CN112229813A - 一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法 - Google Patents
一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112229813A CN112229813A CN201910571018.XA CN201910571018A CN112229813A CN 112229813 A CN112229813 A CN 112229813A CN 201910571018 A CN201910571018 A CN 201910571018A CN 112229813 A CN112229813 A CN 112229813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite insulator
- aging
- analysis method
- state
- aging degree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 title description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 79
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 28
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 18
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 claims description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 9
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 8
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- HIHIPCDUFKZOSL-UHFFFAOYSA-N ethenyl(methyl)silicon Chemical compound C[Si]C=C HIHIPCDUFKZOSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- OLLFKUHHDPMQFR-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](O)(O)C1=CC=CC=C1 OLLFKUHHDPMQFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009422 external insulation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004643 material aging Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
- G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N2021/3595—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using FTIR
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Insulators (AREA)
Abstract
本发明公开一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法。通过获得红外光谱FTIR分析法、热刺激电流TSC分析法、扫描电子显微镜SEM分析法的测量结果，利用贝叶斯网络算法优化不同测试方法获得各测试结果处于每种老化状态的可能性，利用最大值判别准则，实现了复合绝缘子伞裙老化程度的综合评估，为输电线路的运维人员及时更换老化程度严重的复合绝缘子提供更加精准的技术支撑，保障输电线路的安全可靠运行。
Description
技术领域
本发明属《国家重点支持的高新技术领域》第四类“新材料技术”第(三) 条“高分子材料”第4项“新型橡胶的合成技术及橡胶新材料”规定的研究范畴，涉及硅橡胶材料老化状态评估技术研究领域，具体涉及到一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法。
背景技术
近年来，随着有机高分子材料的发展，高温硫化硅橡胶材料的复合绝缘子开始逐步应用于输电线路中，尤其在污闪事故易发区的线路中，更是得到电力部门的青睐。与传统的瓷器和玻璃绝缘子相比，复合绝缘子的材料和结构存在本质区别，由于其重量轻、抗污闪性能优异、成本较低、运维次数少等优势，它在输电线路上得到大规模应用。复合绝缘子由伞套和芯棒及联接金具三部分组成，芯棒和联接金具主要起机械支撑、联接和内绝缘的作用，而其外绝缘性能主要由伞套决定，伞套材料则是由硅橡胶高温硫化而成。外绝缘的主要成分有：甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑(补强剂)、氧化铁红或色素炭黑(着色剂)、二苯基硅二醇或羟基二甲基硅油(化学助剂)、硫化剂、氢氧化铝(耐漏电起痕及电蚀损添加剂)等。其中，甲基乙烯基硅橡胶，是一种有机高分子材料，主链是由硅原子和氧原子交替组成，侧链是由硅原子和甲基组成。复合绝缘子的优异憎水性就是由于其硅原子上密集排列的甲基基团的作用形成的。目前 110kV输电线路已有超过600万支复合绝缘子投运，超过美国，位居世界之首，特别是近年来，随着特高压电网输电线路的投运，特高压复合绝缘子也迅速占据了特高压市场。其重量约为100kg，仅为瓷、玻璃绝缘子重量的7％左右，清华大学等单位的试验表明，复合绝缘子单位爬电距离的污闪电压是瓷玻璃绝缘子的2.5-3.0倍，在中、重污秽地区使用复合绝缘子优势显而易见不仅使得绝缘子串长和塔头尺寸大大减少，而且铁塔造价和铁塔负担也显著减少。
