一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法技术

本发明专利技术公开了一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法，包括以下步骤：S1、在空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；S2、将试验品两端密封，在上端密封盖板试验工装上预留进出热水接头和水压机试验接头，将试验品内中腔注满在模温机保证下的90℃‑95℃恒温循环热水。本发明专利技术提出了一种对长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品的高温下设备性能的长寿命和高可靠性试验方法，已验证长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品在电站全寿命周期运行中，要经受电力设备长期运行温升和异常短路时产生高温下的机械强度可靠性和密封可靠性的考核，从而验证长寿命、高可靠性空心复合绝缘子的产品的预期技术目标。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法
本专利技术涉及绝缘子术领域，具体为一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法。
技术介绍
电工陶瓷材料在世界上已经具有100余年的生产、使用历史。中国电网的发展历程中早期采用的都是瓷绝缘子。瓷绝缘子其优点是，能够抵抗环境老化，表现出很好的稳定性和很高的机械强度；因材料具有很高的熔点，在运行中具有优异的耐电晕或电弧烧蚀能力以及耐化学腐蚀能力。瓷绝缘子原材料成本低廉，具备一定的自洁能力等等。其缺点是，瓷绝缘子有较大冷热变化时，常会出现瓷件开裂情况，还可能出现剥釉、剥砂，个别品种的瓷绝缘子过程合格率因产品结构因素会不很高，强度分散性有的也较大，容易受到环境污染影响，耐污闪能力比较低。电工陶瓷密度较大，因此瓷绝缘子自重比较大；电工陶瓷属于脆性材料，运输和安装过程要求较高，容易磕碰损伤，特别是在设备的电气试验和运行使用之中，因温度、压力等因素有破坏性爆炸的危险案例发生，会伤及人员和周边设备设施的安全。在上个世纪70年代开始，利用硅橡胶材料和玻璃纤维缠绕管(棒)材料的制品，生产制造的复合材料的绝缘子开始出现。逐步发展到2000年代以后，可以按要求生产制造出交流10kV～1000kV和直流±400kV～±800kV的电站用线路用的空心复合绝缘子和实心复合绝缘子两种产品，开始逐步部分代替瓷绝缘子。其中空心复合绝缘子作为电器设备的外绝缘容器和机械支撑之用，与空心瓷绝缘子具有相同的功用。为验证长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品在电站全寿命周期运行中，要经受电力设备长期运行温升和异常短路时产生高温下的机械强度可靠性和密封可靠性的考核，以实现其高温下设备性能的长寿命和高可靠性。因此，本专利技术提出了对长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品高温下的机械强度和密封试验项目，并研究专利技术了它的试验方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术中空心复合绝缘子产品高温下设备性能的长寿命和高可靠性无法得到验证的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法，包括以下步骤：S1、在空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；S2、将试验品两端密封，在上端密封盖板试验工装上预留进出热水接头和水压机试验接头，将试验品内中腔注满在模温机保证下的90℃-95℃恒温循环热水；S3、试验品耐受2.0×MSP值(产品图样中规定的最大运行压力值)的液压值，压力持续1min，经检查试验品不泄压并保持完好，可继续进行后续试验，否则，试验中止；S4、试验品的弯曲负荷在30s内从零平稳地增加到最大机械负荷MML(产品图样中规定)，当达到最大机械负荷时，应至少持续30s，试验后，没有出现管的破坏或抽出，没有出现端部附件的破坏，可继续进行后续试验，否则，试验中止；S5、试验品降至室温后，在试验品内腔施加产品图样中规定的最大运行压力(MSP)的气压值，保持5min，经检查试验品不泄压并保持完好，此项试验通过，否则，试验中止。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种对长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品的高温下设备性能的长寿命和高可靠性试验方法，已验证长寿命、高可靠性空心复合绝缘子产品在电站全寿命周期运行中，要经受电力设备长期运行温升和异常短路时产生高温下的机械强度可靠性和密封可靠性的考核，以实现其高温下设备性能的长寿命和高可靠性，从而验证长寿命、高可靠性空心复合绝缘子的产品的预期技术目标。