CN111965098A - 一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，包括：S1、对运行复合绝缘子进行外观检查；S2、对运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料进行憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试；S3、根据所述运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果，对运行复合绝缘子老化状态进行分级评价。本发明可较为准确灵敏的判断出复合绝缘子的老化状态程度，及时发现潜在的风险，判断复合绝缘子是否可以继续运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合绝缘子老化状态评价方法，特别涉及一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法。
背景技术
我国的高压输电线路中已经广泛使用高温硫化硅橡胶复合绝缘子作为支撑部件。随着复合绝缘子挂网运行时间的增加，由于强电场、高温、紫外线、酸雨以及污秽等诸多因素的共同作用，复合绝缘子的伞裙材料逐渐老化，使其绝缘性能降低，甚至引发闪络事故。开展复合绝缘子的老化状态评估研究，对及时发现缺陷，保障电力系统的安全运行非常重要。
发明内容
鉴以此，本发明提供了一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，可较为准确灵敏的判断出复合绝缘子的老化状态程度，及时发现潜在的风险，判断复合绝缘子是否可以继续运行。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，所述评价方法包括：
S1、对运行复合绝缘子进行外观检查。
S2、对运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料进行憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试；
S3、根据所述运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果，对运行复合绝缘子老化状态进行分级评价。
优选的，所述S2中的所述泄漏电流测试应对运行复合绝缘子试品分别在水煮前和水煮后进行测量直流泄漏电流测量，其测试步骤包括：
S211、水煮试验前，用去离子水清洗绝缘子表面，测量绝缘部分长度，将绝缘子高压端加直流高压，低压侧经微安表接地，所加直流电压从零逐渐升压至最大值。对于35kV样品所加最大电压为100kV，对于110kV和220kV样品所加最大电压为300kV，每隔10kV左右记录电压值，并记录水煮试验前各施加电压下的泄漏电流值。
S212、进行水煮试验。将整支复合绝缘子试品放入沸腾的含有0.1％(重量)NaCl的去离子水中保持42h。也可以用电导率在20℃时为1750μS/cm±80μS/cm的加盐自来水代替0.1％(重量)NaCl的去离子水。
S213、水煮试验后取出样品并在室温条件下晾干至伞裙表面无明显液滴，再与S211相同的方法测量样品水煮后的泄漏电流值。
S214、作出水煮前后试品的泄漏电流-电压变化曲线，将特定施加电压除以绝缘长度得到电压梯度，通过泄漏电流-电压变化曲线计算出水煮前后各个电压梯度下泄漏电流变化率ΔI％，计算方法如下：
式中，ΔI％为泄漏电流变化率，I0为水煮前泄漏电流值，I为水煮后泄漏电流值
S215、选取0.5kV/cm和2kV/cm这两个电压梯度下计算出来的水煮前后泄漏电流变化率对被测试品的质量进行评估。
优选的，所述S2中的所述红外光谱特征吸收峰测试包括以下步骤：
S221、测量复合绝缘子伞裙硅橡胶表面红外光谱Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积S表、C表；
S222、测量复合绝缘子伞裙硅橡胶基体红外光谱Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积S基、C基；
S223、计算Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积衰减程度，计算方式如下：
优选的，在距样品表面2～3mm位置处，沿平行于表面的方向将样品切开，余下部分作为对应样品的基体进行所述S2中的所述红外光谱特征吸收峰测试。
优选的，所述外观检查结果中，当发现伞裙或护套有破损、开裂现象，或者金具有损伤影响使用安全性的情况，则判断该运行复合绝缘子应退出运行。
优选的，所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果同时满足以下条件时，该复合绝缘子可继续运行，按照3-5年周期进行跟踪检测：
外观检查伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象。护套无破损，金具完好；
憎水性测试结果为HC1～HC2；
体积电阻率测试结果为>1016Ω·cm；
介质损耗测试结果为<7％；
拉伸强度测试结果为>4.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为<10％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为<10％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值≥75％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值≥75％。