但复合绝缘子的伞裙材料属于有机聚合物，与瓷制和玻璃绝缘子相比，构成有机材料的高分子更容易破碎。因此，在机械张力、电场、紫外线等不利环境条件的影响下，硅橡胶材料的老化速度比瓷器等无机材料快得多。随着应用量和运行年限的不断增加，复合绝缘子老化引起的线路故障日益增多，导致负荷绝缘子老化的因素十分复杂，除了电压场强、光辐射、热老化，还与运行环境(酸蚀、积污、气流、沙蚀、盐等)密切相关，轻微老化后的绝缘子会发生褪色等不妨碍其使用的现象，而严重老化后的复合绝缘子会发生粉化、硬化、电气机械性能下降、绝缘保护作用丧失，甚至断串、芯棒断裂等直接危害电网安全运行的现象。
为了研究复合绝缘子老化，国内外学者已提出大量检测方法，常规检测方法多为外观检查、憎水性检测、硬度检测、傅里叶红外检测法(FTIR)、X- 射线光电子能谱法(XPS)等，这些方法虽然已经大量用于探究绝缘子老化特性，但仍有不足之处。外观检查、憎水性检测虽然简单易操作，但很难真实的反映出复合绝缘子的内部老化状态，并且受检验员主观因素影响较大；有研究表明，虽然绝缘子伞裙硬度能一定程度上反应老化程度，但硬度变化受配方和制作工艺的影响也很大；FTIR常被用于实验室内检测分析Si-O-Si主链和 Si-CH3侧链吸收峰面积从而判断绝缘子老化程度，而绝缘子原材料中的白炭黑含有Si-O-Si键，并且进行改性处理后的白炭黑中包括含有Si-CH3键的憎水性物质，因此会影响检测结果；XPS检测不仅设备价格昂贵，还需要在实验室内进行极其复杂的操作流程。因此仅通过硅橡胶材料某一种性能的检测结果来评估其老化程度并不准确，因此检测结果有效性仍有待商榷。
为此急需提出一种复合绝缘子伞裙多种性能测试结果的老化程度的综合评判方法，消除复合绝缘子伞裙老化程度检测方法的不准确性，为复合绝缘子轮换策略的制定提供科学判据，实现电网的经济、高效、科学运维。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法，以解决上述现有技术存在的问题，适用于所有线路用悬式棒形硅橡胶复合绝缘子老化状态的评估。
一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法，，所述方法包括以下步骤：
a.获取复合绝缘子伞裙切片，切片大小为1cm×1cm×1cm；
b.利用无水乙醇进行擦拭，获得洁净的复合绝缘子伞裙切片试样；
c.对伞裙切片试样分别利用红外线光谱FTIR分析法、热刺激电流TSC 分析法、扫描电子显微镜SEM分析法进行检测，获得测试结果，上述三种方法得到的，测量结果为反映老化程度的-1、0、1的特征量，分别用a1、a2、a3 表示；
d.对复合绝缘子老化程度进行分级，b1表示严重老化、b2表示轻微老化、b3表示未发生老化；
e.利用贝叶斯网络算法优化步骤c中三种测试方法得到的测试结果 a1、a2、a3所对应的概率值，根据公式
计算复合绝缘子每种老化状态的发生概率P(bi)以及每种老化状态下测试方法处于每种分级的概率P(ai|bi)；
f.根据公式
得到每支绝缘子试样处于最大概率的老化状态。
进一步地，所述步骤c中三种测试方法得到的测试结果a1、a2、a3所对应的特征量，其中，a1为红外线光谱FTIR分析法的测试结果，a2为热刺激电流TSC分析法的测试结果，a3为扫描电子显微镜SEM分析法的测试结果。
进一步地，所述对伞裙切片试样利用红外线光谱FTIR分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.获取复合绝缘子伞裙切片试样的红外线光谱；
b.提取复合绝缘子Si-O-Si主链和Si-CH3侧链吸收峰的高度；
c.根据复合绝缘子Si-O-Si主链和Si-CH3侧链吸收峰的高度，得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a1表示；
d.根据复合绝缘子主要吸收峰的高度测试结果a1对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表Si-O-Si主链吸收峰高小于0.067，Si-CH3侧链吸收峰高小于0.3的严重老化状态；0代表Si-O-Si主链吸收峰高介于 0.067-0.14之间，Si-CH3侧链吸收峰高介于0.3-0.45之间的轻微老化状态； 1代表Si-O-Si主链吸收峰高大于0.14，Si-CH3侧链吸收峰高大于0.45的未发生老化状态。
进一步地，所述对伞裙切片试样利用热刺激电流TSC分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.对复合绝缘子伞裙切片样品的不同位置进行取样得到切片；
b.对所述切片进行热刺激电流TSC实验，获得TSC曲线；
c.根据TSC曲线计算切片的陷阱能级，得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a2表示；
d.根据反映所述陷阱能级的测量结果a2对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表陷阱能级大于0.33eV的严重老化状态；0代表陷阱能级为0.29-0.33eV之间的轻微老化状态；1代表陷阱能级小于0.29eV的未发生老化状态。
进一步地，所述对伞裙切片试样利用扫描电子显微镜SEM分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.获得复合绝缘子伞裙的SEM结果图；
b.测量图像中裂纹孔洞的直径；
c.根据孔洞直径得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a3表示；
