[发明专利]一种运行复合绝缘子老化程度的评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据体积电阻率随温度的变化情况对复合绝缘子的材料老化程度进行评估的方法。

背景技术

目前，高压输电线路杆塔大都通过复合绝缘子与线路绝缘，复合绝缘子的伞裙和护套的材质一般为高温硫化硅橡胶。在长期挂网运行过程中，高温硫化硅橡胶受到高强度电场及环境中光、热、雨、污秽等的影响，会出现严重的老化问题。为确保高压输电线路的可靠运行，有必要对复合绝缘子的老化程度进行检测。

现有的硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法有多种，如根据材料的物理特性（如材料外观、憎水性、等值盐密、灰密、热重等）分析绝缘子的老化程度；根据材料的化学特性分析绝缘子的老化程度；根据材料的电特性（如闪络电压、泄露电流、热刺激电流等）分析绝缘子的老化程度。但这些方法均不能给出定量的判别结果，其准确性较差，而且现有的检测方法均未涉及高温硫化硅橡胶的体积电阻率特性，而体积电阻率才是对高压输电线路的运行影响最大的参数，也是判断高温硫化硅橡胶老化程度的最佳指标，因此有必要探索一种根据体积电阻率对复合绝缘子的老化程度进行准确评估的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种运行复合绝缘子老化程度的评估方法，以提高评估结果的准确性，保证高压输电线路的正常运行。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种运行复合绝缘子老化程度的评估方法，该方法首先利用三电极体积电阻率测试装置，测量从挂网运行过的复合绝缘子伞裙表面切下的圆片型高温硫化硅橡胶试样在不同温度下的体积电阻率，然后绘制曲线并计算该曲线的线性拟合R²，最后根据曲线的线性拟合R²和高温硫化硅橡胶的体积电阻率的变化情况来综合判断复合绝缘子的老化程度；

所述方法的具体步骤如下：

a.采集试样：使用切片器从挂网运行过的复合绝缘子表面切下圆片型高温硫化硅橡胶试样；

b.清洗试样：先使用无水乙醇对试样表面进行清洗，再用去离子水对试样表面进行清洁，而后将试样放入干燥箱中进行干燥；

c.检测试样：利用三电极体积电阻率测试装置测量试样在不同温度下的体积电阻率，将各个体积电阻率及其对应的测量温度T标在坐标图上，并计算其线性拟合R²；

d.老化程度评估：曲线的线性拟合R²越小、试样的体积电阻率越低，说明复合绝缘子的老化程度越严重，当R²＜0.8或者试样的室温条件下的体积电阻率下降到Ω·cm时，则认为复合绝缘子老化严重，需要进行更换。

上述运行复合绝缘子老化程度的评估方法，所述三电极体积电阻率测试装置包括直流电源、电流表、调温屏蔽箱和安装在调温屏蔽箱内部且彼此同轴的圆柱状高压电极、圆柱状测量电极和圆环柱状屏蔽电极，所述屏蔽电极的外径小于试样直径且与高压电极的直径相同，其内径大于测量电极的直径，高压电极与直流电源的正极相连，其余两个电极与直流电源的负极相连，圆片型高温硫化硅橡胶试样的一个平面贴在高压电极的端面上，另一个平面贴在测量电极和屏蔽电极的端面上，所述电流表串接在测量电极与直流电源负极的连线上，该装置的测量方法如下：

①试样放置在三电极之间后，将调温屏蔽箱内的温度调整到初始值，直流电源的输出电压调节到设定的测试电压，待系统稳定后记录电流表的读数；

②按设定间隔改变调温屏蔽箱内的温度，依次记录各温度下电流表的读数；

③按下式依次计算各温度下试样的体积电阻率：

，

其中，U为测试电压，为流过测量电极的电流，即电流表的读数，d为试样厚度，s为测量电极的端面面积。

上述运行复合绝缘子老化程度的评估方法，所述测试电压U为1kV，测试温度范围为293K～343K，测试温度间隔为10K，试样在每一温度下稳定10min后施加测试电压，加压10min后记录电流表的电流值。

上述运行复合绝缘子老化程度的评估方法，所述测量电极与屏蔽电极之间设置有绝缘层。

上述运行复合绝缘子老化程度的评估方法，所述圆片型高温硫化硅橡胶试样的直径为20mm，厚度d为1.3mm。

上述运行复合绝缘子老化程度的评估方法，所述高压电极的直径为20mm，高度为2mm；所述测量电极的直径为10mm，高度为6mm；所述屏蔽电极的内直径为10.8mm，外直径为14.8mm，高度为6mm。

上述运行复合绝缘子老化程度的评估方法，所述高压电极的引线为绝缘线，其余两个电极的引线为双屏蔽线。