CN116434877A - 一种长期运行复合绝缘子性能评估方法 - Google Patents
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Abstract
一种长期运行复合绝缘子性能评估方法，包括选取相同环境条件下同一型号长期运行的复合绝缘子作为待测试复合绝缘子，进行以下检测：1）待测试复合绝缘子进行憎水性检测，评估待测试复合绝缘子伞裙表面憎水性等级；2）待测试复合绝缘子进行干工频温升检测，确定工频温升评估等级；3）待测试复合绝缘子进行陡波冲击试验，确定长期运行复合绝缘子内部缺陷情况；4）待测试复合绝缘子进行水扩散检测，确定泄漏电流评估等级；5）待测试复合绝缘子进行耐漏电起痕检测，确定耐漏电起痕评估等级，然后根据多项评估等级对复合绝缘子性能进行综合评估，确定复合绝缘子性能状态，能够更真实准确的反应运行复合绝缘子的性能状态，保障电网运行安全。
Description
技术领域
本发明属于输变电技术领域，涉及复合绝缘子性能的评估方法。
背景技术
复合绝缘子外绝缘使用的是有机复合材料，硅橡胶作为一种通过共价键结合而成的高分子聚合物，在长期户外运行过程中受到光照、潮湿、污秽、电晕放电、闪络、机械等因素的综合影响，会表现出不同程度的劣化问题。复合绝缘子发生劣化后，对其运行性能和运行寿命会造成影响。运行经验表明，部分挂网复合绝缘子出现较为严重憎水性、机械强度下降、耐污闪性能变差等现象。进而导致绝缘子内绝缘击穿，断串等恶性故障，对电网安全运行构成重大威胁。因此如何客观准确的评估长期运行复合绝缘子的性能状态一直是一个难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有运维人员主要通过直接观测法来发现复合绝缘子缺陷情况，存在个人主观性大和受环境影响因素较多等不足，提供了一种长期运行复合绝缘子性能评估的方法，有效的保障输变电设备的安全运行。
本发明的技术方案是：
一种长期运行复合绝缘子性能评估方法，其特征在于：定义憎水性评估性能状态等级表、工频温升评估性能状态等级表、泄漏电流评估性能状态等级表、蚀损深度评估性能状态等级表；
所述憎水性评估性能状态等级表中：HC1、HC2评估为A级，HC3、HC4评估为B级，HC5评估为C级，HC6评估为D级；
所述工频温升评估性能状态等级表中：工频温升值≤5K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为A级，5K＜温升值≤10K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为B级，10K＜温升值≤15K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为C级，待测试复合绝缘子任何部位发生击穿评估为D级；
所述泄漏电流评估性能状态等级表中：泄漏电流值≤100μA评估为A级，100μA＜泄漏电流值≤500μA评估为B级，500μA＜泄漏电流值≤1000μA评估为C级，泄漏电流值＞1000μA评估为D级；泄漏电流值单位为μA；
所述蚀损深度评估性能状态等级表中：蚀损深度值≤0.5mm评估为A级，0.5mm＜蚀损深度值≤1.5mm评估为B级，1.5mm＜蚀损深度值≤2.5mm评估为C级，蚀损深度值＞2.5mm评估为D级；蚀损深度值单位为mm；
选取相同环境条件下同一型号长期运行的复合绝缘子作为待测试复合绝缘子，分别进行以下检测：
1)待测试复合绝缘子进行憎水性检测，通过观察复合绝缘子表面暴露于细水雾中持续一段时间后的湿润响应，然后依据复合绝缘子伞裙表面憎水性分级典型状态图，评估待测试复合绝缘子伞裙表面憎水性等级，再结合憎水性评估性能状态等级表评估憎水性性能状态等级；
2)待测试复合绝缘子进行干工频温升检测，根据待测试复合绝缘子进行干工频温升检测的温升值，结合工频温升评估性能状态等级表确定工频温升评估等级，不同等级反应出长期运行复合绝缘子界面粘接强度和密封性的劣化程度情况；
3)待测试复合绝缘子进行陡波冲击试验，根据待测试复合绝缘子进行陡波冲击试验的试验结果，确定长期运行复合绝缘子内部缺陷情况；所述陡波冲击试验的试验结果包括击穿、没有击穿；定义陡波冲击评估性能状态等级表，陡波冲击评估性能状态等级表中将击穿定义1，没有击穿定义为0；
