人工電暈老化條件下復(fù)合絕緣子材料體積電阻率特性研究.pdf

1、高溫硫化硅橡膠材料因其優(yōu)異的憎水性和憎水遷移性而成為復(fù)合絕緣子傘裙和護(hù)套的首選材料。然而不同于傳統(tǒng)的陶瓷等無機(jī)材料,有機(jī)硅橡膠材料受到環(huán)境因素和強(qiáng)電場等綜合作用,其所面臨的老化問題更為嚴(yán)峻。隨著復(fù)合絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行年限的增加,由于材料老化而導(dǎo)致的閃絡(luò)事故也日漸增多。復(fù)合絕緣子的老化狀態(tài)評估已經(jīng)成為其掛網(wǎng)運(yùn)行中的一個關(guān)鍵問題。本文利用自行研制的適用于小尺寸試樣的三電極體積電阻率測試系統(tǒng),在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)對新品,人工電暈加速老化,掛網(wǎng)運(yùn)行不

2、同年限后的復(fù)合絕緣子試樣進(jìn)行了體積電阻率及其隨溫度變化的測試工作,并進(jìn)一步探究了材料體積電阻率隨溫度變化特性在復(fù)合絕緣子實(shí)驗(yàn)室老化評估中的應(yīng)用。
　　首先根據(jù)傘裙特性確定了適用于小尺寸試樣的三電極尺寸及測試溫度范圍等參數(shù),而后搭建相關(guān)的測試系統(tǒng)并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性。試驗(yàn)通過對十個廠家的新品試樣進(jìn)行測試,證明了新品試樣的體積電阻率與溫度的Tln?v?1關(guān)系滿足線性關(guān)系。
　　通過靜電場模擬設(shè)計(jì)了一套多針對單板

3、電暈加速老化試驗(yàn)裝置。通過搭建驗(yàn)證裝置對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)相對于單針對單板電暈加速老化裝置對硅橡膠表面更加大而均勻的老化面積。通過對某一廠家的高溫硫化硅橡膠試樣進(jìn)行了最長1000h的電暈老化,期間選取不同老化時間點(diǎn)的試樣進(jìn)行了體積電阻率隨溫度變化關(guān)系的測試。測試結(jié)果表明隨著電暈老化作用時間的加長,材料對應(yīng)的Tln?v?1線性關(guān)系減弱。且線性關(guān)系的減弱先發(fā)生在低溫區(qū)段,高溫區(qū)段的線性關(guān)系依舊保持。隨后通過現(xiàn)有的FTIR,SEM

4、,XPS測試手段對材料的表面進(jìn)行分析。其結(jié)果表明電暈作用導(dǎo)致材料表面氧化情況嚴(yán)重且有機(jī)高分子鏈段打斷而小分子大量生成,材料表面的空洞變多變深。相關(guān)測試結(jié)果與材料體積電阻率隨溫度變化的試驗(yàn)結(jié)果互相印證。隨后,選取了兩個廠家掛網(wǎng)運(yùn)行不同年限的試樣進(jìn)行了對比分析。其體積電阻率隨溫度變化的測試結(jié)果表明,現(xiàn)場運(yùn)行多年的試樣在同等溫度下體積電阻率要低于新品試樣,其 Tln?v?1線性度降低甚至消失。FTIR和SEM試驗(yàn)證明了現(xiàn)場試樣的老化情況較實(shí)驗(yàn)