一种复合绝缘子芯棒的孔隙结构分类方法技术

本申请属于电力设备性能检测技术领域，尤其涉及一种复合绝缘子芯棒的孔隙结构分类方法。本申请的孔隙结构分类方法，包括：计算复合绝缘子芯棒受潮处理前后的受潮增重m；获得复合绝缘子芯棒的介电损耗角正切值tanδ和损耗功率P；获得复合绝缘子芯棒煮沸后的介电损耗角正切值tanδ和损耗功率P；本申请实施例可通过简单的检测复合绝缘子芯棒的受潮增重m，复合绝缘子芯棒煮沸前后的介电损耗角正切值tanδ和损耗功率P，即可判断该复合绝缘子芯棒的孔隙率和气隙结构类型，进而判断该复合绝缘子芯棒的类型。本申请提供了一种新的电气性能与耐老化性能评估方法，该方法可以准确、直接反映出复合绝缘子芯棒内微观孔隙结构的差异。映出复合绝缘子芯棒内微观孔隙结构的差异。映出复合绝缘子芯棒内微观孔隙结构的差异。

【技术实现步骤摘要】
一种复合绝缘子芯棒的孔隙结构分类方法


[0001]本申请属于电力设备性能检测
，尤其涉及一种复合绝缘子芯棒的孔隙结构分类方法。

技术介绍

[0002]线路绝缘子是安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够耐受电压和机械应力作用的器件，由绝缘件和连接金具两大部分组成。相比传统陶瓷绝缘子，复合绝缘子具有极佳的耐污闪特性，同时运输方便，维护简易，使得复合绝缘子自20世纪80年代在我国超特高压输电线路中得到广泛应用。复合绝缘子产品机械性能满足要求是确保输电线路安全运行的前提条件，因此需要通过可靠的方法对复合绝缘子产品的芯棒性能进行评估，确保产品在运行过程中不会由于芯棒断裂对输电线路以及线路下居民的生命财产安全构成威胁。
[0003]玻璃钢芯棒是承担复合绝缘子机械载荷的结构部件，而且同时是复合绝缘子内绝缘的主要组成。玻璃钢芯棒作为一种环氧树脂基单向增强玻璃纤维引拔棒，由玻璃纤维、环氧树脂基体和二者之间的界面组成，拥有相应的力学性能、电气性能、耐化学腐蚀性能等，但由于生产工艺、原材料质量、不同材料配比存在差异，不同复合绝缘子厂家使用的玻璃钢芯棒内会不同程度存在气隙结构。目前国家标准采用芯棒击穿强度与100h水煮后芯棒的泄露电流对复合绝缘子芯棒性能进行评估，多数厂家的复合绝缘子产品都能通过标准试验，其中孔隙结构差异带来的影响无法得到准确评估，但其对复合绝缘子运行具有较大影响。因此，有必要提出新的电气性能与耐老化性能评估方法，该方法可以直接反映出芯棒内微观孔隙结构的差异。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请提供了一种复合绝缘子芯棒的孔隙结构分类方法，提供了一种新的电气性能与耐老化性能评估方法，该方法可以准确、直接反映出复合绝缘子芯棒内微观孔隙结构的差异。
[0005]本申请提供了一种复合绝缘子芯棒的孔隙结构分类方法，包括：
[0006]步骤1、计算第一复合绝缘子芯棒受潮处理前后的受潮增重m0，对复合绝缘子芯棒于高湿环境中进行受潮处理，得到第一复合绝缘子芯棒；
[0007]获得所述第一复合绝缘子芯棒的介电损耗角正切值tanδ0和损耗功率P0；
[0008]步骤2、获得第二复合绝缘子芯棒煮沸处理后的介电损耗角正切值tanδ
300
和损耗功率P
300
；对所述第一复合绝缘子芯棒清洗和干燥处理后，得到第二复合绝缘子芯棒；
[0009]步骤3、判断所述m0是否小于3.5mg、且tanδ0是否小于15％、且P0是否小于15mW、且tanδ
300
是否小于等于50％、且P
300
是否小于等于50mW，若是，则所述复合绝缘子芯棒为第一类芯棒；
[0010]判断所述m0是否大于5mg、且tanδ0是否大于等于50％、且P0是否大于等于40mW、且
tanδ
300
是否大于等于500％、且P
300
是否大于等于2000mW，若是，则所述复合绝缘子芯棒为第二类芯棒；
[0011]判断所述m0是否为3.5～5mg、且tanδ0是否为15～20％、且P0是否为12～20mW、且tanδ
300
是否为100～173％、且P
300
是否为100～1000mW，若是，则所述复合绝缘子芯棒为第三类芯棒。
[0012]本申请以复合绝缘子芯棒受潮后的称重与水煮前后介损测量试验为基础，以试验所得样品的受潮增重，水煮前后的介电常数与损耗功率为依据，对复合绝缘子芯棒内微观气隙结构导致的电气性能、耐老化性能和孔隙结构差异进行分类评估。
[0013]另一实施例中，所述m0小于3.5mg，所述复合绝缘子芯棒的孔隙率不超过0.1％。
[0014]另一实施例中，所述m0大于5mg，所述复合绝缘子芯棒的孔隙率超过1％。
[0015]另一实施例中，所述m0为3.5mg～5mg，所述复合绝缘子芯棒的孔隙率为0.1～1％。
