CN113571269B - 用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样及其制样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样及其制样方法，所述制样方法包括以下步骤：(1)从硅橡胶的复合绝缘子伞裙上切取获得第一预设尺寸的初始试样；(2)清洗后置入第二预设尺寸的模具中；所述初始试样置于所述模具后进行调整处理，使得所述初始试样的被试面朝上且保持水平，所述被试面到所述模具的内底面的距离大于等于6mm；(3)通过无溶剂型RTV进行硫化，获得硫化的试样；(4)切样，获得用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样。本发明的方法，能够在实验室环境下简便快速制成满足标准且可安装在耐漏电起痕试验仪中的复合绝缘子伞裙制样。
Description
技术领域
本发明属于复合绝缘子硅橡胶材料性能评估技术领域，特别涉及一种用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样及其制样方法。
背景技术
高温硫化硅橡胶是复合绝缘子伞裙和护套所用材料，一方面能够保证绝缘子芯棒所用环氧树脂和玻璃纤维材料免受实际运行环境的影响，另一方面其独特的性能使得在污闪事故发生时绝缘子伞裙表面能保持不被电弧烧蚀产生坑洞等。
绝缘子伞裙护套材料主成分是聚甲基高分子硅氧烷或聚甲基乙烯基硅氧烷，为有机高分子材料，在长时间自然环境运行下硅橡胶表面部分性能会出现变化。为了研究绝缘子伞裙的耐电起痕性能是否能满足电网系统的要求，需要参照标准对绝缘子进行耐电起痕性能的试验，主要采用方法为恒定电痕化电压法。
值得注意的是，耐电起痕化电压法中要求试样尺寸为120mm×50mm×6mm，由于绝缘子伞裙大小有限，很难直接在绝缘子伞裙上剪切出符合标准要求的试样，标准要求剪切尺寸为长度不小于60mm、宽度40～50mm、厚度3mm～6mm的试样。但是剪切出的绝缘子试样可能无法直接安装在耐漏电起痕试验仪中。因此，研究一种复合绝缘子伞裙适用于恒定电痕化电压法试验的制样方法显得十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样及其制样方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的方法，能够在实验室环境下简便快速制成满足标准且可安装在耐漏电起痕试验仪中的复合绝缘子伞裙制样。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样的制样方法，包括以下步骤：
(1)从硅橡胶的复合绝缘子伞裙上切取获得第一预设尺寸的初始试样；其中，所述第一预设尺寸为能够从所述复合绝缘子伞裙上切取的尺寸；
(2)将所述初始试样进行清洗，然后置入第二预设尺寸的模具中；所述初始试样置于所述模具后进行调整处理，使得所述初始试样的被试面朝上且保持水平，所述被试面到所述模具的内底面的距离大于等于6mm；其中，所述第二预设尺寸为能够满足所述恒定电痕化电压法试验的试样尺寸；
(3)将无溶剂型RTV倒入步骤(2)调整处理后的模具中对试样进行硫化，获得硫化的试样；
(4)基于所述硫化的试样，按照所述恒定电痕化电压法试验的尺寸需要进行切样，获得用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样。
本发明的进一步改进在于，所述步骤(1)中，所述第一预设尺寸为长度大于等于60mm，宽度40mm～50mm，厚度3mm～6mm。
本发明的进一步改进在于，所述步骤(2)中，所述第二预设尺寸为150mm×120mm×20mm。
本发明的进一步改进在于，所述步骤(2)中，所述将所述初始试样进行清洗的具体步骤包括：将所述初始试样通过无水乙醇进行清洗后，再使用去离子水进行冲洗。
本发明的进一步改进在于，所述步骤(3)中，将无溶剂型RTV倒入步骤(2)调整处理后的模具中对试样进行硫化的过程包括三次硫化。
