[发明专利]一种复合绝缘子老化状态的测评方法

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘体技术领域，特别是一种高压状态下的绝缘子老化程度的测评方法。

背景技术

随着特高压工程的发展，复合绝缘子越来越多地应用于特高压输配电线路。复合绝缘子的外绝缘材料为有机硅橡胶，运行过程中随着电压等级的提高、运行环境的劣化其老化问题进一步显现。而复合绝缘子在特高压工程中起步较晚，实践经验和实验数据相对匮乏，因此复合绝缘子的长期耐老化性及剩余寿命的评估作为特高压工程施工中的关键问题引起广泛关注。

现场绝缘子的老化过程一般从某些部位首先暴露出老化痕迹，进而逐步发展并最终引发事故。可见，对绝缘子局部状态测试时选择测试部位至关重要，不仅影响对其老化状态及剩余寿命的科学判断，并且影响测试效率，尤其对于试验耗时较长的测试方法。目前，运行维护人员对复合绝缘子老化状态评估时通常采用观察绝缘子表面状况，测试其表面憎水性及监测泄漏电流等方法，这些检测方法易受主观因素影响，且测试结果与现场环境关联性较大。也可开展复合绝缘子的实验室测试分析，以获得反映其老化状态的更为准确丰富的信息，为绝缘子后续处置提供指导。专利201210020472.4复合绝缘子伞裙老化的判断方法中介绍了在伞裙的不同位置进行切片，对切片进行热刺激电流TCS试验，通过伞裙内部的缺陷状况评估伞裙老化特征。但这种方法实验条件要求高，需要一定的极化温度和计划电场强度，实验步骤复杂，现实测量中不宜推广。尤其进行对照试验时，需要选取这种型号的复合绝缘子的已知老化程度或未老化的样品作为标准，而复合绝缘子的型号繁众多，不同型号之间伞裙硅橡胶材料的理化性质不同，且一般伞裙使用时间都在10年左右，同一型号的未老化的对照样品很难获得。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术之缺陷，提供一种复合绝缘子老化状态的测评方法，它能定量分析复合绝缘子的老化状态，并具有测试简单方便、准确性高的特点。

本发明所述技术问题是以下述技术方案解决的：

一种复合绝缘子老化状态的测评方法，所述方法从复合绝缘子伞裙的不同部位取试样并切成试片，利用傅立叶光谱法检测试片的老化程度；具体按如下步骤进行：

步骤a、截取试片：选取一串绝缘子上的高压侧或中压侧的绝缘子伞裙，在伞裙的不同方位分别取试样，将试样沿厚度方向切成若干试片，取上表面的试片作为测试用试片；  

步骤b、截取参照试片：在低压侧绝缘子伞裙上取试样，将试样沿轴向切成若干试片，取中间位置的试片作为参照试片；

步骤c、测试试样：对所取试片进行傅立叶光谱法测试，检测硅橡胶材料中各基团对应800cm^-1~3500cm^-1的吸收峰值；

步骤d、评估试片的老化程度：将步骤a所取不同方位试片的吸收峰值取平均值，求得所述平均值相对于参照试片吸收峰值的变化率，通过变化率评估复合绝缘子的老化程度。   

上述复合绝缘子老化状态的测评方法，所述步骤a中以绝缘子伞裙的芯棒为中心平均分为四个直角扇形的区域，在每个区域内切取一个圆柱状试样，将试样沿轴向切成若干试片，所述试片的直径为20mm、厚度1mm。

上述复合绝缘子老化状态的测评方法，所述步骤b中所取的试样切成试片，得到厚度方向的上表面、中上、中间、中下和下表面五个位置的试片，取位于中间位置的试片作为参照试片。

上述复合绝缘子老化状态的测评方法，所述步骤c测试前用无水乙醇清洗试片表面，再用去离子水对试片表面进行清洁，放入干燥箱中在303K环境下干燥24h。

上述复合绝缘子老化状态的测评方法，所述步骤d中以Si-CH₃基团对应的吸收峰值作为判断依据，首先利用伞裙四个方位的Si-CH₃基团吸收峰值的平均值，求得该均值相对于参照试片Si-CH₃基团吸收峰值的变化率；根据变化率将绝缘子按老化程度递增的顺序分为A、B、C、D四个等级。

上述复合绝缘子老化状态的测评方法，所述变化率小于30%为A级，大于等于30%小于50%为B级，大于等于50%小于70%为C级，大于等于70%为D级。

本发明采用傅里叶红外光谱技术（FTIR），对复合绝缘子伞裙的不同位置（高压侧、中压侧和低压侧）、不同方位的伞裙试样系统地进行测试，精确评估伞裙的老化状态。所述检测方法只需少量试样且操作简单方便，能够进行定量分析以消除人为因素，准确性高。