4)待测试复合绝缘子进行水扩散检测，根据待测试复合绝缘子进行水扩散检测的泄漏电流值，结合泄漏电流评估性能状态等级表确定泄漏电流评估等级，不同等级反应出长期运行复合绝缘子多因素的累积作用导致性能下降的程度情况；
5)待测试复合绝缘子进行耐漏电起痕检测，根据待测试复合绝缘子进行耐漏电起痕检测的蚀损深度值中的蚀损最大深度值，结合蚀损深度评估性能状态等级表确定耐漏电起痕评估等级，不同等级可以反应出长期运行复合绝缘子耐电蚀性能的情况；
根据检测1-5)的评估结果，进行综合评估长期运行复合绝缘子性能的方法为：
评估结果中有评估为“D”等级或1，表明待测试复合绝缘子已有显著性能衰减且速度较快；
评估结果中最严重的一项评估为“C”等级，表明待测试复合绝缘子已性能衰减且速度缓慢；
评估结果中最严重的一项评估为“B”等级，表明待测试复合绝缘子刚开始出现轻度性能下降；
评估结果中最严重的一项评估为“A”等级，表明待测试复合绝缘子性能正常。
2、根据权利要求1所述的长期运行复合绝缘子性能评估方法，其特征在于：还包括：
6)待测试复合绝缘子进行密封性能检测，根据对所述待测试复合绝缘子端部附件和绝缘子伞套间界面密封性试验的检测结果，评估长期运行各因素对复合绝缘子密封性的影响情况；所述密封性检测的检测结果包括密封、不密封；定义密封性评估性能状态等级表，密封性评估性能状态等级表中将不密封定义1，密封定义为0；
7)定义机械破坏负荷评估性能状态等级表，待测试复合绝缘子进行机械破坏负荷检测，根据待测试复合绝缘子进行机械破坏负荷检测的机械破坏负荷值，结合机械破坏负荷评估性能状态等级表确定机械破坏负荷评估等级，不同等级可以反应出长期运行后芯棒和端部压接工艺方面的性能变化情况；
所述机械破坏负荷评估性能状态等级表中：机械破坏负荷值＝0.85SML评估为A级，机械破坏负荷值为0.75-0.85SML评估为B级，机械破坏负荷值为0.65-0.75SML评估为C级，机械负荷破坏值为0.65SML评估为D级；
根据检测1-7)的评估结果，进行综合评估长期运行复合绝缘子性能的方法为：
评估结果中有评估为“D”等级或1，表明待测试复合绝缘子已有显著性能衰减且速度较快；
评估结果中最严重的一项评估为“C”等级，表明待测试复合绝缘子已性能衰减且速度缓慢；
评估结果中最严重的一项评估为“B”等级，表明待测试复合绝缘子刚开始出现轻度性能下降；
评估结果中最严重的一项评估为“A”等级，表明待测试复合绝缘子性能正常。
3、一种长期运行复合绝缘子性能评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子采用喷水分级法进行憎水性测试，观察复合绝缘子表面暴露于细水雾中持续时间T1后的湿润响应，获取到测试复合绝缘子伞裙表面憎水性状态，依据复合绝缘子伞裙表面憎水性分级典型状态评估待测试复合绝缘子HC等级；
2)取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子放在沸腾的含有0.1wt％NaCl的去离子水的容器中保持T2，T2＝42小时进行水煮，水煮完成后T3，T3＝48小时内对待测试复合绝缘子进行干交流电压耐受温升试验，试验过程中待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿，试验结束后测量伞间护套温度，记算伞间护套的温升值，根据伞间护套的温升值大小评估性能状态等级；
3)取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子放在沸腾的含有0.1wt％NaCl的去离子水的容器中保持T2，T2＝42小时进行水煮，水煮结束后允许待测试复合绝缘子冷却，并将其保持在水中，水煮完成后T3，T3＝48小时内进行陡波冲击试验，检验待测试复合绝缘子的内部绝缘质量；
4)将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子沿芯体轴向呈90°
