[发明专利]一种复合绝缘子护套-芯棒界面阻水性能测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种复合绝缘子护套‑芯棒界面阻水性能的测试装置和测试方法，涉及电力领域。测试装置包括依次连接设置且圆心均重合的测试电极、圆筒部件、复合绝缘子试样和圆环电极，复合绝缘子试样包括芯棒和护套，圆筒部件内设置有与芯棒和护套之间交界位置接触且与测试电极接触的电解质溶液，测试电极和圆环电极均与外部电路连接。测试方法包括截取复合绝缘子试样、内圆筒与芯棒固定、外圆筒与护套固定、复合绝缘子试样放置于圆环电极上方、测试电极悬挂并插入外圆筒和内圆筒之间、灌注电解质溶液、测试界面对不同频率电势输入的响应关系以评估阻水性能。本申请的装置结构简单、测试方法操作便捷，界面阻水性能的测试结果准确。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种复合绝缘子护套-芯棒界面阻水性能的测试装置和测试方法。

背景技术

复合绝缘子作为第三代绝缘子，具有优良的性能，在电网系统得到广泛应用，如广东省复合绝缘子使用比例达到50％。但复合绝缘子主体材料为有机的硅橡胶护套和环氧玻纤芯棒，且工作在户外高压环境中，为其长期稳定的运行性能带来严峻考验。国内外研究表明，水汽入侵护套-芯棒界面(本质上是硅橡胶和环氧玻纤棒之间的界面)内部是引发复合绝缘子严重事故的主要原因，界面阻水性能的不足不仅会增大复合绝缘子界面被击穿的可能性，还可能引发绝缘子的酥朽断裂现象。

当前电力部门常用的复合绝缘子界面性能的检测方法是水扩散法。其测试过程为，先将复合绝缘子截下30mm长的小段，随后放入浓度为0.1％的NaCl溶液中水煮96h，最后在试样的两端施加电压并测试流过试品的泄漏电流，通过泄漏电流的数值大小来判断复合绝缘子护套-芯棒界面的界面性能。

水扩散法在一定程度上能反应界面的性能，但也存在两个突出的问题：1) 泄露电流的大小实际上等于护套表面电流、护套-芯棒界面处的界面电流以及流过芯棒体电流的和，因此护套的表面情况和芯棒的制造情况都会影响到泄露电流测试的大小，但这些因素和界面阻水性能无关；2)复合绝缘子在生产过程中，界面粘接剂难以分布均匀，在分布稀薄区域容易出现界面粘接不良缺陷，如果水扩散测试的试样界面处存在界面缺陷，则电解质溶液容易扩散进入缺陷处，从而使泄露电流显著增大，但这种情况下，泄漏电流反应的是缺陷的信息，和界面的阻水性能无关。

发明内容

本发明提供了一种复合绝缘子护套-芯棒界面阻水性能的测试装置和测试方法，以解决目前水扩散法存在的泄露电流、界面缺陷影响界面阻水性能检测的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例之一提供了一种复合绝缘子护套-芯棒界面阻水性能的测试装置，包括依次连接设置且圆心均重合的测试电极、圆筒部件、复合绝缘子试样和圆环电极，所述复合绝缘子试样包括沿芯棒轴线垂直切割的芯棒和护套，所述护套套设于芯棒的圆周面，所述圆筒部件内设置有与芯棒和护套之间交界位置接触且与测试电极接触的电解质溶液，所述护套和芯棒背向圆筒部件一侧的交界位置均抵接于圆环电极，所述测试电极和圆环电极均与外部电路连接。

通过采用上述方案，由于电解质溶液具有导电性能，通过电解质溶液在复合绝缘子试样的芯棒和护套的交界位置浸泡，随后通过外部电路施加不同频率的电压，检测芯棒和护套交界面对外部施加电压的响应情况，可以直接反应电解质溶液渗透扩散进入芯棒和护套交界面之间的程度，进而可以准确对芯棒和护套交界面的水扩散性能进行评估，该装置结构简单、操作方便，该装置不因芯棒和护套的泄流电流以及界面缺陷而影响界面阻水性能的检测，界面性能测试结果准确。

作为优选方案，所述圆筒部件包括一端固定于芯棒切割截面的外圆筒和一端固定于护套切割截面且套设于内圆筒外侧的外圆筒，所述测试电极插设于内圆筒和外圆筒之间，所述电解质溶液位于内圆筒和外圆筒之间。

通过采用上述方案，内圆筒和外圆筒围合形成装载电解质溶液的空间，使电解质溶液可以集中在芯棒和护套的交界位置进行扩散，减少电解质溶液的用量。

作为优选方案，所述电解质溶液为浓度为3.5wt％的NaCl溶液。