一种绝缘芯棒电气性能的评估方法技术

本发明专利技术提供了一种绝缘芯棒电气性能的评估方法，所述绝缘芯棒电气性能的评估方法包括：对绝缘芯棒的孔隙进行测试，根据测试结果对绝缘芯棒的电气性能进行评估；该评估方法能够对满足国标的绝缘芯棒的电气性能进行进一步评估，可以筛选出更好电气性能的绝缘芯棒，能够增加绝缘芯棒在实际应用的使用寿命，从而保障电网运行安全。

A Method for Evaluating the Electrical Performance of Insulating Mandrel

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘芯棒电气性能的评估方法
本专利技术属于电气领域，涉及一种绝缘芯棒电气性能的评估方法。
技术介绍
复合绝缘子是输电线路的重要组成部件，从20世纪80年代开始，复合绝缘子便得到了应用，至今已有30年的历史。截止2011年，110kV以上等级的复合绝缘子的数量已超过500万支。复合绝缘子在电网应用普遍，现有统计结果表明，采用复合绝缘子的输电线路已超过4700条，并且随着特高压直流工程的推进，传统以瓷/玻璃为主要绝缘材料的外绝缘设备已不能满足特高压直流工程的要求，复合绝缘子将在外绝缘设备中占据一个举足轻重的位置。目前，随着复合材料制造工艺水平及材料性能的大幅度提升，复合绝缘子(包括线路复合绝缘子、站用复合支柱绝缘子等)在各电压等级的输变电工程应用得以推广。复合绝缘子一般由绝缘芯棒、外套和固定在绝缘芯棒上的连接金具组成。绝缘芯棒为复合绝缘子的内绝缘部件，同时用来保证绝缘子的机械性能，一般由玻璃纤维增强(缠绕、引拔或真空浸渍)热固性环氧树脂制成。应用于电力设备的绝缘材料，在保证安全可靠性同时，除了具有热性能、力学性能、化学性能、耐环境性能之外，还需要具备良好的电气性能。玻璃纤维树脂在保证电气性能的基础上具有更加优良的力学性能，满足更高的需求。因此，提供一种测试绝缘芯棒电气性能的方法非常有必要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种绝缘芯棒电气性能的评估方法，该评估方法能够对满足国标的绝缘芯棒的电气性能进行进一步评估，一方面可以减少昂贵仪器的使用和折旧，价格低廉；另一方面可以筛选出更好电气性能的绝缘芯棒，能够增加绝缘芯棒在实际应用的使用寿命，从而保障电网运行安全。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的在于提供一种绝缘芯棒电气性能的评估方法，所述绝缘芯棒电气性能的评估方法包括：对绝缘芯棒的孔隙进行测试，根据测试结果对绝缘芯棒的电气性能进行评估。本专利技术中，所述绝缘芯棒电气性能的评估方法包括如下步骤：(1)对绝缘芯棒进行染料渗透测试，评估绝缘芯棒的电气性能是否合格；(2)将步骤(1)评估合格后的绝缘芯棒进行孔隙率测试，评估绝缘芯棒的电气性能是否良好；(3)将步骤(2)评估良好后的绝缘芯棒进行孔隙测试，评估绝缘芯棒的电气性能是否优秀。对现有存在问题的绝缘子样品进行分析，发现存在问题的绝缘子普遍具有贯穿通道，而且贯穿通道的出现与介电、介损指标存在密切联系。通过进行贯穿实验，去初步筛选绝缘芯棒的电气性能非常有必要。本专利技术提供的评估方法从绝缘芯棒的产品现状出发，可以结合绝缘芯棒的到货抽查情况以及抽检情况，针对新入网产品以及南方地区不同运行环境、不同厂家、不同电压等级下绝缘兴邦的运行情况，进行绝缘芯棒电气性能指标研究，从而提出科学有效的绝缘芯棒电气性能的性能指标与评价方法。使用该评估方法，一方面可以提高绝缘芯棒运行的可靠性，保障电网运行安全，另一方面可以减少昂贵仪器的过度使用以及折旧，价格低廉。在本专利技术中，步骤(1)所述染料渗透测试的方法包括：将待测绝缘芯棒样品截取一截作为测试样品，对测试样品的切割面进行打磨，使测试样品的两端面相互平行，将测试样品按纤维垂直向上方向放置在球上，所述球置于容器中，将染色液放入容器中，使染色液穿过芯棒上升，如果在测试时间内出现染色液贯穿现象，记录染色液贯穿的时间与测试样品上端面的形貌，确定内部交界面贯穿通道所在的位置。本专利技术中，可以用180目细砂布对测试样品的切割面进行打磨。在本专利技术中，所述染料渗透测试中，测试样品的长度为10mm。在本专利技术中，所述染料渗透测试中，球的直径为1-2mm，例如1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm或2mm等。在本专利技术中，所述染料渗透测试中，染色液包括品红的醇溶液。在本专利技术中，所述醇包括甲醇和/或乙醇。在本专利技术中，所述染色液的浓度不低于1％，例如1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％等。在本专利技术中，所述染料渗透测试中，所述测试时间为1.8-2.2h，优选为2h。在本专利技术中，所述染料渗透测试中，还包括在确定内部交界面贯穿通道所在的位置后，用扫描电子显微镜对微观通道进行观察。本专利技术中，芯棒内部的微观交界面通道可以使用染料渗透试验的方法进行研究，考虑到染色液沿面渗透贯穿对试验结果的影响，研究过程中选用带护套(伞裙)的试样进行染料渗透试验，并对贯穿孔的微观结构进行显微观察。在本专利技术中，步骤(1)所述染料渗透测试中染料贯穿绝缘芯棒，绝缘芯棒的电气性能不合格。