[0016]另一实施例中，所述tanδ0小于15％、且P0小于15mW、且tanδ
300
小于等于50％、且P
300
小于等于50mW，所述复合绝缘子芯棒为团聚型气隙结构。
[0017]另一实施例中，所述tanδ0大于等于50％、且P0大于等于40mW、且tanδ
300
大于等于500％、且P
300
大于等于2000mW，所述复合绝缘子芯棒为连接面型气隙结构。
[0018]另一实施例中，所述tanδ0为15～20％、且P0为12～20mW、且tanδ
300
为100～173％、且P
300
为100～1000mW，所述复合绝缘子芯棒为分散线型气隙结构。
[0019]另一实施例中，步骤1中，所述高湿环境的湿度超过90％，所述受潮处理的时间为24h
±
0.5h。
[0020]另一实施例中，步骤2中，所述煮沸处理的温度为100℃，所述煮沸处理的时间为300h。
[0021]另一实施例中，所述复合绝缘子芯棒的制备方法包括：
[0022]步骤一、去除被测复合绝缘子产品的高压端金具，并将所述复合绝缘子自高压端向低压端划分为等长的10个区域；
[0023]步骤二、于每个所述区域切割1个试样，切割方向与所述复合绝缘子芯棒的轴线垂直；
[0024]步骤三、去除所述试样的护套层，将切割端面打磨，所述试样的侧面不应有护套层残留。
[0025]具体的，所述复合绝缘子芯棒的准备方法包括
[0026]1、去除被测复合绝缘子产品的高压端金具，并将复合绝缘子自高压端向低压端划分为等长的10个区域；
[0027]2、使用金刚石圆锯片在流动的凉水下于每个区域切割1只试样，切割方向与芯棒轴线垂直，试样长度与GB/T 22079测试标准一致；
[0028]3、去除试样的护套层，并使用180目细砂纸将切割端面打磨光滑，试样侧面不应有护套层残留。
[0029]受生产工艺影响，复合绝缘子芯棒内不可避免存在孔隙结构。孔隙结构的存在与材料的吸水性相关，通过芯棒样品及其水煮老化后的吸水性，可间接评估芯棒材料内的孔隙占比。此外，受生产工艺影响，玻璃纤维与环氧树脂基体的不均匀分布使得气隙结构分布也存在较大差异。气隙结构的主要存在形式包括团聚型、分散线型和连接面型。在受潮后气
隙结构由水分填充，相比团聚型气隙，分散线型气隙沿电场分布，导致芯棒的介电损耗角正切值更大，相应的损耗功率也更高。分散线型气隙随着环氧树脂材料的老化，会逐渐联通，形成连接面型气隙结构，在电场方向的长度也会延长，介电损耗角正切值与损耗功率也会增大。
[0030]现有复合绝缘子产品使用的芯棒仅以水扩散试验与击穿强度作为验收标准，由于验收标准具有单一性，难以对不同品质的芯棒进行区分。芯棒内存在的气隙结构是影响复合绝缘子芯棒品质的主要因素，采用显微CT等精密设备对芯棒微观结构进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合绝缘子芯棒的孔隙结构分类方法，其特征在于，包括：步骤1、计算第一复合绝缘子芯棒受潮处理前后的受潮增重m0，对复合绝缘子芯棒于高湿环境中进行受潮处理，得到第一复合绝缘子芯棒；获得所述第一复合绝缘子芯棒的介电损耗角正切值tanδ0和损耗功率P0；步骤2、获得第二复合绝缘子芯棒煮沸处理后的介电损耗角正切值tanδ
300
和损耗功率P
300
；对所述第一复合绝缘子芯棒清洗和干燥处理后，得到第二复合绝缘子芯棒；步骤3、判断所述m0是否小于3.5mg、且tanδ0是否小于15％、且P0是否小于15mW、且tanδ
300
是否小于等于50％、且P
300
是否小于等于50mW，若是，则所述复合绝缘子芯棒为第一类芯棒；判断所述m0是否大于5mg、且tanδ0是否大于等于50％、且P0是否大于等于40mW、且tanδ
300
是否大于等于500％、且P
300
是否大于等于2000mW，若是，则所述复合绝缘子芯棒为第二类芯棒；判断所述m0是否为3.5～5mg、且tanδ0是否为15～20％、且P0是否为12～20mW、且tanδ
300
是否为100～173％、且P
300
是否为100～1000mW，若是，则所述复合绝缘子芯棒为第三类芯棒。2.根据权利要求1所述的孔隙结构分类方法，其特征在于，所述m0小于3.5mg，所述复合绝缘子芯棒的孔隙率不超过0.1％。3.根据权利要求1所述的孔隙结构分类方法，其特征在于，所述m0大于5mg，所述复合绝缘子芯棒的孔隙率超过1％。4.根据权利要求1所述的孔隙结构分类方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婷婷，贾磊，张福增，罗兵，肖微，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：