[發(fā)明專利]絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法

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• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113484635A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 李欣然;符傳福;張瑞恩;陳林聰;陳曉琳;符小桃
• 申請（專利權）人: 海南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01N21/88
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

1.一種絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、選取典型劣化復合絕緣子或現(xiàn)場運行出現(xiàn)異常發(fā)熱的復合絕緣子，進行溫升試驗并對復合絕緣子傘套和芯棒材料微觀參數(shù)進行檢測，根據(jù)檢測結果，分析運行復合絕緣子傘套和芯棒的異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征，所述運行復合絕緣子傘套和芯棒的異常發(fā)熱熱源稱為現(xiàn)場絕緣子異常發(fā)熱源，所述運行復合絕緣子傘套和芯棒的材料劣化特征稱為現(xiàn)場絕緣子劣化特征；

S2、建立加速老化試驗平臺，模擬海島復雜環(huán)境下復合絕緣子傘套的劣化過程，通過試驗獲得復合絕緣子傘套在人工多因素老化條件下的劣化特征，所述復合絕緣子傘套在人工多因素老化條件下的劣化特征稱為人工老化傘套劣化特征，驗證人工老化傘套劣化特征和現(xiàn)場絕緣子劣化特征的等效性；

S3、對復合絕緣子芯棒進行濕熱老化試驗，以及酸液和恒定應力下的電暈放電試驗，通過試驗獲得復合絕緣子芯棒在人工多因素老化條件下的劣化特征，所述復合絕緣子芯棒在人工多因素老化條件下的劣化特征稱為人工老化芯棒劣化特征，驗證人工老化芯棒劣化特征和現(xiàn)場絕緣子劣化特征的等效性；

S4、根據(jù)不同異常發(fā)熱源引起的復合絕緣子異常發(fā)熱紅外圖像，建立異常發(fā)熱紅外特征圖庫，獲取現(xiàn)場運行的復合絕緣子紅外圖像，與異常發(fā)熱紅外特征圖庫中的復合絕緣子異常發(fā)熱紅外圖像進行對比，判斷識別存在缺陷的現(xiàn)場運行復合絕緣子。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法，其特征在于，步驟S1中所述選取典型劣化復合絕緣子或現(xiàn)場運行出現(xiàn)異常發(fā)熱的復合絕緣子，進行溫升試驗，具體包括步驟：

S101、對復合絕緣子進行溫升試驗，拍攝復合絕緣子發(fā)熱圖像，對復合絕緣子傘裙外觀特征進行分級；

S102、對不同級別外觀特征的復合絕緣子進行分段預處理，對分段預處理后的復合絕緣子進行不同溫濕度下的溫升試驗。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法，其特征在于，步驟S1中所述對復合絕緣子傘套和芯棒材料微觀參數(shù)進行檢測，具體包括：通過三電極系統(tǒng)測量復合絕緣子的電氣特征量，對復合絕緣子材料進行微觀參數(shù)檢測。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法，其特征在于，步驟S2中所述模擬海島復雜環(huán)境下復合絕緣子傘套的劣化過程，具體包括：

第一階段，模擬傘套在高電壓、鹽霧作用下的放電；

第二階段，模擬傘套在高溫、高濕和強紫外輻照下的憎水性遷移與恢復、材料老化。

5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法，其特征在于，所述人工老化傘套劣化特征包括：靜態(tài)接觸角、傘套硬度、溫升、介質損耗、介電常數(shù)、體積電阻率的劣化特征。

6.根據(jù)權利要求1或4所述的一種絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：制備與復合絕緣子材料相同的試片，對試片在高溫高濕下開展電暈老化試驗，分析老化后試片的飽和吸濕特性，檢測試片的微觀參數(shù)，分析水分侵入對復合絕緣子傘套劣化及發(fā)熱的影響機理。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種絕緣子異常發(fā)熱熱源及其材料劣化特征分析方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括以下步驟：

S301、采用水浴法對復合絕緣子的芯棒試樣進行濕熱老化試驗，對濕熱老化后的芯棒試樣進行吸濕試驗，建立芯棒材料的水分擴散模型；

S302、通過三電極系統(tǒng)測量芯棒試樣的電氣特征量，同時拍攝芯棒試樣的紅外熱像圖，獲得芯棒試樣的表面溫升平均值，分析吸濕后的芯棒試樣的機械性能變化，對芯棒試樣進行微觀參數(shù)檢測；

S303、模擬水分侵入傘套-芯棒界面后在局部放電作用下生成的酸性環(huán)境，對芯棒試樣進行人工多因素老化，對經(jīng)過人工多因素老化的芯棒試樣重新執(zhí)行步驟S302所述的檢測方法，將檢測結果與現(xiàn)場芯棒劣化的復合絕緣子進行對比。