方向切割成6片试样，两切割端面应清洁并互相平行，保证试样端面与高压电极表面接触良好，切割端面打磨光滑，将试样表面用异丙醇和滤纸在沸煮前擦洗干净，防止油污影响测试结果；然后将试样放入含有0.1wt％NaCl的去离子水的沸煮容器中，沸煮100±0.5h，沸腾到时后，将试样取出用滤纸擦干，应在从沸煮容器中取出后的T4，T4＝3小时内完成试验；最后对每个试样施加12kV的工频电压，电压持续1min，试验过程中不出现击穿和表面闪络，记录泄漏电流值，根据泄漏电流值大小评估性能状态等级；
5)取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子，将待测试复合绝缘子伞裙裁取至少五片试样，用金刚砂细砂纸加去离子水或蒸馏水打磨试样表面，用蒸馏水清洗打磨后的试样后将其两端分别与上、下电极连接，配制的污染液均匀在两电极间的试样表面上稳定地流下，施加4.5kV电压值，保持电压恒定6小时，试验结束后测量并记录试样蚀损最大深度值，根据试样表面的蚀损最大深度值评估性能状态等级；
6)将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子端部连接金具清洗干净，在端部金具和护套连接部位均匀涂抹渗透剂进行密封性能检测，渗透剂为质量百分比1％浓度品红溶液，渗透剂在表面作用20min，涂敷渗透剂后的5min内，用卧式拉力试验机对其施加70％额定机械负荷并保持1min，然后除去多余渗透剂，清洗端部金具与绝缘子护套界面，待表面干燥后，将清洗后的试验部位外表面的护套割去，观察端部金具与护套连接部位界面是否有渗透剂渗透，评估长期运行各因素对复合绝缘子密封性的影响情况；
7)将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子挂在卧式拉力机上，并施加拉伸负荷，拉伸负荷先迅速而平稳地从零上升到额定机械负荷的75％，然后在30～90s内逐渐升高直至样品破坏，记录机械破坏负荷值，根据机械破坏负荷值评估性能状态等级；
定义憎水性评估性能状态等级表、工频温升评估性能状态等级表、泄漏电流评估性能状态等级表、蚀损深度评估性能状态等级表、机械破坏负荷评估性能状态等级表；
所述憎水性评估性能状态等级表中：HC1、HC2评估为A级，HC3、HC4评估为B级，HC5评估为C级，HC6评估为D级；
所述工频温升评估性能状态等级表中：工频温升值≤5K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为A级，5K＜温升值≤10K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为B级，10K＜温升值≤15K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为C级，待测试复合绝缘子任何部位发生击穿评估为D级；
所述泄漏电流评估性能状态等级表中：泄漏电流值≤100μA评估为A级，100μA＜泄漏电流值≤500μA评估为B级，500μA＜泄漏电流值≤1000μA评估为C级，泄漏电流值＞1000μA评估为D级；泄漏电流值单位为μA；
所述蚀损深度评估性能状态等级表中：蚀损深度值≤0.5mm评估为A级，0.5mm＜蚀损深度值≤1.5mm评估为B级，1.5mm＜蚀损深度值≤2.5mm评估为C级，蚀损深度值＞2.5mm评估为D级；蚀损深度值单位为mm；
所述机械破坏负荷评估性能状态等级表中：机械破坏负荷值＝0.85SML评估为A级，机械破坏负荷值为0.75-0.85SML评估为B级，机械破坏负荷值为0.65-0.75SML评估为C级，机械负荷破坏值为0.65SML评估为D级；
所述陡波冲击试验的试验结果包括击穿、没有击穿；定义陡波冲击评估性能状态等级表，陡波冲击评估性能状态等级表中将击穿定义1，没有击穿定义为0；
所述密封性能检测的检测结果包括密封、不密封；定义密封性评估性能状态等级表，密封性评估性能状态等级表中将不密封定义1，密封定义为0；
根据检测1-7)的评估结果，进行综合评估长期运行复合绝缘子性能的方法为：
评估结果中有评估为“D”等级或1，表明待测试复合绝缘子已有显著性能衰减且速度较快；
评估结果中最严重的一项评估为“C”等级，表明待测试复合绝缘子已性能衰减且速度缓慢；
