[发明专利]一种固体绝缘表面裂纹修复方法及其修复装置

说明书

本发明公开了一种固体绝缘表面裂纹修复方法及其修复装置,其中，一种固体绝缘表面裂纹修复方法，包括：根据固体绝缘部件的类型，选用与等离子体反应后生成介电常数或电阻率为固体绝缘部件±50％的物质的介质溶液作为前驱物，利用微波等离子体射流使含前驱物的等离子体对固体绝缘部件的表面缺陷进行喷涂即可。该方法可以有效提高固体绝缘与介质之间的结合力，进而实现具有表面缺陷的固体绝缘部件的有效修复。

技术领域

本发明涉及固体绝缘材料技术领域，具体涉及一种固体绝缘表面裂纹修复方法及其修复装置。

背景技术

绝缘子作为重要的绝缘和固定支撑部件，广泛应用于电力系统输变电设备中。工作电压下绝缘子的表面场强、内部工作场强以及支撑绝缘件的壳体表面场强要低于额定场强，同时绝缘子要达到一定耐受冲击的机械强度。但绝缘子在长时间运行过程中，受到安装、外部环境(机电负荷、日晒雨淋、冷热变化)和机械应力的影响，表面会出现裂纹、划痕等物理缺陷，引起局部电场集中，同时外部污染物更易渗入绝缘子内部进而导致绝缘劣化，增加了绝缘子沿面闪络或击穿等放电问题发生的概率，直接影响电力设备的安全运行，甚至会造成输变电设备故障和电力系统瘫痪。

例如，盆式绝缘子在运行过程中由于受到中心导体与设备外壳的机械挤压，绝缘子内部应力集中可能会产生裂纹缺陷；冷热温差造成的冲击作用会导致绝缘子表面产生微小裂纹，并且逐步向深度方向发展，最终可能造成绝缘子损坏；户外支柱绝缘子铁瓷结合部的胶结水泥容易产生裂纹，水分容易渗透到裂纹中，低温下水分结冰膨胀，使得裂纹扩大，结合部局部应力集中，造成支柱绝缘子断裂；电缆护套表面的裂纹及电缆附件和电缆本体之间的缝隙也是电缆系统渗水及绝缘劣化的重要原因。

近年来，以环氧和聚乙烯等为代表的固体绝缘材料取得了巨大的发展，多种性能优异的聚合物和陶瓷材料在电力设备中得到广泛应用，但是由于加工、装配和运行过程中的老化，固体绝缘部件的表面产生裂纹或划痕等缺陷，在特高压交流输电工程中，容易出现由于绝缘缺陷引发的绝缘子炸裂事故。随着特高压直流输电技术的发展，电力系统对于固体绝缘部件的电气性能要求也更加严格，但对于出现表面缺陷的固体绝缘部件，大面积地更新替代经济成本很高。并且目前对于存在表面缺陷的固体绝缘设备并没有十分有效的修复方法，发展快速高效的绝缘表面局部缺陷修复技术对电力设备的运维检修、保证电力系统安全可靠运行具有重要的实际意义。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于对于存在表面缺陷的绝缘设备并没有十分有效的修复方法的缺陷，从而提供能够提高封堵材料与基材的粘结力，进而实现具有表面缺陷的绝缘设备有效修复的一种固体绝缘表面裂纹修复方法，并提供了能适用于固体绝缘表面裂纹修复的装置。

一种固体绝缘表面裂纹修复方法，包括：根据固体绝缘部件的类型，选用与等离子体反应后生成介电常数或电阻率为固体绝缘部件±50％的物质的介质溶液作为前驱物，利用微波等离子体射流使含前驱物的等离子体对固体绝缘部件的表面缺陷进行喷涂即可。且该前驱物与固体绝缘部件之间具有良好的相容性。

形成微波等离子体射流的过程为：向微波谐振腔体中通入工作气，启动微波源即可产生微波等离子体射流；

形成含前驱物的等离子体的过程为：采用载气通入前驱物中并带出前驱物至微波谐振腔体的出口位置处，与微波等离子体射流结合即可生成含前驱物的等离子体。

当固体绝缘部件的材质为硅橡胶绝缘子时，所述前驱物选用含硅的介质溶液，当固体绝缘部件的材质为陶瓷时，所述前驱物选用含铝的介质溶液；

所述载气选用氩气与氧气混合气体或者氩气；

所述工作气为氩气或氮气。

优选的，所述含硅的介质溶液中的介质为六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、正硅酸乙酯或四氯化硅；所述含铝的介质溶液中的介质为三甲基铝溶液、三甲基铝溶胶、氧化铝溶液或氧化铝溶胶。