优选的，所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果同时满足以下条件时，该复合绝缘子可继续运行，按照2-3年周期进行跟踪检测：
外观检查伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象。护套无破损，金具完好；
憎水性测试结果为HC3～HC5；
体积电阻率测试结果为1013Ω·cm～1016Ω·cm；
介质损耗测试结果为7％～9％；
拉伸强度测试结果为2.5Mpa～4.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为10％～1500％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为10％～300％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值45％～75％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值45％～75％。
优选的，所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果若伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象，护套无破损，金具完好。但当憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果满足以下任一条件时，该复合绝缘子应退出运行：
憎水性测试结果为HC6；
体积电阻率测试结果为<1013Ω·cm；
介质损耗测试结果为>9％；
拉伸强度测试结果为<2.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为>1500％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为>300％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值<45％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值<45％。
优选的，所述S1中的外观检查结果若为伞裙粉化Ⅰ级或Ⅱ级，伞裙有变形、无破损，护套无破损，金具完好，而所述S2中的其他测量结果满足相应指标的情况下，将相应的跟踪检测周期缩短至一半。
优选的，伞裙粉化Ⅰ级指一般粉化，伞裙粉化Ⅱ级指严重粉化且肉眼可见表面粉状物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，先对复合绝缘子进行外观检查，随后再对运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料进行憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试和红外光谱特征吸收峰测试，分别得到6项数据记录结果，根据各项记录结果对试样分别进行分级，得到包括外观检查在内的7项分级结果，根据这7项分级结果对运行复合绝缘子老化状态进行分级评价，进而可较为准确灵敏的判断出复合绝缘子的老化状态程度，及时发现潜在的风险，判断复合绝缘子是否可以继续运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的憎水性HC分级图谱；
图3为本发明的电阻率测试原理图；
图4为本发明的体积电阻率接线图；
图5为本发明的电极配置图；
图6为本发明的工频高压电桥工作原理图；
图7为本发明的哑铃状试验形状图一；
图8为本发明的哑铃状试验形状图二；
图9为本发明的傅里叶变换红外光谱仪工作原理图；
图10为本发明的吸收峰面积定量分析原理图；
图11为本发明的复合绝缘子硅橡胶伞裙微观测试取样示意图。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1至图11，本发明提供了一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，所述评价方法包括：
S1、对运行复合绝缘子进行外观检查。
S2、对运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料进行憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试；
S3、根据所述运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果，对运行复合绝缘子老化状态进行分级评价。
评价对象为海岛地区运行复合绝缘子，主要包括3类：第1类，对运行10年以上的复合绝缘子开展专项抽检，结合运检，安排从在典型地区运行在不同电压等级的输配电线路上抽取，对运行10年以上的绝缘子应对每个厂家抽取不少于3只；第2类，对不同运行年限复合绝缘子开展例行抽检，结合运检，安排从每个地区、不同电压等级等级线路上选择运行数量较大的厂家3家，抽取每个厂家运行不同年限、典型批次绝缘子各不少于3只；第3类，对已经出现老化、发热、破损等现象的厂家绝缘子开展定向抽检，每个厂家或位置的绝缘子抽取不少于2只。
取样时，应最大限度地保证绝缘子表面污秽和外观的完整性。取样时应佩戴手套，不允许作业工具和双手直接接触伞裙表面，以防止污秽脱落或伞裙破坏。复合绝缘子从线路上取下后，应用塑料膜包裹储存。塑料膜与伞裙之间应留有空隙，不应与伞裙表面产生摩擦。运输时，应将复合绝缘子样品在运输支架上固定，防止样品之间或与运输工具质检发生碰撞。应取样绝缘子应明确编号和标识，标识上应包含运行地点、线路名称、杆塔号、悬挂高度、相别、挂网时间、所在污区等级等信息。标识应用透明带固定在塑料膜及绝缘子端部金具上，标识不允许贴在伞裙表面。