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法，包括以下步骤：S1、在空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；S2、将试验品两端密封，在上端密封盖板试验工装上预留进出热水接头和水压机试验接头，将试验品内中腔注满在模温机保证下的90℃-95℃恒温循环热水；S3、试验品耐受2.0×MSP值(产品图样中规定的最大运行压力值)的液压值，压力持续1min，经检查试验品不泄压并保持完好，可继续进行后续试验，否则，试验中止；S4、试验品的弯曲负荷在30s内从零平稳地增加到最大机械负荷MML(产品图样中规定)，当达到最大机械负荷时，应至少持续30s，试验后，没有出现管的破坏或抽出，没有出现端部附件的破坏，可继续进行后续试验，否则，试验中止；S5、试验品降至室温后，在试验品内腔施加产品图样中规定的最大运行压力(MSP)的气压值，保持5min，经检查试验品不泄压并保持完好，此项试验通过，否则，试验中止。与传统的空心瓷绝缘子相比，空心复合绝缘子的主要优点如下：(1)运行中的高安全可靠性，即具有防爆性能。空心复合绝缘子是由玻璃丝与环氧树脂缠绕的绝缘管和硅橡胶制成，都是非脆性材料，且玻璃丝缠绕管的抗压强度很高，材料机械强度的分散性远小于电瓷等脆性材料，因此具有比瓷材料高的强度保证值。在电气设备异常：内部气体、液体膨胀情况下，空心复合绝缘子不会向瓷件破裂、飞溅伤及周围电气设备，即使绝缘子破裂，由于玻璃丝缠绕的原因，绝缘子残片也不会飞起损伤附近电气设备。(2)耐污性能好。硅橡胶伞裙有优异的憎水性，同时还具有离子迁移性即通过离子迁移将硅橡胶表面的污物保裹起来，使憎水性得以恢复，在运行期间无须人工清扫，真正使电气产品做到免清扫。(3)具有很好的耐老化性能。高温硫化硅橡胶绝缘子已有近30年的运行经验。实践证明材料耐老化性能优异，对运行的绝缘子进行了材料性能复测，所有参数基本无变化。(4)机械性能高。空心复合绝缘子承载机械性能的是缠绕管，玻璃丝缠绕管弯曲强度可达到150MPa～200MPa或更高，强度平均许用值可取在100MPa以上，而电工陶瓷最高强度的平均许用值因工艺不同一般小于50MPa。(5)重量轻、体积小。玻璃丝缠绕管制品性能均匀，同样弯曲负荷要求下缠绕管的厚度是瓷管厚度1/5至1/3。硅橡胶制成的伞裙也较瓷伞裙轻、薄。因此制成的550互感器用复合空心绝缘子重量仅是瓷空心绝缘子的15％～30％左右。(6)制造工艺简单、能耗少、合格率高。电瓷成型工艺复杂，特别是大型瓷件，从选料、配料、制泥、成型、干燥、上釉、烧制到装配，周期长达三个月左右；而复合空心绝缘子从原材料采购、注射成型到法兰胶装的生产周期只需要1个月。但是，随着电压等级的不断提升，电网运行环境的变化，绝缘材料存在的一些问题也逐渐暴露，如粉化、龟裂、憎水性变差、易局部击穿、易老化和机械性能变差等。硅橡胶材料的耐老化特性虽然不如无机材料(陶瓷或玻璃)，但国内外已有30年以上的稳定运行经验。硅橡胶材料运行中表现的问题主要为老化问题，主要表现为：外观的变化，如失光、失色、粉化、龟裂、起泡、剥落等；物理化学性能变化，如分子量、密度、硬度、耐温型、吸光性、耐油性、耐腐蚀性、憎水性等；电性能的变化，如表面电阻、体积电阻率、介电常数、击穿电压等；机械性能的变化，如附着力、拉伸强度及伸长率、抗撕裂强度、冲击强度、耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；S2、将试验品两端密封，在上端密封盖板试验工装上预留进出热水接头和水压机试验接头，将试验品内中腔注满在模温机保证下的90℃‑95℃恒温循环热水；S3、试验品耐受2.0×MSP值(产品图样中规定的最大运行压力值)的液压值，压力持续1min，经检查试验品不泄压并保持完好，可继续进行后续试验，否则，试验中止；S4、试验品的弯曲负荷在30s内从零平稳地增加到最大机械负荷MML(产品图样中规定)，当达到最大机械负荷时，应至少持续30s，试验后，没有出现管的破坏或抽出，没有出现端部附件的破坏，可继续进行后续试验，否则，试验中止；S5、试验品降至室温后，在试验品内腔施加产品图样中规定的最大运行压力(MSP)的气压值，保持5min，经检查试验品不泄压并保持完好，此项试验通过，否则，试验中止。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料绝缘子高温下的机械强度和密封试验方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在空心复合绝缘子产品中，任取1只产品作为试验品；S2、将试验品两端密封，在上端密封盖板试验工装上预留进出热水接头和水压机试验接头，将试验品内中腔注满在模温机保证下的90℃-95℃恒温循环热水；S3、试验品耐受2.0×MSP值(产品图样中规定的最大运行压力值)的液压值，压力持续1min，经检查试验品不泄压并保持完好，可继续...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪峰，吴海媛，汪可，张书琦，李金忠，李鹏，文丽君，刘锡红，
申请(专利权)人：醴陵华鑫电瓷科技股份有限公司，中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43