评估结果中最严重的一项评估为“B”等级，表明待测试复合绝缘子刚开始出现轻度性能下降；
评估结果中最严重的一项评估为“A”等级，表明待测试复合绝缘子性能正常。
所述步骤3)陡波冲击试验中在极短时间内对待测试复合绝缘子施加幅值高的电压波，来检验待测试复合绝缘子的内部绝缘质量，在待测试复合绝缘子上用铜带，宽度20mm、厚度1mm制成电极，固定在待测试复合绝缘子伞与伞之间的护套上，以便其定位形成沿轴向长为500mm或较小的区段，如果绝缘子绝缘距离小于等于500mm，试验电压直接施加在待测试复合绝缘子两端金具之间；冲击电压分别施加于两个相邻的电极之间，或端部金具之间，电压陡度1000kV/μs-1500kV/μs，每个测试区段进行正、负极性冲击各25次，冲击试验间隔为1min，待测试复合绝缘子只发生外部闪络而不发生内部击穿。
本发明通过对长期运行复合绝缘子憎水性、电气性能和机械性能的各项检测结果，分析多因素对复合绝缘子性能的影响程度，提出具有代表性的性能指标，如长期多因素老化造成复合绝缘子表面憎水性下降，将导致绝缘子耐污闪性能变差，所以憎水性的强弱是评估复合绝缘子耐污性能的重要指标，其次电气性能检测是评估复合绝缘子内、外绝缘强度和硅橡胶材料劣化程度的重要指标，机械性能检测是反应长期运行后芯棒和端部压接工艺方面的性能变化情况的重要指标，通过对各项重要的性能指标进行状态分级，再根据运维和抽检经验总结制定分级标准和区间，然后根据多项性能指标和状态分级对复合绝缘子性能进行综合评估，确定复合绝缘子性能状态，在检测数据引导下，进行状态分析与评估，建立预警机制，在故障到来之前进行状态检修，及时消除隐患，保障电网运行安全。
本发明提供的一种性能评估方法不同于常规只参考单一因素进行检测和评估，不能完全反应复合绝缘子真实性能状态情况。而是在能影响复合绝缘子性能的多因素条件下，对复合绝缘子的机械、电气及材料等性能进行检测，通过检测数据及运行经验的指导下，对复合绝缘子的性能状态进行综合评估，能够更真实准确的反应运行复合绝缘子的性能状态。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，而不是限定本发明的保护范围及应用。
一种长期运行复合绝缘子性能评估方法，包括以下步骤：
1、对相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子采用喷水分级法进行憎水性测试，所需设备是能产生细雾的喷雾瓶，喷雾瓶内装满水，水不应含有任何影响水的表面张力的杂质，如果水质有疑问，应使用去离子水和蒸馏水。每次喷水量为0.7mL-1mL，喷射角为50°-70°，喷水设备喷嘴距试品25cm,每秒喷水1次，共25次，喷水后表面有水分流下，喷射方向尽可能垂直试品表面，憎水性分级的HC值的读取应在喷水结束后的30s以内完成，试品与水平面呈20°-30°倾角，喷雾后观察复合绝缘子表面暴露于细水雾中持续一段时间后的湿润响应，表面憎水性状态对应于7个憎水性等级中的一个，HC1级对应憎水性很强的表面，HC7级对应完全亲水的表面。根据憎水性分级标准评估状态等级，见表1憎水性评估性能状态等级表。
| 憎水性等级 | 评估等级 |
| HC1、HC2 | A级 |
| HC3、HC4 | B级 |
| HC5 | C级 |
| HC6 | D级 |
2、将相同环境条件下同一型号的待测试品放在沸腾的含有0.1％(重量)NaCl的去离子水的容器中保持42小时进行水煮，水煮结束后允许试品冷却，并应将其保持在水中，水煮完成后48小时内进行干工频温升试验，耐受电压持续30min，试验过程中试品任何部位不应发生击穿，试验结束后测量伞间护套温度，记算伞间护套的温升值，根据温升值大小评估性能状态等级，见表2干工频温升评估性能状态等级表。
| 评估等级 | 温升(K) |
| A级 | 无击穿，温升≤5 |
| B级 | 无击穿，5＜温升≤10 |
| C级 | 无击穿，10＜温升≤15 |
| D级 | 击穿 |