首先先对复合绝缘子进行外观检查，随后再对运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料进行憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试和红外光谱特征吸收峰测试，分别得到6项数据记录结果，根据各项记录结果对试样分别进行分级，得到包括外观检查在内的7项分级结果，根据这7项分级结果对运行复合绝缘子老化状态进行分级评价，判断复合绝缘子是否可以继续运行。
外观检查方法：对试品的伞套，连接区和端部装配件进行外观检查。伞套外观特征分别从颜色、粉化、银纹、变形、破损、开裂、蚀损和护套穿孔等角度进行描述。连接区外观特征包括脏污、锈蚀、灼烧等结合实际情况描述，端部装配件外观特征包括出现裂缝及包胶失效等结合实际情况描述。颜色、粉化、银纹及破损等状态采用分级法进行描述，分为0、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ四级，0级适用于外观与新样对比无明显差异，Ⅰ～Ⅲ级表示外观上出现不同程度的变化。外观检查时，应仔细观察试样表面状况，逐支拍照，准确全面地描述检查结果，记录结果应能反映试样外观状态。根据记录结果对试样外观进行分级。拍照时需要拍摄每支试样整体形貌和测量部位情况。试样外观评价标准见表A1。
表A1试样外观评价标准
憎水性测试方法：试品与水平面成20～30°，喷壶喷嘴距试品25cm，每秒喷1次，共25次，喷水后试品表面有水流下。喷射方向尽可能垂直于试品表面，喷水分级HC在喷水后30内完成。喷射水流散开角为50～70°，散开角的确定可采用以下方法：在距喷嘴25cm处立一张报纸，喷射方向垂直于报纸，喷水10～15次，形成的湿斑直径在25～35cm。
根据水珠在材料表面的聚集状态，分为7个憎水等级，其中HC1级代表憎水性最强的表面，HC7级代表完全亲水性的表面。一般认为HC1、HC2级别的材料具有较好的憎水性；HC3级的材料表面出现老化；HC4、HC5的材料表面已经出现比较严重的老化；HC6、HC7级的材料表面完全老化。
HC值判断基于两点观察：
(1)水滴的形状；
(2)被湿润表面所占面积的百分率。
判断标准如表C1所示。
表C1试品表面水滴状态与憎水性分级标准
选择憎水性测量部位时，10kV和35kV样品测量部位应不少于1处伞裙(或伞裙组)，110kV样品测量部位应不少于2处伞裙(或伞裙组)，220kV样品选取不少于3处伞裙(或伞裙组)。按照GB/T 24622—2009采用HC喷水分级法进行试验。采用HC喷水分级法进行试验时，要特别注意对喷雾装置的要求和判定憎水性等级的规则，喷射水流应为雾状。若所测样品被测伞裙为2处及以上，取憎水性最差伞裙的HC值作为本支绝缘子憎水值。
体积电阻率测试方法：连接好试验仪器，将被测试样按试验要求接入仪器测试端。试验电压为1000V或500V，电压波动偏差不大于5％.实验室温度为23℃±2℃，相对湿度为50％±5％。接到仪器输入端的导线必须用高绝缘屏蔽线(绝缘电阻应>1017Ω)，其长度不应超过1m。本实验仪器一般情况下不能用来测量一端接地试样的绝缘电阻。在进行体积电阻和表面电阻测量时，应先测体积电阻再测表面电阻，反之由于材料被极化而影响体积电阻。当材料连续多次测量后容易产生极化，会使测量工作无法进行下去，这时须停止对这种材料测试，置于净处8h-10h后再测量或者放在无水酒精内清洗，烘干，等冷却后再进行测量。电阻率计算公式见表D1。
表D1电阻率计算公式
选择体积电阻率测量部位时，10kV和35kV样品测量部位应不少于1处伞裙(或伞裙组中大伞)，110kV样品测量部位应不少于2处伞裙(或伞裙组中大伞)，220kV样品选取不少于3处伞裙(或伞裙组中大伞)。体积电阻率测量试品取自体积电阻率测量部位，将该部位伞裙采用钢刀环切剥离绝缘子主体，制成边长不小于100mm的方形试样，再用磨片机打磨成2mm厚的片状试样，打磨时应保证试样各处厚度均匀。
介质损耗测试方法：测试仪器为工频高压电桥，其原理图如图6所示，其中T为试验变压器；Cs为标准电容器；Cx为试样；R3为可变电阻；C2、C4为可变电容；R4为固定电阻；G为电桥平衡指示器；P为放大器。电容的配置图如图5所示，其中1为测量电机；2为保护电极；3为试样；4为高压电极。
损耗角正切tanδ测量范围：0.001～1。
电桥测量误差：测量时误差不超过10％，当试样tanδ小于0.001时测量误差不超过0.0001，标准电容器的tanδ应小于0.0001。
电桥必须有良好的屏蔽接地装置。
介质损耗角正切值(tanδ)可在电桥上直接读数，按式E1进行计算：
tanδ＝2πfR4C4×10-5 E1
式中：π—3.14；
f—频率50Hz；
R4—固定电阻阻值，单位为欧姆(Ω)；
C4—可变电容值，单位为微法(μF)。
拉伸强度测试方法：试样要求为哑铃状试样，形状如图7所示，其中L为试样长度；试样狭窄部分的标准厚度1型、2型、3型和1A型为2.0mm±0.2mm，4型为1.0mm±0.1mm。试验长度应符合表G1规定。
表G1哑铃状试样的试验长度
哑铃状试样的其他尺寸应符合相应的裁刀说给出的要求见表G2和图8。
非标准试样，例如取自成品的试样，狭窄部分的最大厚度，1型和1A型为3.0mm，2型和3型为2.5mm，4型为2.0mm。
表G2哑铃状试样用裁刀尺寸
用测厚计在试验长度的中部和两端测量厚度。应取3个测量值的中位数用于计算横截面面积。在任何一个哑铃状试样中，狭窄部分的三个厚度测量值都不应大于厚度中位数的2％。取裁刀狭窄部分刀刃间的距离作为试样的宽度，该距离应按GB/T2941的规定进行测量，精确到0.05mm。
