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硅橡膠在電力系統(tǒng)外絕緣中的應(yīng)用（五）
閱讀次數(shù)：次 發(fā)布人：廣州中祥 添加時(shí)間：2013-10-10
硅橡膠老化性能的評(píng)價(jià)方法
硅橡膠能否在電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期可靠運(yùn)行,其耐老化性能很關(guān)鍵。因此,提高硅膠材料的耐老化性能至關(guān)重要。而正確評(píng)定硅橡膠材料在嚴(yán)酷環(huán)境條件下的老化性能的重要指標(biāo)之一是漏電起痕及電蝕損性能,它與絕緣子的使用壽命息息相關(guān)。自然老化考核這一指標(biāo)的周期長(zhǎng),采用人工加速老化實(shí)驗(yàn)正確模擬實(shí)際運(yùn)行中漏電起痕及電蝕損的老化現(xiàn)象,在短時(shí)間內(nèi)對(duì)硅橡膠材料長(zhǎng)期運(yùn)行性能進(jìn)行評(píng)估是有待人們進(jìn)一步研究的問題。目前,國(guó)際上普遍采用的人工加速老化試驗(yàn)方法有斜面法、1 000 h鹽霧法和5 000 h老化試驗(yàn)方法,它們之間的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)現(xiàn)象、試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)評(píng)定均不相同。
1000 h鹽霧法和5000 h老化試驗(yàn)法施加的系統(tǒng)最高工頻相電壓(Lm/ 3)皆是模擬海岸等鹽污地區(qū)、重污穢或嚴(yán)重污穢的嚴(yán)酷環(huán)境條件。不同的是5 000 h老化試驗(yàn)較全面地模擬了絕緣子在使用中遇到的強(qiáng)烈陽(yáng)光照射、頻繁的濕熱變化、凝露和自然雨等環(huán)境條件;且循環(huán)地模擬氣候(如濕熱的變化)還可能產(chǎn)生某種程度的機(jī)械應(yīng)力,特別是在絕緣子的界面上重復(fù)出現(xiàn)數(shù)次凝露現(xiàn)象時(shí)。
斜面法僅模擬嚴(yán)酷環(huán)境條件(如海岸等鹽害地區(qū)、化學(xué)氣體及塵埃污染的空氣等特殊環(huán)境),并分級(jí)施加電壓、噴污液,其目的是加速老化效應(yīng)。
從放電電弧這一角度看, 1000 h鹽霧法和5000 h老化試驗(yàn)法的放電電弧呈現(xiàn)分散燒蝕的熱點(diǎn),而斜面法呈現(xiàn)集中電弧放電的熱點(diǎn);因此, 1000 h鹽霧法和5000 h老化試驗(yàn)法與實(shí)際運(yùn)行合成絕緣子的放電電弧特征較一致,而斜面法是在較苛刻條件下再現(xiàn)了實(shí)際運(yùn)行中合成絕緣子的漏電起痕及電蝕損老化觀象。
實(shí)驗(yàn)判斷的評(píng)價(jià):斜面法采取分級(jí)方式評(píng)定老化性能,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定至少應(yīng)達(dá)到TMA4.5級(jí),實(shí)驗(yàn)條件易再現(xiàn),不同實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性�，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)DL/T864-2004對(duì)絕緣子的耐漏電起痕及電蝕損試驗(yàn)的判斷是規(guī)定每只試品過流中斷次數(shù)不超過三次、不起痕、不蝕損到芯棒、傘裙不擊穿。鹽霧法實(shí)際上是一種較長(zhǎng)時(shí)間的污穢耐受電壓試驗(yàn),由于污液鹽的質(zhì)量濃度為10 kg/m³時(shí),放電電弧分散性較大,不易形成集中性燒蝕的熱點(diǎn);故評(píng)估漏電起痕及電蝕損老化性能試驗(yàn)的污液鹽的質(zhì)量濃度或流速應(yīng)調(diào)整到合理的值,以達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)對(duì)絕緣子長(zhǎng)期運(yùn)行老化性能進(jìn)行正確評(píng)估的目的。本院對(duì)大量試品進(jìn)行了該項(xiàng)試驗(yàn),結(jié)果均達(dá)到試驗(yàn)判斷的要求,僅出現(xiàn)一定數(shù)量的蝕損和開裂。目前還不能定量化提出允許蝕損開裂數(shù)目,應(yīng)進(jìn)一步積累試驗(yàn)數(shù)據(jù),提出與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的判斷。5000 h老化試驗(yàn)法試驗(yàn)的判斷與鹽霧法相同,也有放電電弧分散性大的問題。此外,按IEC出版物的要求循環(huán)施加人工雨,雨水的電阻串規(guī)定為范圍相差最大可達(dá)15%,淋雨的水平、垂直分量相差也可達(dá)50%,無疑造成各實(shí)驗(yàn)室對(duì)絕緣子老化性能的評(píng)定出入較大。
三種試驗(yàn)方法各有特點(diǎn),均能正確再現(xiàn)硅橡膠的自然老化過程,在短時(shí)間內(nèi)對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行性能進(jìn)行評(píng)估,應(yīng)進(jìn)一步積累實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù),并結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)提出1 000 h鹽霧法和5 000 h老化試驗(yàn)法污液鹽的質(zhì)量濃度或流速的合理試驗(yàn)條件和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定的允許蝕損開裂數(shù)的試驗(yàn)判斷,從而達(dá)到用人工加速老化來評(píng)估絕緣子長(zhǎng)期運(yùn)行性能的目的。