d.根据反映所述空洞直径的测量结果a3对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表孔洞直径大于100微米的严重老化状态；0代表陷阱能级为孔洞直径在20-100微米之间的轻微老化状态；1代表未出现裂纹的未发生老化状态。
本申请的有益效果是：
由以上技术方案可知，本申请提供了一种复合绝缘子老化程度的综合检测方法。通过获得红外光谱FTIR分析法、热刺激电流TSC分析法、扫描电子显微镜SEM分析法的测量结果，利用贝叶斯网络算法优化不同测试方法获得各测试结果处于每种老化状态的可能性，利用最大值判别准则，实现了复合绝缘子伞裙老化程度的综合评估，为输电线路的运维人员及时更换老化程度严重的复合绝缘子提供更加精准的技术支撑，保障输电线路的安全可靠运行。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中的复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。
参见图1，为本申请一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法的流程图。
一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法，，所述方法包括以下步骤：
a.获取复合绝缘子伞裙切片，切片大小为1cm×1cm×1cm；
b.利用无水乙醇进行擦拭，获得洁净的复合绝缘子伞裙切片试样；
c.对伞裙切片试样分别利用红外线光谱FTIR分析法、热刺激电流 TSC分析法、扫描电子显微镜SEM分析法进行检测，获得测试结果，上述三种方法得到的，测量结果为反映老化程度的-1、0、1的特征量，分别用 a1、a2、a3表示；
d.对复合绝缘子老化程度进行分级，b1表示严重老化、b2表示轻微老化、b3表示未发生老化；
e.利用贝叶斯网络算法优化步骤c中三种测试方法得到的测试结果a1、a2、a3所对应的概率值，根据公式
计算复合绝缘子每种老化状态的发生概率P(bi)以及每种老化状态下测试方法处于每种分级的概率P(ai|bi)；
f.根据公式
得到每支绝缘子试样处于最大概率的老化状态。
三种测试方法得到的测试结果a1、a2、a3所对应的特征量，其中，a1为红外线光谱FTIR分析法的测试结果，a2为热刺激电流TSC分析法的测试结果， a3为扫描电子显微镜SEM分析法的测试结果。
伞裙切片试样利用红外线光谱FTIR分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.获取复合绝缘子伞裙切片试样的红外线光谱；
b.提取复合绝缘子Si-O-Si主链和Si-CH3侧链吸收峰的高度；
c.根据复合绝缘子Si-O-Si主链和Si-CH3侧链吸收峰的高度，得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a1表示；
根据复合绝缘子主要吸收峰的高度测试结果a1对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表Si-O-Si主链吸收峰高小于0.067，Si-CH3侧链吸收峰高小于0.3的严重老化状态；0代表Si-O-Si主链吸收峰高介于0.067-0.14 之间，Si-CH3侧链吸收峰高介于0.3-0.45之间的轻微老化状态；1代表 Si-O-Si主链吸收峰高大于0.14，Si-CH3侧链吸收峰高大于0.45的未发生老化状态。
伞裙切片试样利用热刺激电流TSC分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.对复合绝缘子伞裙切片样品的不同位置进行取样得到切片；
b.对所述切片进行热刺激电流TSC实验，获得TSC曲线；
c.根据TSC曲线计算切片的陷阱能级，得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a2表示；
d.根据反映所述陷阱能级的测量结果a2对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表陷阱能级大于0.33eV的严重老化状态；0代表陷阱能级为0.29-0.33eV之间的轻微老化状态；1代表陷阱能级小于0.29eV的未发生老化状态。
伞裙切片试样利用扫描电子显微镜SEM分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.获得复合绝缘子伞裙的SEM结果图；
b.测量图像中裂纹孔洞的直径；
c.根据孔洞直径得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a3表示；
d.根据反映所述空洞直径的测量结果a3对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表孔洞直径大于100微米的严重老化状态；0代表陷阱能级为孔洞直径在20-100微米之间的轻微老化状态；1代表未出现裂纹的未发生老化状态。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种复合绝缘子老化程度的综合检测方法。通过获得红外光谱FTIR分析法、热刺激电流TSC分析法、扫描电子显微镜SEM分析法的测量结果，利用贝叶斯网络算法优化不同测试方法获得各测试结果处于每种老化状态的可能性，利用最大值判别准则，实现了复合绝缘子伞裙老化程度的综合评估，，为输电线路的运维人员及时更换老化程度严重的复合绝缘子提供更加精准的技术支撑，保障输电线路的安全可靠运行。
Claims (4)
1.一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.获取复合绝缘子伞裙切片，切片大小为1cm×1cm×1cm；
b.利用无水乙醇进行擦拭，获得洁净的复合绝缘子伞裙切片试样；
c.对伞裙切片试样分别利用红外线光谱FTIR分析法、热刺激电流TSC分析法、扫描电子显微镜SEM分析法进行检测，获得测试结果，上述三种方法得到的，测量结果为反映老化程度的-1、0、1的特征量，分别用a1、a2、a3表示；