将试样对称地夹在拉力试验机的上、下夹持器上，使拉力均匀地分布在横截面上。根据需要，装配一个伸长测量装置。启动试验机，在整个试验过程中连续监测试验长度和力的变化，精度在±2％之内。夹持器的移动速度：1型、2型和1A型试样应为500mm/min±50mm/min，3型和4型试样应为200mm/min±20mm/min。如果试样在狭窄部分以外断裂则舍弃该试验结果，并另取一试样进行重复试验。
所述S2中的所述泄漏电流测试应对运行复合绝缘子试品分别在水煮前和水煮后进行测量直流泄漏电流测量，其测试步骤包括：
S211、水煮试验前，用去离子水清洗绝缘子表面，测量绝缘部分长度，将绝缘子高压端加直流高压，低压侧经微安表接地，所加直流电压从零逐渐升压至最大值。对于35kV样品所加最大电压为100kV，对于110kV和220kV样品所加最大电压为300kV，每隔10kV左右记录电压值，并记录水煮试验前各施加电压下的泄漏电流值。
S212、进行水煮试验。将整支复合绝缘子试品放入沸腾的含有0.1％(重量)NaCl的去离子水中保持42h。也可以用电导率在20℃时为1750μS/cm±80μS/cm的加盐自来水代替0.1％(重量)NaCl的去离子水。
S213、水煮试验后取出样品并在室温条件下晾干至伞裙表面无明显液滴，再与S211相同的方法测量样品水煮后的泄漏电流值。
S214、作出水煮前后试品的泄漏电流-电压变化曲线，将特定施加电压除以绝缘长度得到电压梯度，通过泄漏电流-电压变化曲线计算出水煮前后各个电压梯度下泄漏电流变化率ΔI％，计算方法如下：
式中，ΔI％为泄漏电流变化率，I0为水煮前泄漏电流值，I为水煮后泄漏电流值
S215、选取0.5kV/cm和2kV/cm这两个电压梯度下计算出来的水煮前后泄漏电流变化率对被测试品的质量进行评估。
所述S2中的所述红外光谱特征吸收峰测试包括以下步骤：
S221、测量复合绝缘子伞裙硅橡胶表面红外光谱Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积S表、C表；
S222、测量复合绝缘子伞裙硅橡胶基体红外光谱Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积S基、C基；
S223、计算Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积衰减程度，计算方式如下：
选择傅里叶红外光谱测量部位时，10kV和35kV样品测量部位应不少于1处伞裙，110kV样品测量部位应不少于2处伞裙，220kV样品选取不少于3处伞裙。取伞裙边缘2×2×2mm的微小区域试样，进行傅立叶红外光谱测试。
傅里叶变换红外光谱仪工作原理如图9所示，其中R为红外光源；M1为定镜；M2为动镜；B为光束分裂器；S为样品；D为探测器；A为放大器；F为滤波器；A/D为模/数转换器；D/A为数/模转换器。光源发出的光经过光束分裂器，一部分反射至M1，一部分透射至M2，从M1、M2反射过来的光就成了两列相干光；当入射光为单色光时，动镜以匀速运动，检测器检测到的干涉光的强度(I)是光程差(δ)的函数；将检测器检测到的干涉图用积分的形式表示，得到了干涉光谱图，用计算机对其进行傅里叶变换，即得到傅里叶变换红外光谱图。红外光谱通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标，表示吸收峰的位置，用透光率(T％)或者吸光度(A)为纵坐标，表示吸收强度。进一步说明的是，红外光谱定量分析的依据是朗伯-比耳定律，简称比耳定律，表述为：当一束光通过样品时，任一波长的吸收强度(吸光度)与样品中各组分浓度成正比，与光程长(样品厚度)成正比，在任一波数(ν)处的吸光度为：
式中A(ν)和T(ν)分别表示在波数(ν)处的吸光度和透射率，A(ν)是没有单位的，a(ν)表示在波数(ν)处吸光度系数，是所测样品在单位浓度和单位厚度下在波数(ν)处的吸光度，b表示光程长(样品厚度)，c表示样品的浓度。
采用峰面积法对红外光谱进行定量分析。如图10所示，峰面积的测量必须确定基线和限定光谱区间。基线是吸收峰两侧最低点的切线，光谱区间指吸收峰所包含的波数范围ν1和ν2。经过基线校正后的B峰面积是指吸收峰光谱曲线和基线所包围的面积，即abc所包围的面积。
具体测试步骤为：(1)从绝缘子伞裙上切取一定大小的硅橡胶材料样品，并标记上下表面，切取过程中注意不要按压、拉扯硅橡胶材料以免对其表面形貌产生影响，收集需要测量的复合绝缘子硅橡胶片，试片不能太大，不能超过试品台，也不能太小，要能覆盖住测量探头；同时注意试品收集过程中需保持样品的原始性，不要用手或其他物品触碰测试部分，以免影响试品表面信息，影响测量结果；
(2)用无水乙醇润湿无菌棉轻轻擦拭硅橡胶样品表面，以肉眼不可见明显的自然污秽物作为清洁标准，擦拭过程应当仔细、轻柔，避免用力过猛对样品表面产生破坏性影响；
(3)在距样品上表面2～3mm位置处，优选为2.5mm位置处，沿平行于上表面的方向将样品切开，切面作为对应样品的基体测试对象。取样过程如图11。
(4)启动红外光谱仪及相应测量软件，并对相关参数进行设置，推荐波数扫描范围4000cm-1～400cm-1，扫描频率32；
(5)采集背景信息；
(6)采集试品光谱图，将试品按照要求在指定位置放好压紧，点击测试软件上的“采集样品”触键开始采集信息，试品信息采集完后软件会弹出提示信息。注意在试品采集过程中，不要进行其它操作，也不要动试品；
(7)软件提示采集信息完成后，将采集的光谱图保存并命名，在测试台上取出该试品，并进行下一试品的测试。注意，在开始下一试品的测试前需用无水乙醇或丙酮将测试台擦拭干净，并进行背景信息采集；
(8)采用相关红外软件对保存的光谱信息进行分析，计算相应峰面积变化，分析硅橡胶老化程度。
