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卡扣式硅橡胶绝缘护套管

卡扣式硅胶管老化特性的评估方法

来源:沃尔兴        时间:2015-11-03          查看次数:

   如何评价合成卡扣式硅胶管的有效使用寿命及长期现场运行情况是研究卡扣式硅胶管电晕老化的核心问题,也是运行单位更为关注的问题。国内外研究者对合成绝缘子的老化特性展开了大量的研究,以便寻找更为有效的老化判定因子和方法,下面将对这些方面进行简要介绍。 一:电特性
   闪络电压:诊断合成卡扣式硅胶管老化与否最普遍采用的电的方法是测量其在雾中的闪络电压。洁净雾或盐雾可根据IEC507来选择。闪络电压测试能够对卡扣式硅胶管的表面特性和整体设计进行全面的评价。然而重复的闪络试验将导致卡扣式硅胶管表面闪络电压的降低,进而可能得不到正确的结果。这是因为预闪络及闪络本身都会使合成绝缘子表面老化,降低其憎水性。
   表面电阻率:表面电阻率常用于比较卡扣式硅胶管表面的电导性,并不是一种非常有效的判定卡扣式硅胶管老化状态的方法。
局部放电或局部电弧:通过视频设备等观察卡扣式硅胶管表面的局部放电,可以探测到局部放电的位置,区分放电种类。此方法的重复性较差。
二:物理特性
l、表面颜色、硬度等
   通过肉眼观察合成卡扣式硅胶管表面状况是诊断绝缘子老化最简单最普通的方法,包括颜色、粗糙度、粉化、龟裂、破裂、电蚀、染污等。一般来说,卡扣式硅胶管老化后,其表面总是会发生视觉可以判断的变化,但这些变化,尤其是颜色,并不都是与卡扣式硅胶管的电性能相关的¨。
2、憎水性
   憎水性是合成卡扣式硅胶管最重要的特性,它的丧失与否与老化密切相关。在恶劣环境下,包括长时间的干带电弧放电和表面积污,或特殊的表面处理(电晕、等离子体等)后,硅橡胶最初憎水性的表面变为亲水性,称为憎水性的丧失。但在无放电的情况下或表面处理停止后放置一段时间,硅橡胶表面又恢复到憎水性,这种由亲水性表面向憎水性表面的转变称为憎水性的恢复。在IEC相关标准中,憎水性测量也被称为浸润性测量,推荐的测试方法主要有三种,即接触角法、表面张力法、喷水分级法。
   国内外研究者对卡扣式硅胶管的憎水性,尤其是在电晕放电后的憎水性丧失及恢复特性进行了大量的研究工作。一致认为卡扣式硅胶管持续暴露在电晕放电下,其表面的憎水性将会减弱甚至暂时丧失。当电晕放电停止后,卡扣式硅胶管表面憎水性恢复的时间取决于硅橡胶组成的交联密度、填料水平及电晕老化程度。普遍认为电晕强度越大,电晕时间越长,卡扣式硅胶管表面憎水性恢复越快。
3、表面污秽
   现场中老化的卡扣式硅胶管表面的积污量会增加,等值盐密用来量化其积污程度,是衡量积污程度时最常测量的参数。研究发现根据等值盐密划分卡扣式硅胶管等级与根据闪络电压划分的对应性较差,建议采用低直流电压下的表面电阻来反映其表面积污状态。
   另外,扫描电镜(ScanningElectronMicroscope,SEM)也常被用来研究卡扣式硅胶管表面形貌的变化。
三:化学性质
   X射线光电子能谱(X—rayPhotoelectronSpectroscopy,XPS):XPS常用于比较材料表面原子的浓度。XPS测试结果表明,卡扣式硅胶管老化后,其表面的硅原子含量、碳原子含量有所降低,而氧原子含量增加。XPS也能用来量化硅元素不同的化学价态。此外,XPS还可以对材料进行深度分析。
   傅立叶变换红外光谱(FourierTransformInfraredSpectroscopy,FTIRSpectroscopy):分析材料FTIR谱图中不同波长所对应的峰值,能够确定其化学键,通过与未老化试样的FTIR对比可以探测到材料的降解。
   另外,化学分析方法还有气相色谱法、X射线散射法、二次电子发射法等。

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