3、将相同环境条件下同一型号的待测试品放在沸腾的含有0.1％(重量)NaCl的去离子水的容器中保持42小时进行水煮，水煮结束后允许试品冷却，并应将其保持在水中，水煮完成后48小时内进行陡波冲击试验，在极短时间内对绝缘子施加幅值很高的电压波，来检验绝缘子的内部绝缘质量，在试品上用铜带(宽度20mm、厚度1mm)制成电极，固定在伞与伞之间的护套上，以便其定位形成沿轴向长约为500mm或较小的区段，如果绝缘子绝缘距离小于等于500mm，试验电压直接施加在两端金具之间。冲击电压分别施加于两个相邻的电极之间，或端部金具之间，电压陡度1000kV/μs～1500kV/μs,每个测试区段进行正、负极性冲击各25次，冲击试验间隔为1min，试验过程中复合绝缘子只发生外部闪络而不发生内部击穿。陡波冲击试验的试验结果包括击穿、没有击穿；定义陡波冲击评估性能状态等级表，陡波冲击评估性能状态等级表中将击穿定义1，没有击穿定义为0。
4、用金钢石层的圆锯将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子沿90°方向切割样片，样片长度为30±0.5mm，再用180目细砂纸将带护套芯棒样片的切面打磨光滑，两切割端面应清洁并互相平行。将样片表面用异丙醇和滤纸在沸煮前擦洗干净，放入0.1％(重量)NaCl的去离子水的容器中(玻璃或不锈钢容器)中沸煮100±0.5h。沸腾到时后，将样片取出，在另一个充有自来水容器中于室温下至少放置15分钟，应在从沸煮容器中取出后的3小时内完成试验。耐压试验前样片从容器中取出，并立即用滤纸将表面擦干。然后把每一个样片置于两个电极间，试验电压升到12kV，持续1分钟，然后降到零。试验过程中不出现击穿和表面闪络，记录泄露电流值，根据泄漏电流值大小评估性能状态等级，见表3泄漏电流评估性能状态等级表。
| 评估等级 | 泄漏电流(μA) |
| A级 | 漏流≤100 |
| B级 | 100＜漏流≤500 |
| C级 | 500＜漏流≤1000 |
| D级 | 漏流＞1000 |
5、将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子伞裙裁取长度不小于60mm，宽度40mm-50mm，厚度6mm的试样。并适宜在试验装置上安装，试样被试表面应没有划伤、凸起、凹坑、气泡、修补等缺陷，另外试样表面应用金刚砂细砂纸加去离子水或蒸馏水打磨，直至试验整个表面湿润，干燥时呈现均匀无光泽表面。打磨后的试样应再用蒸馏水清洗。然后将胶片两端分别与上、下电极连接，采用质量分数为(0.1±0.002)％的分析纯氯化铵和质量分数为(0.02±0.002)％的异幸基苯氧基聚乙氧基乙醇的非离子型湿润剂配以蒸馏水或去离子水制成的污染液。待污染液以0.6mL/min的流速均匀在两电极间的试样表面上稳定地流下时，施加4.5kV电压值,保持电压恒定6小时，试验后记录蚀损深度值，根据最大蚀损深度值评估性能状态等级，见表4耐电痕化和蚀损试验评估性能状态等级表。
| 评估等级 | 蚀损深度(mm) |
| A级 | 深度≤0.5 |
| B级 | 0.5＜深度≤1.5 |
| C级 | 1.5＜深度≤2.5 |
| D级 | 深度＞2.5 |
6、将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子端部连接金具用清洁剂清洗干净，在端部金具和护套连接部位均匀涂抹渗透剂(1％(质量)浓度品红溶液)，渗透剂在表面作用20min，涂敷渗透剂后的5min内，对其施加70％额定机械负荷并保持1min，然后除去多余渗透剂，清洗端部金具与绝缘子护套界面，待表面干燥后，将清洗后的试验部位外表面的护套割去，观察端部金具和护套连接部位界面是否有渗透剂渗透。密封性能检测的检测结果包括密封(即无渗透剂渗透)、不密封(即有渗透剂渗透)；定义密封性评估性能状态等级表，密封性评估性能状态等级表中将不密封定义1，密封定义为0。
7、将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子挂在卧式拉力机上，并施加拉伸负荷，拉伸负荷先迅速而平稳地从0上升到额定机械负荷的75％，然后在30～90s内逐渐升高直至样品破坏，记录机械破坏负荷值，根据机械破坏负荷值评估性能状态等级，见表5为机械破坏负荷试验评估性能状态等级表。SML为复合绝缘子的规定机械负荷。
| 机械破坏负荷 | 评估等级 |