所述外观检查结果中，当发现伞裙或护套有破损、开裂现象，或者金具有损伤影响使用安全性的情况，则判断该运行复合绝缘子应退出运行。
所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果同时满足以下条件时，该复合绝缘子可继续运行，按照3～5年周期进行跟踪检测：
外观检查伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象。护套无破损，金具完好；
憎水性测试结果为HC1～HC2；
体积电阻率测试结果为>1016Ω·cm；
介质损耗测试结果为<7％；
拉伸强度测试结果为>4.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为<10％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为<10％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值≥75％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值≥75％。
所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果同时满足以下条件时，该复合绝缘子可继续运行，按照2～3年周期进行跟踪检测：
外观检查伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象。护套无破损，金具完好；
憎水性测试结果为HC3～HC5；
体积电阻率测试结果为1013Ω·cm～1016Ω·cm；
介质损耗测试结果为7％～9％；
拉伸强度测试结果为2.5Mpa～4.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为10％～1500％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为10％～300％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值45％～75％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值45％～75％。
所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果若伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象，护套无破损，金具完好。但当憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果满足以下任一条件时，该复合绝缘子应退出运行：
憎水性测试结果为HC6；
体积电阻率测试结果为<1013Ω·cm；
介质损耗测试结果为>9％；
拉伸强度测试结果为<2.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为>1500％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为>300％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值<45％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值<45％。
所述S1中的外观检查结果若为伞裙粉化Ⅰ级或Ⅱ级，伞裙有变形、无破损，护套无破损，金具完好，而所述S2中的其他测量结果满足相应指标的情况下，将相应的跟踪检测周期缩短至一半。
伞裙粉化Ⅰ级指一般粉化，伞裙粉化Ⅱ级指严重粉化且肉眼可见表面粉状物。
运行复合绝缘子老化评价准则如表P1所示。
表P1运行复合绝缘子老化评价准则
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述评价方法包括：
S1、对运行复合绝缘子进行外观检查；
S2、对运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料进行憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试；
S3、根据所述运行复合绝缘子伞裙硅橡胶材料外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果，对运行复合绝缘子老化状态进行分级评价。
2.根据权利要求1所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述S2中的所述泄漏电流测试应对运行复合绝缘子试品分别在水煮前和水煮后进行测量直流泄漏电流测量，其测试步骤包括：
S211、水煮试验前，用去离子水清洗绝缘子表面，测量绝缘部分长度，将绝缘子高压端加直流高压，低压侧经微安表接地，所加直流电压从零逐渐升压至最大值，对于35kV样品所加最大电压为100kV，对于110kV和220kV样品所加最大电压为300kV，每隔10kV左右记录电压值，并记录水煮试验前各施加电压下的泄漏电流值；
S212、进行水煮试验。将整支复合绝缘子试品放入沸腾的含有0.1％(重量)NaCl的去离子水中保持42h，也可以用电导率在20℃时为1750μS/cm±80μS/cm的加盐自来水代替0.1％(重量)NaCl的去离子水；
S213、水煮试验后取出样品并在室温条件下晾干至伞裙表面无明显液滴，再与S211相同的方法测量样品水煮后的泄漏电流值；
