[发明专利]一种换流变密封件多因素老化试验方法

说明书

本发明公开了一种换流变密封件多因素老化试验方法，包括步骤1、密封件试样的制备；步骤2、试验工装的制备；步骤3、密封件试样的安装；步骤4、根据换流变密封件应用场合的温度、机械应力和电场作用情况，选取多个温度值、多个机械应力值、多个电场强度值，采用交叉试验方法，开展多次老化试验；步骤5、选取硬度、拉伸性能、压缩永久变形率、外观检查作为性能评价指标，根据试验前后的性能评价指标，评估密封件试样的老化情况。本发明的老化试验方法，综合考虑温度、变压器油介质、机械应力、电场多因素作用对密封材料的影响，更有效地模拟换流变密封件在服役过程中的实际环境，提高老化试验的准确度。

技术领域

本发明涉及一种换流变密封件多因素老化试验方法。

背景技术

换流变压器是直流输电工程中的关键设备之一，其运行状况直接关系到系统的安全稳定运行。

橡胶类密封材料有着弹性好、寿命长、耐腐蚀性好、制造工艺简单、成本低等优势，所以是目前应用最广的一种密封材料。但橡胶密封材料作为一种高分子材料，在实际应用中也会存在许多弊端，其中以材料过快老化所引发的质量问题最为严重。这是由于橡胶密封材料在长期贮存以及服役过程中，可能会受到如氧、热、变压器油、电场、机械应力等多种环境因素的影响，其性能会随着时间的增加而逐渐衰减，主要表现在橡胶材料发生脆化、硬化、粉化、开裂、憎水性下降等老化现象，甚至丧失使用性能而失去密封效用。

直流输电工程中换流变的橡胶密封材料因使用环境相对比较恶劣，密封件老化、开裂以及密封不良等导致设备渗漏油、换流变含气量含水量超标，严重时甚至引起换流变故障。针对上述由于设备密封性能不良引起的换流故障问题，国内也缺乏规程指导运维人员确定密封件更换周期和材料选型，造成了设备运行后密封问题比较突出。

为评估换流变密封件的老化情况，往往采用老化试验的方法。但是，现阶段的技术往往采用单影响因子的加速老化试验方法，仅考虑热老化、变压器油老化、电场老化、机械应力老化等单一影响因素，无法模拟换流变密封件在长期贮存和服役过程中的实际环境，试验结果误差较大，试验的有效性有待进一步评估。

发明内容

针对上述问题，本发明综合考虑温度、变压器油、电场和机械应力等多种环境因素的影响，提供一种换流变密封件多因素老化试验方法，能更有效地模拟换流变密封材料在服役过程中的实际环境，提高老化试验的准确度。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种换流变密封件多因素老化试验方法，包括以下步骤：

步骤1、密封件试样的制备：选取丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶或氟硅橡胶制成圆柱形或细长条的密封件试样；

步骤2、试验工装的制备：试验工装包括变压器油盛放器具、电极和机械应力预载荷夹具，电极和机械应力预载荷夹具通过瓷绝缘子固定在变压器油盛放器具的箱壁上，机械应力预载荷夹具位于电极的下极板和上极板之间，电极的上极板通过导线与试验电源连接，机械应力预载荷夹具用于对密封件试样施加机械应力，电极用于对密封件试样施加电场作用，变压器油盛放器具用于盛放变压器油；

步骤3、密封件试样的安装：先将密封件试样固定在机械应力预载荷夹具中，然后向变压器油盛放器具充满变压器油，最后将试验工装放置于热老化试验箱中；

步骤4、根据换流变密封件应用场合的温度、机械应力和电场作用情况，选取多个温度值、多个机械应力值、多个电场强度值，采用交叉试验方法，开展多次老化试验；

步骤5、选取硬度、拉伸性能、压缩永久变形率、外观检查作为性能评价指标，根据试验前后的性能评价指标，评估密封件试样的老化情况。

作为本发明的一种改进，还包括步骤6、选取压缩永久变形率作为评价指标，评估换流变密封件的剩余寿命，具体包括：

步骤61、根据热老化公式：