| 0.85SML | A级 |
| (0.75～0.85)SML | B级 |
| (0.65～0.75)SML | C级 |
| 0.65SML | D级 |
结合以上憎水性分级、电气性能和机械性能的状态等级综合评估长期运行复合绝缘子的性能情况，并采取相应运维措施，保障电网安全运行。
根据检测1-7)的评估结果，进行综合评估长期运行复合绝缘子性能的方法为：
评估结果中，有评估为“D”等级的或1，表明待测试复合绝缘子已有显著性能衰减且速度较快；
评估结果中，最严重的一项评估为“C”等级的，表明待测试复合绝缘子已性能衰减且速度缓慢；
评估结果中，最严重的一项评估为“B”等级的，表明待测试复合绝缘子刚开始出现轻度性能下降；
评估结果中，最严重的一项评估为“A”等级的，表明待测试复合绝缘子性能正常。
Claims (4)
1.一种长期运行复合绝缘子性能评估方法，其特征在于：定义憎水性评估性能状态等级表、工频温升评估性能状态等级表、泄漏电流评估性能状态等级表、蚀损深度评估性能状态等级表；
所述憎水性评估性能状态等级表中：HC1、HC2评估为A级，HC3、HC4评估为B级，HC5评估为C级，HC6评估为D级；
所述工频温升评估性能状态等级表中：工频温升值≤5K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为A级，5K＜温升值≤10K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为B级，10K＜温升值≤15K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为C级，待测试复合绝缘子任何部位发生击穿评估为D级；
所述泄漏电流评估性能状态等级表中：泄漏电流值≤100μA评估为A级，100μA＜泄漏电流值≤500μA评估为B级，500μA＜泄漏电流值≤1000μA评估为C级，泄漏电流值＞1000μA评估为D级；泄漏电流值单位为μA；
所述蚀损深度评估性能状态等级表中：蚀损深度值≤0.5mm评估为A级，0.5mm＜蚀损深度值≤1.5mm评估为B级，1.5mm＜蚀损深度值≤2.5mm评估为C级，蚀损深度值＞2.5mm评估为D级；蚀损深度值单位为mm；
选取相同环境条件下同一型号长期运行的复合绝缘子作为待测试复合绝缘子，分别进行以下检测：
1）待测试复合绝缘子进行憎水性检测，通过观察复合绝缘子表面暴露于细水雾中持续时间T1后的湿润响应，然后依据复合绝缘子伞裙表面憎水性分级典型状态图，评估待测试复合绝缘子伞裙表面憎水性等级，再结合憎水性评估性能状态等级表评估憎水性性能状态等级；
2）待测试复合绝缘子进行干工频温升检测，根据待测试复合绝缘子进行干工频温升检测的温升值，结合工频温升评估性能状态等级表确定工频温升评估等级，不同等级反应出长期运行复合绝缘子界面粘接强度和密封性的劣化程度情况；
3）待测试复合绝缘子进行陡波冲击试验，根据待测试复合绝缘子进行陡波冲击试验的试验结果，确定长期运行复合绝缘子内部缺陷情况；所述陡波冲击试验的试验结果包括击穿、没有击穿；定义陡波冲击评估性能状态等级表，陡波冲击评估性能状态等级表中将击穿定义1，没有击穿定义为0；
4）待测试复合绝缘子进行水扩散检测，根据待测试复合绝缘子进行水扩散检测的泄漏电流值，结合泄漏电流评估性能状态等级表确定泄漏电流评估等级，不同等级反应出长期运行复合绝缘子多因素的累积作用导致性能下降的程度情况；
5）待测试复合绝缘子进行耐漏电起痕检测，根据待测试复合绝缘子进行耐漏电起痕检测的蚀损深度值中的蚀损最大深度值，结合蚀损深度评估性能状态等级表确定耐漏电起痕评估等级，不同等级可以反应出长期运行复合绝缘子耐电蚀性能的情况；
根据检测1-5）的评估结果，进行综合评估长期运行复合绝缘子性能的方法为：
评估结果中有评估为“D”等级或1，表明待测试复合绝缘子已有显著性能衰减且速度较快；
评估结果中最严重的一项评估为“C”等级，表明待测试复合绝缘子已性能衰减且速度缓慢；
评估结果中最严重的一项评估为“B”等级，表明待测试复合绝缘子刚开始出现轻度性能下降；
评估结果中最严重的一项评估为“A”等级，表明待测试复合绝缘子性能正常。
