[发明专利]空心复合材料绝缘子弯曲疲劳试验方法

说明书

本发明公开一种空心复合材料绝缘子弯曲疲劳试验方法，包括：在全部X个弯曲疲劳试验阶段内，依次对安装于试验机上的空心复合材料绝缘子试验品施加预先确定的弯曲负荷；在第一至第(X‑1)个弯曲疲劳试验阶段的周期内，每完成一个弯曲疲劳试验阶段，均对所述空心复合材料绝缘子试验品实施一次判定试验；在第X个弯曲疲劳试验阶段结束后，对空心复合材料绝缘子试验品实施判定试验和包括多个项目的验证试验，并判定空心复合材料绝缘子的弯曲疲劳性能不满足预设要求或判定空心复合材料绝缘子的弯曲疲劳性能满足预设要求。该方法可以验证空心复合材料绝缘子产品的长寿命和高可靠性是否达到预期技术目标。

技术领域

本发明属于绝缘子试验技术领域，具体涉及一种空心复合材料绝缘子弯曲疲劳试验方法。

背景技术

长期以来，电网中输变电设备外绝缘主要采用以电工陶瓷材料为基材研制的瓷绝缘外套，其主要优点在于制造成本低、抗老化性能强、性能稳定性好、机械强度高。同时，电工陶瓷材料的熔点很高，其作为输变电装备外绝缘，能够较好地抵御电晕放电烧蚀以及盐雾、酸雨的化学腐蚀。

然而，随着瓷质绝缘外套的大量应用，在电网实际运行中逐渐暴露了其缺点：电工陶瓷材料的刚性太高以及材料几乎没有延展性。由此带来的主要问题在于：(1)电工陶瓷材料密度高，产品自重大，对产品运输和安装要求高，容易出现因运输或安装不当导致的产品损伤或缺陷，给输变电装备的运行带来较大的潜在风险；(2)当电力负荷波动较大或环境温度昼夜温差变化较大时，刚性非常强的瓷质绝缘外套易出现材料开裂等严重后果，极易导致输变电设备外绝缘闪络等故障，甚至引起大面积停电等；(3)由于电工陶瓷材料的延展性较差，当输变电设备内部发生大能量电弧放电、或套管内绝缘发生故障等，会瞬间在瓷质绝缘外套内部产生非常大的压力，极易导致瓷质绝缘外套爆炸，其产生的瓷质碎片对周边的设备和人员安全产生较大威胁。

因此，国内外很早开始就在研究瓷质绝缘外套的替代方案，主要研究方向是采用具有较好延展性的有机材料替代刚性高的电工陶瓷材料，以降低刚性高带来的运行风险。随着玻璃纤维、环氧树脂、硅橡胶等绝缘材料技术的快速发展，国内外开始在输变电装备外绝缘上逐步应用以复合硅橡胶和玻璃钢筒构成的复合外套。

随着电网电压等级的不断提高，对输变电装备的内部绝缘和外部绝缘均提出了更高的要求。根据输变电规范，要求空心复合绝缘外套产品在变电站全寿命周期中运行可靠。而空心复合绝缘外套在变电站全寿命周期中，要经受电力设备数万次弯曲变形，因此，必须考核在变电站全寿命周期内，空心复合绝缘外套产品的机械性能是否能满足长寿命和高可靠性要求。

但是，尚未有针对复合材料绝缘外套产品弯曲疲劳寿命试验的方法。

发明内容

本发明提供一种空心复合材料绝缘子弯曲疲劳试验方法，以解决现有技术中缺少对长寿命、高可靠性的空心复合材料绝缘子产品进行弯曲疲劳试验的方法的问题。

本发明提供一种空心复合材料绝缘子弯曲疲劳试验方法，包括以下步骤：

按照预先确定的弯曲疲劳试验方案，在全部X个弯曲疲劳试验阶段内，依次对安装于试验机上的空心复合材料绝缘子试验品施加预先确定的弯曲负荷；

在第一至第(X-1)个弯曲疲劳试验阶段的周期内，每完成一个弯曲疲劳试验阶段，均对所述空心复合材料绝缘子试验品实施一次判定试验；

若空心复合材料绝缘子试验品没有通过判定试验，则判定空心复合材料绝缘子的弯曲疲劳性能不满足预设要求，并终止弯曲疲劳试验；若空心复合材料绝缘子试验品通过判定试验，则进入到下一个弯曲疲劳试验阶段；

在第X个弯曲疲劳试验阶段结束后，对空心复合材料绝缘子试验品实施判定试验：

若空心复合材料绝缘子试验品没有通过判定试验，则判定空心复合材料绝缘子的弯曲疲劳性能不满足预设要求，并终止弯曲疲劳试验；