本发明的进一步改进在于，所述步骤(3)具体包括：
将无溶剂型RTV分三次倒入步骤(2)调整处理后的模具中；其中，前两次倒入的无溶剂型RTV硫化后厚度均为2mm，倒入完成后置于温度为25℃，湿度为50％的环境中，放置48h后取出进行无溶剂型RTV的下一次倒入；
第三次倒入无溶剂型RTV后，无溶剂型RTV与所述被试面水平，倒入完成后置于温度为25℃，湿度为50％的环境中，放置7天后取出。
本发明的进一步改进在于，在步骤(4)之后，还包括：
(5)对获得的用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样进行表面修整，使得平整。
本发明的进一步改进在于，所述模具的材料为聚四氟乙烯。
本发明的一种采用本发明所述制样方法获得的用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样。其中，所述复合绝缘子伞裙试样的长×宽尺寸为120mm×50mm，厚度尺寸为6mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种复合绝缘子伞裙适用于恒定电痕化电压法试验的制样方法，通过对在复合绝缘子伞裙上剪切的试样进行制样，使之能够满足恒定电痕化电压法试验中要求的尺寸；另外，本发明提出的这种方法在室温下即可进行，不需要借助任何硅橡胶加热硫化辅助设备，容易在实验室甚至在现场环境中简便快速完成。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例。基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例的一种恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样的制样方法，包括以下步骤：
S1从硅橡胶的复合绝缘子伞裙上切取预定尺寸的初始试样，所述预定尺寸为长度不小于60mm、宽度40mm-50mm、厚度3mm-6mm；优选的，所述初始试样被试表面应没有或仅有较小的划伤、凸起、凹坑、气泡、标记、修补等缺陷，也不应有任何裁削等修整痕迹，以便在试验过程中污液不会在表面某一部分集聚引起该处放电严重；
S2使用无水乙醇清洗所述初始试样上的污垢，使初始试样保持洁净，获得清洗后的试样；
S3将清洗后的试样样品放置于尺寸为150mm×120mm×20mm的模具中，复合绝缘子伞裙被试面应朝上并保持平整，若样品本身厚度不一致导致样品被试表面不平，则可在样品下垫小试样，使被试表面保持水平且被试表面距模具底部应大概保持在或者超过6mm；
S4选取无溶剂型RTV(Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber，室温下能硫化的硅橡胶)，将其缓慢倒入上述模具中，因制样厚度要求为6mm，按照标准对6mm试样的硫化需要进行三次硫化。此外，在试验过程中RTV应选用无溶剂型RTV；制样后的试样主要考核复合绝缘子伞裙材料的耐电起痕性能，为了现场制样方便，特选择室温硫化硅橡胶(RTV)为制样材料，若选择HTV，在制样过程中所需制样设备较复杂，不适用于现场制样，高温硫化硅橡胶生胶对于设备运行单位也较难获取。在选取RTV种类时，应选择无溶剂型RTV，选择有溶剂型RTV在制样过程中有机溶剂会促使复合绝缘子伞裙发生变形，表面变得不平整，无溶剂型RTV因其独特的性能，可以有效的避免绝缘子伞裙材料发生变形。
S5对与完成上述步骤的试样，对绝缘子进行切样，使其尺寸满足恒定电痕化电压法试验；
S6对与完成上述步骤的试样，若在制样过程中其表面出现少量不平整的现象，可以用切片机对试样表面进行切片，切割去不平整的部分。
本发明实施例中，所述最终制成试样的长、宽尺寸为120mm×50mm，厚度约为6mm。
本发明实施例中，所述S2中使用无水乙醇进行清洗之后，再使用去离子水进行冲洗。
本发明实施例中，所述S3中用于制样的模具材料为聚四氟乙烯。
