[发明专利]一种高温硫化硅橡胶老化状态评估方法

说明书

本发明公开了一种高温硫化硅橡胶老化状态评估方法，其根据SiCH₃⁺与SiC₃H₉⁺的质谱峰高比值作为老化判断依据来评估老化状态。本发明针对硅橡胶老化过程中的特征产物进行飞行时间二次离子质谱检测和定量分析，从而准确判断材料的寿命状态。电网公司采用该诊断方法可以判断复合绝缘子是否需要更换，从而保障电网安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种复合绝缘子老化状态评估方法，尤其涉及一种高温硫化硅橡胶复合绝缘子老化状态评估方法。

背景技术

早期电力行业使用的绝缘子为陶瓷或玻璃材质，上世纪80年代我国开始复合绝缘子的研制，由于其优异的耐污闪性能，目前已经在大部分污秽严重地区和许多新建输电线路上广泛使用。据统计，中国挂网运行的复合绝缘子用量已经累计超过700万只以上(截止2014年，110kV及以上电压等级)，占全球在网运行复合绝缘子数量(截止2013年，50kV及以上电压等级复合绝缘子数量已超过2000万只)很大比重，是目前全世界使用复合绝缘子最多的国家。复合绝缘子主要由高温硫化硅橡胶、环氧树脂玻璃钢芯棒和金具三部分组成。经补强且填充各种添加剂的高温硫化硅橡胶(HTV-SR)，由于其具有良好的耐污性、强憎水性和憎水迁移性、恢复性、维护方便等，比其他有机绝缘材料的性能更为优越，并在国外已经经受了几十年的实际运行考验，逐渐成为外绝缘伞套的首选材料。

复合绝缘子在运行中受到各种因素的综合作用，包括电气、机械和环境因素，随着运行时间的增长，硅橡胶复合绝缘子会出现憎水性下降、伞裙变色、变硬、变脆、粉化、开裂、漏电起痕或电蚀损、端部密封失效、不明原因闪络等现象，造成线路跳闸，影响电网安全稳定运行。通常认为复合绝缘子使用寿命为8-12年，如果不及时更换会造成电网安全事故，如果提前更换则会造成大量经济损失，因此对复合绝缘子寿命状态进行准确评估具有重要意义。

CN201610485019、CN201610149966、CN201510958923、CN201510958583和CN201510570741建立了基于陷阱电荷量、热刺激电流特性和吸湿性与介电特性的复合绝缘子老化状态判断、预测、分级和试验评估方法。CN201310495248采用慢正电子束测量，得到随正电子入射能量分布的多普勒展宽谱，判断伞裙老化状态。以上方法均是基于硅橡胶材质老化后电学、物理特征改变，对其性能特征进行测量从而获得老化状况信息，与憎水性、表面粗糙度等性能测试方法没有本质区别。CN201610604578采用红外光谱对硅橡胶主链和侧链基团进行检测，该方法进一步将检测对象深入到了物质结构微观层面，是一种十分有意义的探索，但是限于红外光谱本身特性，只能大致判断基团的变化，无法了解老化过程中物质含量的变化，在进行定量分析时具有一定局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的缺陷，提供一种高温硫化硅橡胶老化状态评估方法，能够针对硅橡胶老化过程中的特征产物进行检测和定量分析，从而准确判断材料的寿命状态。

一种高温硫化硅橡胶老化状态评估方法，直接采用质谱对待测固体高温硫化硅橡胶进行分析，评估其老化状态。

本发明创新地采用质谱方式评估固体高温硫化硅橡胶的老化程度。

本发明中，所述的质谱优选为飞行时间二次离子质谱。

作为优选，所述的高温硫化硅橡胶为甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶中的至少一种。

作为优选，待测高温硫化硅橡胶为高温硫化硅橡胶复合绝缘子。

作为优选，进行所述的质谱测定，并根据SiCH₃⁺与SiC₃H₉⁺的质谱峰高比值作为老化判断依据、评估老化状态。