硅橡膠能否在電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期可靠運(yùn)行,其耐老化性能很關(guān)鍵。因此,提高硅膠材料的耐老化性能至關(guān)重要。而正確評(píng)定硅橡膠材料在嚴(yán)酷環(huán)境條件下的老化性能的重要指標(biāo)之一是漏電起痕及電蝕損性能,它與絕緣子的使用壽命息息相關(guān)。自然老化考核這一指標(biāo)的周期長(zhǎng),采用人工加速老化實(shí)驗(yàn)正確模擬實(shí)際運(yùn)行中漏電起痕及電蝕損的老化現(xiàn)象,在短時(shí)間內(nèi)對(duì)硅橡膠材料長(zhǎng)期運(yùn)行性能進(jìn)行評(píng)估是有待人們進(jìn)一步研究的問題。目前,國(guó)際上普遍采用的人工加速老化試驗(yàn)方法有斜面法、1 000 h鹽霧法和5 000 h老化試驗(yàn)方法,它們之間的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)現(xiàn)象、試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)評(píng)定均不相同。
1000 h鹽霧法和5000 h老化試驗(yàn)法施加的系統(tǒng)最高工頻相電壓(Lm/ 3)皆是模擬海岸等鹽污地區(qū)、重污穢或嚴(yán)重污穢的嚴(yán)酷環(huán)境條件。不同的是5 000 h老化試驗(yàn)較全面地模擬了絕緣子在使用中遇到的強(qiáng)烈陽(yáng)光照射、頻繁的濕熱變化、凝露和自然雨等環(huán)境條件;且循環(huán)地模擬氣候(如濕熱的變化)還可能產(chǎn)生某種程度的機(jī)械應(yīng)力,特別是在絕緣子的界面上重復(fù)出現(xiàn)數(shù)次凝露現(xiàn)象時(shí)。
斜面法僅模擬嚴(yán)酷環(huán)境條件(如海岸等鹽害地區(qū)、化學(xué)氣體及塵埃污染的空氣等特殊環(huán)境),并分級(jí)施加電壓、噴污液,其目的是加速老化效應(yīng)。
從放電電弧這一角度看, 1000 h鹽霧法和5000 h老化試驗(yàn)法的放電電弧呈現(xiàn)分散燒蝕的熱點(diǎn),而斜面法呈現(xiàn)集中電弧放電的熱點(diǎn);因此, 1000 h鹽霧法和5000 h老化試驗(yàn)法與實(shí)際運(yùn)行合成絕緣子的放電電弧特征較一致,而斜面法是在較苛刻條件下再現(xiàn)了實(shí)際運(yùn)行中合成絕緣子的漏電起痕及電蝕損老化觀象。
實(shí)驗(yàn)判斷的評(píng)價(jià):斜面法采取分級(jí)方式評(píng)定老化性能,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定至少應(yīng)達(dá)到TMA4.5級(jí),實(shí)驗(yàn)條件易再現(xiàn),不同實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性�，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)DL/T864-2004對(duì)絕緣子的耐漏電起痕及電蝕損試驗(yàn)的判斷是規(guī)定每只試品過流中斷次數(shù)不超過三次、不起痕、不蝕損到芯棒、傘裙不擊穿。鹽霧法實(shí)際上是一種較長(zhǎng)時(shí)間的污穢耐受電壓試驗(yàn),由于污液鹽的質(zhì)量濃度為10 kg/m³時(shí),放電電弧分散性較大,不易形成集中性燒蝕的熱點(diǎn);故評(píng)估漏電起痕及電蝕損老化性能試驗(yàn)的污液鹽的質(zhì)量濃度或流速應(yīng)調(diào)整到合理的值,以達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)對(duì)絕緣子長(zhǎng)期運(yùn)行老化性能進(jìn)行正確評(píng)估的目的。本院對(duì)大量試品進(jìn)行了該項(xiàng)試驗(yàn),結(jié)果均達(dá)到試驗(yàn)判斷的要求,僅出現(xiàn)一定數(shù)量的蝕損和開裂。目前還不能定量化提出允許蝕損開裂數(shù)目,應(yīng)進(jìn)一步積累試驗(yàn)數(shù)據(jù),提出與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的判斷。5000 h老化試驗(yàn)法試驗(yàn)的判斷與鹽霧法相同,也有放電電弧分散性大的問題。此外,按IEC出版物的要求循環(huán)施加人工雨,雨水的電阻串規(guī)定為范圍相差最大可達(dá)15%,淋雨的水平、垂直分量相差也可達(dá)50%,無疑造成各實(shí)驗(yàn)室對(duì)絕緣子老化性能的評(píng)定出入較大。
三種試驗(yàn)方法各有特點(diǎn),均能正確再現(xiàn)硅橡膠的自然老化過程,在短時(shí)間內(nèi)對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行性能進(jìn)行評(píng)估,應(yīng)進(jìn)一步積累實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù),并結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)提出1 000 h鹽霧法和5 000 h老化試驗(yàn)法污液鹽的質(zhì)量濃度或流速的合理試驗(yàn)條件和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定的允許蝕損開裂數(shù)的試驗(yàn)判斷,從而達(dá)到用人工加速老化來評(píng)估絕緣子長(zhǎng)期運(yùn)行性能的目的。
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