人工電暈老化條件下復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合絕緣子傘裙和護套的首選材料。然而不同于傳統(tǒng)的陶瓷等無機材料,有機硅橡膠材料受到環(huán)境因素和強電場等綜合作用,其所面臨的老化問題更為嚴峻。隨著復合絕緣子掛網運行年限的增加,由于材料老化而導致的閃絡事故也日漸增多。復合絕緣子的老化狀態(tài)評估已經成為其掛網運行中的一個關鍵問題。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),在設定的溫度范圍內對新品,人工電暈加速老化,掛網運行不

2、同年限后的復合絕緣子試樣進行了體積電阻率及其隨溫度變化的測試工作,并進一步探究了材料體積電阻率隨溫度變化特性在復合絕緣子實驗室老化評估中的應用。
　　首先根據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,而后搭建相關的測試系統(tǒng)并通過試驗驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性。試驗通過對十個廠家的新品試樣進行測試,證明了新品試樣的體積電阻率與溫度的Tln?v?1關系滿足線性關系。
　　通過靜電場模擬設計了一套多針對單板

3、電暈加速老化試驗裝置。通過搭建驗證裝置對相關參數進行了進一步優(yōu)化以實現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行了最長1000h的電暈老化,期間選取不同老化時間點的試樣進行了體積電阻率隨溫度變化關系的測試。測試結果表明隨著電暈老化作用時間的加長,材料對應的Tln?v?1線性關系減弱。且線性關系的減弱先發(fā)生在低溫區(qū)段,高溫區(qū)段的線性關系依舊保持。隨后通過現有的FTIR,SEM

4、,XPS測試手段對材料的表面進行分析。其結果表明電暈作用導致材料表面氧化情況嚴重且有機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。相關測試結果與材料體積電阻率隨溫度變化的試驗結果互相印證。隨后,選取了兩個廠家掛網運行不同年限的試樣進行了對比分析。其體積電阻率隨溫度變化的測試結果表明,現場運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試驗證明了現場試樣的老化情況較實驗