在本专利技术中，步骤(1)所述染料渗透测试中染料不能贯穿绝缘芯棒，绝缘芯棒的电气性能合格。在本专利技术中，合格即为满足国标GB/T19519-2014《架空线路绝缘子标称电压高于1000V交流系统用悬垂和耐张复合绝缘子定义、试验方法及接收准则》的使用标准，能够正常使用，而不合格则不能够正常使用。在本专利技术中，步骤(2)所述孔隙率测试是通过压汞法进行的。在本专利技术中，所述压汞法包括：在压力作用下将汞压入步骤(1)评估合格后的绝缘芯棒的内部，测试孔隙率。在本专利技术中，优选地，所述压汞法的工作参数包括：排气时间为3-8min(例如3min、4min、5min、6min、7min、8min等)，平衡时间为8-15s(例如8s、9s、10s、11s、12s、13s、14s、15s等)，平衡压强为0.45-0.55Pa(例如0.45Pa、0.46Pa、0.47Pa、0.48Pa、0.49Pa、0.50Pa、0.51Pa、0.52Pa、0.53Pa、0.54Pa、0.55Pa等)。在本专利技术中，所述孔隙率是通过压入汞的体积与步骤(1)评估合格后的绝缘芯棒的体积的百分比。在本专利技术中，步骤(2)所述孔隙率＞2％，绝缘芯棒的电气性能合格。在本专利技术中，步骤(2)所述孔隙率≤2％，绝缘芯棒的电气性能良好。本专利技术通过压汞法进行孔隙率测试，当孔隙率会对绝缘芯棒的电气性能产生某种程度的影响，通过测试绝缘芯棒的孔隙率，当孔隙率过大，则会影响电气性能。在本专利技术中，步骤(3)所述孔隙是通过显微CT进行测试。在本专利技术中，所述显微CT的测试方法包括：以X射线源发射X射线，穿透步骤(2)评估良好后的绝缘芯棒，对步骤(2)评估良好后的绝缘芯棒进行180°以上的不同角度成像，对步骤(2)评估良好后的绝缘芯棒进行取样，样品直径为1.5mm，通过计算机软件将不同角度的图像进行重构，还原形成3D图像，测试步骤(2)评估良好后的绝缘芯棒的截面的孔隙。在本专利技术中，显微CT在测试时，需要满足样品的直径为1.5mm，通过将步骤(2)评估良好后的绝缘芯棒进行取样，可以将每个评估良好后的绝缘芯棒表面切割成若干个直径为1.5mm的小的样品，随机选取5个进行测试。在本专利技术中，所述显微CT的扫描精度不超过1μm，例如0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm、0.2μm、0.1μm等。在本专利技术中，步骤(3)所述孔隙测试中单个孔隙最大不超过20μm(例如0μm、2μm、5μm、7μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm等)，且超过10μm的孔隙个数不超过100个绝缘芯棒的电气性能优秀，绝缘芯棒的电气性能优秀。在本专利技术中，步骤(3)所述孔隙测试中单个孔隙最大超过20μm(例如20μm、22μm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘芯棒电气性能的评估方法，其特征在于，所述绝缘芯棒电气性能的评估方法包括：对绝缘芯棒的孔隙进行测试，根据测试结果对绝缘芯棒的电气性能进行评估。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘芯棒电气性能的评估方法，其特征在于，所述绝缘芯棒电气性能的评估方法包括：对绝缘芯棒的孔隙进行测试，根据测试结果对绝缘芯棒的电气性能进行评估。2.根据权利要求1所述的绝缘芯棒电气性能的评估方法，其特征在于，所述绝缘芯棒电气性能的评估方法包括如下步骤：(1)对绝缘芯棒进行染料渗透测试，评估绝缘芯棒的电气性能是否合格；(2)将步骤(1)评估合格后的绝缘芯棒进行孔隙率测试，评估绝缘芯棒的电气性能是否良好；(3)将步骤(2)评估良好后的绝缘芯棒进行孔隙测试，评估绝缘芯棒的电气性能是否优秀。3.根据权利要求2所述的绝缘芯棒电气性能的评估方法，其特征在于，步骤(1)所述染料渗透测试的方法包括：将待测绝缘芯棒样品截取一截作为测试样品，对测试样品的切割面进行打磨，使测试样品的两端面相互平行，将测试样品按纤维垂直向上方向放置在球上，所述球置于容器中，将染色液放入容器中，使染色液穿过芯棒上升，如果在测试时间内出现染色液贯穿现象，记录染色液贯穿的时间与测试样品上端面的形貌，确定内部交界面贯穿通道所在的位置。4.根据权利要求2或3所述的绝缘芯棒电气性能的评估方法，其特征在于，所述染料渗透测试中，测试样品的长度为5-15mm，优选10mm；优选地，所述染料渗透测试中，球的直径为1-2mm；优选地，所述染料渗透测试中，染色液包括品红的醇溶液；优选地，所述醇包括甲醇和/或乙醇；优选地，所述染色液的浓度为不低于1％；优选地，所述染料渗透测试中，所述测试时间为1.8-2.2h，优选为2h；优选地，所述染料渗透测试中，还包括在确定内部交界面贯穿通道所在的位置后，用扫描电子显微镜对微观通道进行观察。5.根据权利要求2-4任一项所述的绝缘芯棒电气性能的评估方法，其特征在于，步骤(1)所述染料渗透测试中染料贯穿绝缘芯棒，绝缘芯棒的电气性能不合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婷婷，成立，张福增，曾向君，廖一帆，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：广东,44