本发明实施例中，所述S4中RTV为无溶剂型RTV。
本发明实施例中，所述S5中切取试样满足恒定电痕化电压法试验要求尺寸时采用手术刀。
本发明实施例提供了一种复合绝缘子伞裙适用于恒定电痕化电压法试验的制样方法，通过对在复合绝缘子伞裙上剪切的试样进行制样，使之满足恒定电痕化电压法试验中要求尺寸，另外，这种方法在试验过程中只需要在室温下即可进行，且不需要借助任何硅橡胶加热硫化辅助设备，容易在实验室甚至在现场环境中完成。
实施例2
本发明实施例的一种复合绝缘子伞裙适用于恒定电痕化电压法试验的制样方法，包括以下步骤：
S1从复合绝缘子的伞裙上切取不少于5片，长度不小于60mm、宽度40mm-50mm、厚度3mm-6mm的试样；试样被试表面应没有或仅有较小的划伤、凸起、凹坑、气泡、标记、修补等缺陷，也不应有任何裁削等修整痕迹；
S2使用无水乙醇清洗试样上的污垢，使试样保持洁净；
S3将样品放置于尺寸为150mm×120mm×20mm的模具中，绝缘子伞裙被试面应朝上并保持平整，若样品本身厚度不一致导致样品被试表面不平，则可在样品下垫剪切的伞裙小试样，使样品被试表面保持水平且被试表面距模具底部应大概保持在或大于6mm；
S4选取无溶剂型RTV，按照RTV制样流程将其缓慢倒入上述模具中，第一次倒入质量应保持室温硫化硅橡胶硫化后厚度约为2mm，随后将该样品放置于温度为25℃，湿度为50％的恒温恒湿箱中，放置48h后取出；
S5对于完成上述步骤的试样，继续在模具中注入无溶剂型RTV。使RTV硫化后厚度保持在2mm，随后将该样品放置于温度为25℃，湿度为50％的恒温恒湿箱中，放置48h后取出；
S6对完成上述步骤的试样，继续在模具中注入无溶剂型RTV。倒入RTV后应保持RTV与绝缘子伞裙被试表面保持水平，随后将该样品放置于温度为25℃，湿度为50％的恒温恒湿箱中，放置7天后取出；
S7对上述硫化完成的试样进行切样，切样过程中需使样品表面平整，使样品尺寸满足恒定电痕化电压法试验中要求的尺寸，具体为120mm×50mm×6mm。
本发明实施例中，在复合绝缘子伞裙上所能切取到的试样大小及厚度无法直接满足恒定电痕化电压法试验，需要对该样品进行优化完善以满足试验要求。
本发明实施例中，所述S4、S5、S6中RTV需为无溶剂型RTV；所述S7中切样工具包括切片机和手术刀。
本发明涉及复合绝缘子硅橡胶材料耐电起痕性能评估领域，具体提供了一种将复合绝缘子伞裙适用于恒定电痕化电压法试验的制样方法，从复合绝缘子硅橡胶伞裙上切取长度不小于60mm、宽度40-50mm的试样，然后通过无溶剂型RTV在室温下将其硫化成符合标准尺寸要求的试样，标准要求该试样尺寸至少为120mm×50mm。相对于标准GB/T 19519所述的切样尺寸，本发明所述方法结果制出的样品可完全满足恒定电痕化电压法试验尺寸要求，具有适用性。
实施例3
实施例3为一种复合绝缘子伞裙适用于恒定电痕化电压法试验的制样方法，通过以下步骤进行：
S1从硅橡胶的伞裙上切取一定尺寸的试样，试样尽可能满足标准GB/T 19519-2014要求，即试样为尺寸为长度不小于60mm、宽度40-50mm、厚度3mm-6mm的试样；
S2使用无水乙醇清洗试样上的污垢，使试样保持洁净；
S3将切取的绝缘子伞裙置于模具中，并使样品所需测试表面保持平整且具模具底部高于6mm；
S4利用无溶剂型RTV，在室温下对绝缘子伞裙进行硫化制样；
S5利用切片机对绝缘子表面进行切割，保持样品厚度约为6mm；
S6利用手术刀对试样进行切割，使其长宽尺寸为120mm×50mm。
本方面实施例的方法使用一个绝缘子伞裙试样，在常温环境下对其进行制样，使其满足恒定电痕化电压法试验要求尺寸。
