[发明专利]空心复合材料绝缘子热应力循环试验方法及装置

说明书

本发明公开空心复合材料绝缘子热应力循环试验方法及装置。该方法包括：将待试验的空心复合材料绝缘子两端密封，形成内腔；向所述内腔注入绝缘油；将注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子伴随其目标产品在干燥罐内进行目标产品的加速热老化试验；在目标产品的加速热老化试验达成后，将注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子与目标产品分离，及针对注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子依次展开多组判定试验；并判定注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子的热应力性能满足预先设定的使用要求或判定注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子的热应力性能不满足预先设定的使用要求。该热应力循环试验方法操作流程清晰、判据合理可信、试验效果可靠。

技术领域

本发明属于绝缘子技术领域，具体涉及空心复合材料绝缘子热应力循环试验方法及装置。

背景技术

电工陶瓷材料在世界上已经具有100余年的生产、使用历史，其精细的结构和其高强、高硬、耐磨等特点都使其成为出色的绝缘材料，被广泛应用到电力领域。我国电网的发展历程中早期采用的都是陶瓷绝缘子(以下称瓷绝缘子)。

瓷绝缘子其优点是能够抵抗环境老化，表现出很好的稳定性和很高的机械强度；因材料具有很高的熔点，在运行中具有优异的耐电晕或电弧烧蚀能力以及耐化学腐蚀能力。另外，瓷绝缘子原材料成本低廉，具备一定的自洁能力等等。

瓷绝缘子其缺点是，瓷绝缘子遇有较大冷热变化时，常会出现瓷件开裂情况。另外，瓷绝缘子还可能出现剥釉、剥砂。个别品种的瓷绝缘子的过程合格率因产品结构因素并不高，有的品种的强度分散性也较大，且容易受到环境污染影响，耐污闪能力比较低。

另外，电工陶瓷的密度较大，因此瓷绝缘子自重比较大。电工陶瓷属于脆性材料，运输和安装过程要求较高，容易磕碰损伤，特别是在设备的电气试验和运行使用之中，因温度、压力等因素有破坏性爆炸的危险案例发生，会伤及人员和周边设备设施的安全。

在上个世纪70年代开始，利用硅橡胶材料和玻璃纤维缠绕管(棒)材料制品生产制造的复合材料绝缘子开始出现。经过逐步发展，到2000年以后，可以按要求生产制造出交流10kV～1000kV和直流±400kV～±800kV的电站线路用的空心复合材料绝缘子产品，并开始逐步部分代替瓷绝缘子。其中，空心复合材料绝缘子作为电力设备的外绝缘和机械支撑之用，与空心瓷绝缘子具有相同的功用。

空心复合材料绝缘子中，硅橡胶伞套、玻璃纤维芯棒及硅橡胶伞套与玻璃纤维芯棒之间，在工作中受温热应力的作用，存在一定安全隐患。如，由于热应力的作用，护套与芯棒间的界面粘接松动，使得护套与芯棒出现剥离而导致局部绝缘失效。

因此，需要验证空心复合材料绝缘子产品在电站全寿命周期运行中，是否能够经受电力设备长期运行温升和异常短路时的热应力的考核，以确定其热性能是否具有设计要求的长寿命和高可靠性，以降低空心复合材料绝缘子产品在电站全寿命周期运行中可能存在的安全风险。

发明内容

本发明提供空心复合材料绝缘子热应力循环试验方法及装置，以解决现有技术中缺少考核空心复合材料绝缘子的热性能是否满足设计要求的长寿命和高可靠性的技术手段的问题。

第一方面，本发明提供一种空心复合材料绝缘子热应力循环试验方法，包括：

将待试验的空心复合材料绝缘子两端密封，形成内腔；向所述内腔注入绝缘油；

将注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子伴随其目标产品在干燥罐内进行目标产品的加速热老化试验，其中，在目标产品的加速热老化试验中，包括多个真空升温处理轮次，在各真空升温处理轮次中，注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子处于热应力状态，全部的真空升温处理轮次中，注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子处于热应力状态的持续时间累加后为该试验品预先设定的热应力循环时间；

在目标产品的加速热老化试验达成后，将注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子与目标产品分离，及针对注入绝缘油后的空心复合材料绝缘子依次展开多组判定试验；