2.根据权利要求1所述的长期运行复合绝缘子性能评估方法，其特征在于：还包括：
6）待测试复合绝缘子进行密封性能检测，根据对所述待测试复合绝缘子端部附件和绝缘子伞套间界面密封性试验的检测结果，评估长期运行各因素对复合绝缘子密封性的影响情况；所述密封性检测的检测结果包括密封、不密封；定义密封性评估性能状态等级表，密封性评估性能状态等级表中将不密封定义1，密封定义为0；
7）定义机械破坏负荷评估性能状态等级表，待测试复合绝缘子进行机械破坏负荷检测，根据待测试复合绝缘子进行机械破坏负荷检测的机械破坏负荷值，结合机械破坏负荷评估性能状态等级表确定机械破坏负荷评估等级，不同等级可以反应出长期运行后芯棒和端部压接工艺方面的性能变化情况；
所述机械破坏负荷评估性能状态等级表中：机械破坏负荷值=0.85SML评估为A级，机械破坏负荷值为0.75-0.85 SML评估为B级，机械破坏负荷值为0.65-0.75 SML评估为C级，机械负荷破坏值为0.65SML评估为D级；
根据检测1-7）的评估结果，进行综合评估长期运行复合绝缘子性能的方法为：
评估结果中有评估为“D”等级或1，表明待测试复合绝缘子已有显著性能衰减且速度较快；
评估结果中最严重的一项评估为“C”等级，表明待测试复合绝缘子已性能衰减且速度缓慢；
评估结果中最严重的一项评估为“B”等级，表明待测试复合绝缘子刚开始出现轻度性能下降；
评估结果中最严重的一项评估为“A”等级，表明待测试复合绝缘子性能正常。
3.一种长期运行复合绝缘子性能评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子采用喷水分级法进行憎水性测试，观察复合绝缘子表面暴露于细水雾中持续时间T1后的湿润响应，获取到测试复合绝缘子伞裙表面憎水性状态，依据复合绝缘子伞裙表面憎水性分级典型状态评估待测试复合绝缘子HC等级；
2）取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子放在沸腾的含有0.1wt%NaCl的去离子水的容器中保持T2小时进行水煮，水煮完成后T3小时内对待测试复合绝缘子进行干交流电压耐受温升试验，试验过程中待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿，试验结束后测量伞间护套温度，记算伞间护套的温升值，根据伞间护套的温升值大小评估性能状态等级；
3）取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子放在沸腾的含有0.1wt %NaCl的去离子水的容器中保持T2小时进行水煮，水煮结束后允许待测试复合绝缘子冷却，并将其保持在水中，水煮完成后T3小时内进行陡波冲击试验，检验待测试复合绝缘子的内部绝缘质量；
4）将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子沿芯体轴向呈90°方向切割成6片试样，两切割端面应清洁并互相平行，保证试样端面与高压电极表面接触良好，切割端面打磨光滑，将试样表面用异丙醇和滤纸在沸煮前擦洗干净；然后将试样放入含有0.1wt%NaCl的去离子水的沸煮容器中，沸煮100±0.5h，沸腾到时后，将试样取出用滤纸擦干，应在从沸煮容器中取出后的T4小时内完成试验；最后对每个试样施加12kV的工频电压，电压持续1min，试验过程中不出现击穿和表面闪络，记录泄漏电流值，根据泄漏电流值大小评估性能状态等级；
5）取相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子，将待测试复合绝缘子伞裙裁取至少五片试样，用金刚砂细砂纸加去离子水或蒸馏水打磨试样表面，用蒸馏水清洗打磨后的试样后将其两端分别与上、下电极连接，配制的污染液均匀在两电极间的试样表面上稳定地流下，施加4.5kV电压值，保持电压恒定6小时，试验结束后测量并记录试样蚀损最大深度值，根据试样表面的蚀损最大深度值评估性能状态等级；
