復(fù)合套管用硅橡膠人工加速老化試驗(yàn)方法設(shè)計(jì).pdf

1、高溫硫化硅橡膠材料以其優(yōu)良的憎水性、憎水遷移性和恢復(fù)性成為復(fù)合套管傘裙和護(hù)套的首選材料，然而由于持續(xù)的電場(chǎng)作用，在光照、高低溫、鹽霧、酸雨、工業(yè)污垢、化學(xué)腐蝕、潮濕等嚴(yán)酷的氣象及環(huán)境條件下，造成了硅橡膠復(fù)合套管的老化。由于硅橡膠復(fù)合套管與復(fù)合絕緣子的傘裙護(hù)套材質(zhì)相同，因此可以借鑒硅橡膠復(fù)合絕緣子的老化研究理論對(duì)復(fù)合套管做進(jìn)一步的老化研究。但是考慮到相同電壓等級(jí)的硅橡膠復(fù)合套管比復(fù)合絕緣子的半徑大的多，兩者在受到機(jī)械應(yīng)力作用后老化趨勢(shì)可能

2、存在差異。根據(jù)這一點(diǎn)本文對(duì)受到機(jī)械應(yīng)力作用后的硅橡膠材料進(jìn)行了具體分析。
　　首先對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)行了全面的分析與總結(jié)，擬定了ANSYS中復(fù)合套管用硅橡膠材料受力模型的參數(shù)范圍，對(duì)不同機(jī)械應(yīng)力下不同半徑護(hù)套的老化情況進(jìn)行了分析，分析結(jié)果顯示，在受到相同機(jī)械應(yīng)力的情況下，半徑大的硅橡膠復(fù)合套管比半徑小的絕緣子更容易受到破壞。同時(shí)，確定了后續(xù)人工加速老化試驗(yàn)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。
　　基于以上分析本文設(shè)計(jì)出一套多針對(duì)單板的人工電

3、暈加速老化試驗(yàn)裝置。為了真實(shí)模擬硅橡膠復(fù)合套管護(hù)套的情況，該裝置將傳統(tǒng)的平面下極板改為拱形，通過(guò)施力裝置對(duì)放于拱形電極上的試驗(yàn)樣品施加一定的機(jī)械應(yīng)力。針對(duì)現(xiàn)有單針-板電暈加速老化試驗(yàn)裝置難以在材料表面形成較大面積均勻電暈老化的缺點(diǎn)，本文在此基礎(chǔ)上增加了兩個(gè)針來(lái)得到一個(gè)較均勻的老化區(qū)域并同時(shí)提高放電能量；兩針之間及針尖到試樣上表面的距離通過(guò)前期實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后加以確定。
　　通過(guò)硬度、憎水性、FTIR，SEM和XPS等測(cè)試方法，對(duì)人工加速

4、老化后的硅橡膠材料試樣進(jìn)行綜合分析。FTIR的測(cè)試結(jié)果顯示，施加機(jī)械應(yīng)力越大硅橡膠樣品固有的基團(tuán)含量越少，對(duì)應(yīng)的吸收峰越低，而電暈過(guò)程中的氧化產(chǎn)物對(duì)應(yīng)吸收峰會(huì)增大，其含量隨機(jī)械應(yīng)力的增加而增多；SEM測(cè)試結(jié)果顯示隨著施加機(jī)械應(yīng)力的增大，硅橡膠樣品表面出現(xiàn)的裂紋與孔洞增多。
　　最后，針對(duì)單一評(píng)估指標(biāo)存在的片面性，對(duì)基于特征量相對(duì)變化率的硅橡膠材料老化狀態(tài)多維參量評(píng)估方法進(jìn)行了初步探討，為今后現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的硅橡膠復(fù)合套管的老化評(píng)估及退運(yùn)