S214、作出水煮前后试品的泄漏电流-电压变化曲线，将特定施加电压除以绝缘长度得到电压梯度，通过泄漏电流-电压变化曲线计算出水煮前后各个电压梯度下泄漏电流变化率ΔI％，计算方法如下：
式中，ΔI％为泄漏电流变化率，I0为水煮前泄漏电流值，I为水煮后泄漏电流值；
S215、选取0.5kV/cm和2kV/cm这两个电压梯度下计算出来的水煮前后泄漏电流变化率对被测试品的质量进行评估。
3.根据权利要求1所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述S2中的所述红外光谱特征吸收峰测试包括以下步骤：
S221、测量复合绝缘子伞裙硅橡胶表面红外光谱Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积S表、C表；
S222、测量复合绝缘子伞裙硅橡胶基体红外光谱Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积S基、C基；
S223、计算Si-O-Si、Si-CH3特征吸收峰面积衰减程度，计算方式如下：
4.根据权利要求1所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，在距样品表面2～3mm位置处，沿平行于表面的方向将样品切开，余下部分作为对应样品的基体进行所述S2中的所述红外光谱特征吸收峰测试。
5.根据权利要求1所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述外观检查结果中，当发现伞裙或护套有破损、开裂现象，或者金具有损伤影响使用安全性的情况，则判断该运行复合绝缘子应退出运行。
6.根据权利要求1所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果同时满足以下条件时，该复合绝缘子可继续运行，按照3-5年周期进行跟踪检测：
外观检查伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象。护套无破损，金具完好；
憎水性测试结果为HC1～HC2；
体积电阻率测试结果为>1016Ω·cm；
介质损耗测试结果为<7％；
拉伸强度测试结果为>4.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为<10％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为<10％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值≥75％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值≥75％。
7.根据权利要求1所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果，憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果同时满足以下条件时，该复合绝缘子可继续运行，按照2-3年周期进行跟踪检测：
外观检查伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象。护套无破损，金具完好；
憎水性测试结果为HC3～HC5；
体积电阻率测试结果为1013Ω·cm～1016Ω·cm；
介质损耗测试结果为7％～9％；
拉伸强度测试结果为2.5Mpa～4.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为10％～1500％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为10％～300％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值45％～75％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值45％～75％。
8.根据权利要求1所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述运行复合绝缘子伞裙外观检查结果若伞裙无粉化发生，无变形，无破损、无开裂现象，护套无破损，金具完好，但当憎水性测试、体积电阻率测试、介质损耗测试、拉伸强度测试、泄漏电流测试、红外光谱特征吸收峰测试等定量化结果满足以下任一条件时，该复合绝缘子应退出运行：
憎水性测试结果为HC6；
体积电阻率测试结果为<1013Ω·cm；
介质损耗测试结果为>9％；
拉伸强度测试结果为<2.5Mpa；
0.5kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为>1500％；
2kV/cm电压梯度泄漏电流变化率为>300％；
红外光谱Si-O-Si特征吸收峰面积比值<45％；
红外光谱Si-CH3特征吸收峰面积比值<45％。
9.根据权利要求6和权利要求7所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，所述S1中的外观检查结果若为伞裙粉化Ⅰ级或Ⅱ级，伞裙有变形、无破损，护套无破损，金具完好，而所述S2中的其他测量结果满足相应指标的情况下，将相应的跟踪检测周期缩短至一半。
10.根据权利要求6所述的一种热带环境下运行复合绝缘子老化状态评价方法，其特征在于，伞裙粉化Ⅰ级指一般粉化，伞裙粉化Ⅱ级指严重粉化且肉眼可见表面粉状物。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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