6）将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子端部连接金具清洗干净，在端部金具和护套连接部位均匀涂抹渗透剂进行密封性能检测，渗透剂为质量百分比1%浓度品红溶液，渗透剂在表面作用20min，涂敷渗透剂后的5min内，用卧式拉力试验机对其施加70%额定机械负荷并保持1min，然后除去多余渗透剂，清洗端部金具与绝缘子护套界面，待表面干燥后，将清洗后的试验部位外表面的护套割去，观察端部金具与护套连接部位界面是否有渗透剂渗透，评估长期运行各因素对复合绝缘子密封性的影响情况；
7）将相同环境条件下同一型号的待测试复合绝缘子挂在卧式拉力机上，并施加拉伸负荷，拉伸负荷先迅速而平稳地从零上升到额定机械负荷的75%，然后在30～90s内逐渐升高直至样品破坏，记录机械破坏负荷值，根据机械破坏负荷值评估性能状态等级；
定义憎水性评估性能状态等级表、工频温升评估性能状态等级表、泄漏电流评估性能状态等级表、蚀损深度评估性能状态等级表、机械破坏负荷评估性能状态等级表；
所述憎水性评估性能状态等级表中：HC1、HC2评估为A级，HC3、HC4评估为B级，HC5评估为C级，HC6评估为D级；
所述工频温升评估性能状态等级表中：工频温升值≤5K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为A级，5K＜温升值≤10K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为B级，10K＜温升值≤15K且待测试复合绝缘子任何部位不应发生击穿评估为C级，待测试复合绝缘子任何部位发生击穿评估为D级；
所述泄漏电流评估性能状态等级表中：泄漏电流值≤100μA评估为A级，100μA＜泄漏电流值≤500μA评估为B级，500μA＜泄漏电流值≤1000μA评估为C级，泄漏电流值＞1000μA评估为D级；泄漏电流值单位为μA；
所述蚀损深度评估性能状态等级表中：蚀损深度值≤0.5mm评估为A级，0.5mm＜蚀损深度值≤1.5mm评估为B级，1.5mm＜蚀损深度值≤2.5mm评估为C级，蚀损深度值＞2.5mm评估为D级；蚀损深度值单位为mm；
所述机械破坏负荷评估性能状态等级表中：机械破坏负荷值=0.85SML评估为A级，机械破坏负荷值为0.75-0.85 SML评估为B级，机械破坏负荷值为0.65-0.75 SML评估为C级，机械负荷破坏值为0.65SML评估为D级；
所述陡波冲击试验的试验结果包括击穿、没有击穿；定义陡波冲击评估性能状态等级表，陡波冲击评估性能状态等级表中将击穿定义1，没有击穿定义为0；
所述密封性能检测的检测结果包括密封、不密封；定义密封性评估性能状态等级表，密封性评估性能状态等级表中将不密封定义1，密封定义为0；
根据检测1-7）的评估结果，进行综合评估长期运行复合绝缘子性能的方法为：
评估结果中有评估为“D”等级或1，表明待测试复合绝缘子已有显著性能衰减且速度较快；
评估结果中最严重的一项评估为“C”等级，表明待测试复合绝缘子已性能衰减且速度缓慢；
评估结果中最严重的一项评估为“B”等级，表明待测试复合绝缘子刚开始出现轻度性能下降；
评估结果中最严重的一项评估为“A”等级，表明待测试复合绝缘子性能正常。
4.根据权利要求3所述的长期运行复合绝缘子性能评估方法，其特征在于：所述步骤3）陡波冲击试验中在极短时间内对待测试复合绝缘子施加幅值高的电压波，来检验待测试复合绝缘子的内部绝缘质量，在待测试复合绝缘子上用铜带制成电极，固定在待测试复合绝缘子伞与伞之间的护套上，以便其定位形成沿轴向长为500mm或较小的区段，如果绝缘子绝缘距离小于等于500mm，试验电压直接施加在待测试复合绝缘子两端金具之间；冲击电压分别施加于两个相邻的电极之间，或端部金具之间，电压陡度1000kV/μs-1500kV/μs，每个测试区段进行正、负极性冲击各25次，冲击试验间隔为1min，待测试复合绝缘子只发生外部闪络而不发生内部击穿。
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| CN202211423902.7A CN116434877A (zh) | 2022-11-14 | 2022-11-14 | 一种长期运行复合绝缘子性能评估方法 |
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