d.对复合绝缘子老化程度进行分级，b1表示严重老化、b2表示轻微老化、b3表示未发生老化；
e.利用贝叶斯网络算法优化步骤c中三种测试方法得到的测试结果a1、a2、a3所对应的概率值，根据公式
计算复合绝缘子每种老化状态的发生概率P(bi)以及每种老化状态下测试方法
处于每种分级的概率P(ai|bi)；
f.根据公式
得到每支绝缘子试样处于最大概率的老化状态。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述步骤c中三种测试方法得到的测试结果a1、a2、a3所对应的特征量，其中，a1为红外线光谱FTIR分析法的测试结果，a2为热刺激电流TSC分析法的测试结果，a3为扫描电子显微镜SEM分析法的测试结果。
g.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述对伞裙切片试样利用红外线光谱FTIR分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.获取复合绝缘子伞裙切片试样的红外线光谱；
b.提取复合绝缘子Si-O-Si主链和Si-CH3侧链吸收峰的高度；
c.根据复合绝缘子Si-O-Si主链和Si-CH3侧链吸收峰的高度，得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a1表示；
d.根据复合绝缘子主要吸收峰的高度测试结果a1对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表Si-O-Si主链吸收峰高小于0.067，Si-CH3侧链吸收峰高小于0.3的严重老化状态；0代表Si-O-Si主链吸收峰高介于0.067-0.14之间，Si-CH3侧链吸收峰高介于0.3-0.45之间的轻微老化状态；1代表Si-O-Si主链吸收峰高大于0.14，Si-CH3侧链吸收峰高大于0.45的未发生老化状态。
3.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述对伞裙切片试样利用热刺激电流TSC分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.对复合绝缘子伞裙切片样品的不同位置进行取样得到切片；
b.对所述切片进行热刺激电流TSC实验，获得TSC曲线；
c.根据TSC曲线计算切片的陷阱能级，得到的测量结果为-1，0，1
的特征量，用a2表示；
d.根据反映所述陷阱能级的测量结果a2对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表陷阱能级大于0.33eV的严重老化状态；0代表陷阱能级为0.29-0.33eV之间的轻微老化状态；1代表陷阱能级小于0.29eV的未发生老化状态。
4.根据权利要求1所述的复合绝缘子老化程度的综合检测方法，其特征在于，所述对伞裙切片试样利用扫描电子显微镜SEM分析法，获得测试结果包括以下步骤：
a.获得复合绝缘子伞裙的SEM结果图；
b.测量图像中裂纹孔洞的直径；
c.根据孔洞直径得到的测量结果为-1，0，1的特征量，用a3表示；
d.根据反映所述空洞直径的测量结果a3对复合绝缘子老化程度进行特征量表示，-1代表孔洞直径大于100微米的严重老化状态；0代表陷阱能级为孔洞直径在20-100微米之间的轻微老化状态；1代表未出现裂纹的未发生老化状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910571018.XA CN112229813A (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910571018.XA CN112229813A (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112229813A true CN112229813A (zh) | 2021-01-15 |
Family
ID=74111019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910571018.XA Pending CN112229813A (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112229813A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114166881A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-11 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于微观结构评价的悬式复合绝缘子设计方法 |
-
2019
- 2019-06-28 CN CN201910571018.XA patent/CN112229813A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114166881A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-11 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于微观结构评价的悬式复合绝缘子设计方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liang et al. | Improving the outdoor insulation performance of Chinese EHV and UHV AC and DC overhead transmission lines | |