综上，恒定电痕化电压法试验中要求标准试样尺寸为120mm×50mm×6mm，受制于复合绝缘子伞裙尺寸，实际情况下可取得的试样尺寸基本为长度在60mm左右、宽度在40mm-50mm左右、厚度在3mm-6mm，且整个试样厚度不一致。目前标准推荐利用相同或相似的硅橡胶材料进行试验制样，但复合绝缘子伞裙为高温硫化硅橡胶，针对本试验存在以下几种问题：(1)检测试验机构难以获取高温硫化硅橡胶原材料；(2)制样需制作专门的模具，需要专用的设备在一定的高温下进行制样，难度较大，过程繁杂。基于此，本发明实施例公开的方法中利用室温硫化硅橡胶对实际所选取的绝缘子样品进行制样，室温硫化硅橡胶分为无溶剂型室温硫化硅橡胶和有溶剂型室温硫化硅橡胶，利用有溶剂型室温硫化硅橡胶进行制样时，易造成样品表面变形，无法进行相关试验，本发明利用无溶剂型室温硫化硅橡胶应用试验制样，一方面实验室环境或现场常温环境下即可进行相关制样；另一方面，本方法不需要专门的试验设备，制成的样品也完全满足试验要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样的制样方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)从硅橡胶的复合绝缘子伞裙上切取获得第一预设尺寸的初始试样；其中，所述第一预设尺寸为能够从所述复合绝缘子伞裙上切取的尺寸；
(2)将所述初始试样进行清洗，然后置入第二预设尺寸的模具中；所述初始试样置于所述模具后进行调整处理，使得所述初始试样的被试面朝上且保持水平，所述被试面到所述模具的内底面的距离大于等于6mm；其中，所述第二预设尺寸为能够满足所述恒定电痕化电压法试验的试样尺寸；
(3)将无溶剂型RTV倒入步骤(2)调整处理后的模具中对试样进行硫化，获得硫化的试样；
(4)基于所述硫化的试样，按照所述恒定电痕化电压法试验的尺寸需要进行切样，获得用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样。
2.根据权利要求1所述的一种制样方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述第一预设尺寸为长度大于等于60mm，宽度40mm～50mm，厚度3mm～6mm。
3.根据权利要求1所述的一种制样方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述第二预设尺寸为150mm×120mm×20mm。
4.根据权利要求1所述的一种制样方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述将所述初始试样进行清洗的具体步骤包括：
将所述初始试样通过无水乙醇进行清洗后，再使用去离子水进行冲洗。
5.根据权利要求1所述的一种制样方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将无溶剂型RTV倒入步骤(2)调整处理后的模具中对试样进行硫化的过程包括三次硫化。
6.根据权利要求5所述的一种制样方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：
将无溶剂型RTV分三次倒入步骤(2)调整处理后的模具中；其中，前两次倒入的无溶剂型RTV硫化后厚度均为2mm，倒入完成后置于温度为25℃，湿度为50％的环境中，放置48h后取出进行无溶剂型RTV的下一次倒入；
第三次倒入无溶剂型RTV后，无溶剂型RTV与所述被试面水平，倒入完成后置于温度为25℃，湿度为50％的环境中，放置7天后取出。
7.根据权利要求1所述的一种制样方法，其特征在于，在步骤(4)之后，还包括：
(5)对获得的用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样进行表面修整，使得平整。
8.根据权利要求1所述的一种制样方法，其特征在于，所述模具的材料为聚四氟乙烯。
9.一种权利要求1所述的制样方法获得的用于恒定电痕化电压法试验的复合绝缘子伞裙试样。
10.根据权利要求9所述的复合绝缘子伞裙试样，其特征在于，所述复合绝缘子伞裙试样的长×宽尺寸为120mm×50mm，厚度尺寸为6mm。
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