[發明專利]一種復合絕緣子服役壽命的評價方法

有效

• 申請號: 201410786920.0
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104568812A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 曹宏偉;朱莉娜;吳文龍;杜林娟;陳浩軍
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;張智偉

技術領域

本發明屬于復合絕緣子技術領域，特別涉及一種復合絕緣子服役壽命的評價方法。

背景技術

根據統計，截止2010年12月，66kV及以上電壓等級交/直流輸電線路上在運的絕緣子共11336713串（支），其中復合絕緣子4196235支，占所有類型絕緣子串（支）數的37.02%。2013年，通過國網正式招標，電壓等級在35kV以上的復合絕緣子數量為891958支，而每年各地區電網自主招標、各地方線路治理改造、10kV配網線路等未在國網招標之列的復合絕緣子，實際需求總量遠超于招標數量。保守估計，目前我國66kV及以上電壓等級的運行復合絕緣子數量超過1000萬支。

復合絕緣子屬于有機材料，在正常設計、正常制造、正常使用和維護下，國內主流復合絕緣子硅橡膠材料的使用壽命一般為?15-20?年。1985年首次掛網運行的復合絕緣子到如今已有29年的歷史，1995年大批量應用的復合絕緣子到今天也有19年。據統計，到目前為止，運行10年及以上的復合絕緣子占據了整個電網復合絕緣子的應用總數一半以上，并逐年增加。

復合絕緣子老化問題已經受到研究人員的關注，尤其是運行中的復合絕緣子老化檢測。檢測手段和方法日漸豐富，從起初絕緣子的電氣、機械檢測到絕緣材料的物理、化學性質的檢測。材料學的檢測手段比如FTIR、NMR、SEM、DSC等都是著眼于硅橡膠材料組成、結構的變化，以此反映復合絕緣子外傘裙的老化情況。通過這些定性、定量的檢測方法，硅橡膠材料的老化情況能有效地反映出來。但是，目前電網中運行的復合絕緣子所占比例越來越大，單純的老化檢測已不能滿足電網狀態評價、安全可靠運行的需求。

對于電網中大量運行的復合絕緣子，通過有效的老化檢測方法表征復合絕緣子硅橡膠材料的老化程度，使檢測特征量與復合絕緣子運行壽命聯系起來，從而建立運行復合絕緣子使用壽命的評價方法。因此檢測手段應具備以下要求：（1）檢測的特征量值直接反映硅橡膠材料組分；（2）不僅能定性分析，也能定量測量；（3）能在線檢測或理論上能實現在線檢測；（4）樣品制備簡單、操作方便。

發明內容

本發明目的在于提供一種有效、可靠的復合絕緣子服役壽命的評價方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種復合絕緣子服役壽命的評價方法：復合絕緣子外傘裙經清掃處理后，對高壓端第一片外傘裙中心同心圓位置均勻裁剪多個測試點，干燥后，放置ATR-FTIR光譜儀中采集紅外光譜信息；選取光譜圖中-Si-O-和-CH₃特征峰為復合絕緣子外傘裙中無機和有機組分代表性特征峰；計算-Si-O-和-CH₃特征峰峰面積比值，并求多個測試點的平均值作為該復合絕緣子的-Si-O-/-CH₃比值；依據前述方法，對不同復合絕緣子進行測試；根據不同復合絕緣子的-Si-O-/-CH₃比值，對復合絕緣子服役壽命進行評價：-Si-O-/-CH₃比值越大，壽命越短；-Si-O-/-CH₃比值越小，壽命越長。

所述清掃處理的步驟為：用毛刷清理復合絕緣子外傘裙表面污垢，然后用脫脂棉蘸取醇類有機溶劑或其和水的混合溶劑，擦拭外傘裙表面，靜置晾干。

所述醇類有機溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇或正丁醇。

所述測試點為5個，并且每個測試點的規格為2×2cm²。

ATR?FTIR（Attenuated?Total?Internal?Reflectance?FTIR）全稱是衰減全反射傅立葉變換紅外光譜。ATR是紅外光譜法的重要實驗方法之一，其是基于光內反射原理而設計。從光源發出的紅外光經過折射率大的晶體再投射到折射率小的試樣表面上，當入射角大于臨界角時，入射光線就會產生全反射。事實上紅外光并不是全部被反射回來，而是穿透到試樣表面內一定深度后再返回表面。在該過程中，試樣在入射光頻率區域內有選擇吸收，反射光強度發生減弱，產生與透射吸收相類似的譜圖，從而獲得樣品表層化學成份的結構信息。