| CN103344605B (zh) | 硅橡胶复合绝缘子老化程度的鉴定方法 | |
| CN102520323B (zh) | 基于高光谱的复合绝缘子老化运行状态检测方法 | |
| Yuan et al. | Review on the characteristics, heating sources and evolutionary processes of the operating composite insulators with abnormal temperature rise | |
| Zhang et al. | Study on aging characteristics of silicone rubber insulator sheds using FTIR | |
| CN111610249B (zh) | 一种高温硫化硅橡胶老化状态评估方法 | |
| CN112179852A (zh) | 一种复合绝缘子的剩余寿命预测方法和装置 | |
| CN112229813A (zh) | 一种复合绝缘子伞裙老化程度的综合评判方法 | |
| CN113484635A (zh) | 绝缘子异常发热热源及其材料劣化特征分析方法 | |
| Zhang et al. | Study on the detection method of holes in composite insulator rods | |
| Wu et al. | Aging Mechanisms and Evaluation Methods of Silicone Rubber Insulator Sheds: A Review | |
| Huang et al. | Failure analysis of “lantern-like” composite insulator heating defects and the improved dye penetration test method | |
| CN115753863A (zh) | 鉴定复合硅橡胶绝缘子表面老化程度的方法 | |
| Yang et al. | Aging Performance Evaluation of Composite Insulators for EHV Transmission Line | |
| Khan et al. | Multistress accelerated aging and tracking/erosion-resistance investigation of high voltage polymeric insulators | |
| Rezaei et al. | Evaluation of actual field ageing on silicone rubber insulator under coastal environment | |
| Goudarzi et al. | Ageing evaluation and lifespan estimation of silicone rubber insulators in MV power distribution networks | |
| CN115453296A (zh) | 一种环氧树脂绝缘子绝缘劣化分析和故障诊断方法及系统 | |
| Li et al. | The aging mechanisms of chalking service-aged silicone rubber insulators | |
| CN216697981U (zh) | 一种含有异物的模拟缺陷复合绝缘子 | |
| CN114034632B (zh) | 硅橡胶材料老化程度的测量方法 | |
| Zhao et al. | Research on Aging Characteristics of Operating Composite Insulator in Inner Mongolia Power Grid | |
| Peng et al. | Study on high temperature heating characteristics of degraded composite insulators | |
| Xiaoxing et al. | Comparative Study of Aging and New-made LSR Materials Used for HVDC Converter Substation | |
| Thipprasert et al. | Electrical Performance of Composite Insulator under IEC/TR 62730 Standard Testing for 22 kV Distribution System. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Wang Yixin Document name: Notice of publication of application for patent for invention |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Wang Yixin Document name: Notice before the expiration of the time limit for actual examination request |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Wang Yixin Document name: deemed notice of withdrawal |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210115 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |