统为管式保温炉，辐射系统为紫外灯，化学侵蚀系统包括侵蚀液池和蠕动泵，数据探测系统包括热偶探头、红外检测仪。
2.根据权利要求1所述的一种相色管色牢度快速老化的检测方法，其特征在于：所述实验箱体顶部安装有有上盖，该上盖垂直固装有温度计，该温度计检测端位于实验箱体内腔，在实验箱体上设置有侵蚀液注入口，在实验箱体内壁上安装所述紫外灯，在实验箱体外壁上套装所述管式保温炉，所述实验箱体侧壁上穿装热偶探头，所述热偶探头探测端位于实验箱体内腔，热偶探头连接端与红外检测仪连接，侵蚀液由所述侵蚀液池经所述蠕动泵通过侵蚀液注入口注入实验箱体内腔。
3.根据权利要求1所述的一种相色管色牢度快速老化的检测方法，其特征在于：所述紫外灯表面涂覆有防腐蚀涂层。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190712 |