广东电网有限责任公司东莞供电局、清华大学深圳研究生院的研究人员夏云峰、宋新明、何建宗、贾志东、王希林,在年《电工技术学报》增刊1上撰文指出,复合绝缘子硅橡胶伞裙护套在长期的户外运行条件下会出现老化现象,给绝缘子运行带来隐患,运维单位需定期进行抽检分析来评估硅橡胶的老化状态,但目前尚无有效的评估方法。
本文从电网系统对硅橡胶性能要求的重要指标入手,将憎水性以及耐漏电起痕和电蚀损性能两项指标分级,作为评估硅橡胶老化状态的根本凭据,然后测量材料其他的宏观微观参数,将硬度、明度、密度、热失重转折点和终点的剩余比例以及典型官能团红外光谱吸收峰等作为评估硅橡胶老化状态的备选特征量。最后利用统计分析的数学方法研究性能指标及老化状态与特征量之间的关系。
结果表明,利用硬度Hshore、HC分级以及密度能判别硅橡胶的老化状态,方法简单可行,便于运维人员对硅橡胶状态的可靠的评估,保障了输电线路的安全运行。
复合绝缘子主要是由外绝缘保护的高温硫化硅橡胶伞裙护套和内部机械支撑的环氧树脂玻璃纤维芯棒构成。相比于传统的陶瓷玻璃绝缘子,由于硅橡胶材料独特的憎水性和憎水迁移性,复合绝缘子具有优异的防污闪性能,再加上重量轻、没有零值等的优点,已经广泛应用于各电压等级的架空输电线路上。
近年来的直流输电和特高压发展,也大大促进了复合绝缘子在国内输电线路上的大范围推广。截止到年2月28日,国家电网kV及以上挂网运行的复合绝缘子数量达到支,南方电网35kV以上挂网运行的复合绝缘子数量达到支,其中广东电网达支。
硅橡胶本质上是一种有机高分子材料,在复杂的户外运行环境下,受到温湿度、污秽、紫外线、日照、放电、臭氧等影响,硅橡胶伞裙护套表现出褪色、裂纹、撕裂、粉化等劣化现象,影响复合绝缘子的绝缘性能,给电网的安全稳定运行带来巨大的隐患,引起了越来越多研究人员的重视。
目前国内外对于硅橡胶材料的老化特性已经有了较为深入的研究,使用的分析手段包括傅里叶红外光谱(FTIR)、热失重(TGA)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、核磁共振分析(MRI)等,能够将一些老化特征与材料微观参数之间建立联系,但其与电网运维人员所