运行后的线路复合绝缘子表面憎水性研究

以运行后的110kV线路复合绝缘子为样本,采用喷雾法和接触角法,参照现行检验标准,对其表面进行憎水性研究,着重考察去离子水和无水乙醇清洗表面后在四个不同特性阶段下的憎水性状态。试验结果表明附着自然污秽的硅橡胶表面与无水乙醇清洗自然污秽后的硅橡胶表面表现出两种截然不同的憎水性能,HC分级值能比较准确反应有老化现象的硅橡胶表面憎水性能,而静态接触角值对其基本无参考意义。最后针对运行后的线路复合绝缘子憎水性测量,尝试给出一些建议。     

铁路隧道复合绝缘子运行特性分析

抽取了1支在铁路隧道内挂网运行的复合绝缘子,该绝缘子在运行时表面放电频繁,为了研究该绝缘子运行性能,在实验室进行了自然污闪电压、憎水性、材料拉伸强度、撕裂强度和硬度试验,利用离子色谱仪、电子扫描显微镜、X射线衍射分析、拉曼光谱对硅橡胶表面污秽进行分析,研究结果表明该绝缘子自然污闪电压较高,表面憎水性整体较差,憎水丧失及...     

基于复合绝缘子污闪模型的闪络特性分析

利用Obenaus模型对复合绝缘子的闪络特性进行分析,以现场运行年限不同的试品在不同喷水电导率下进行闪络试验,试验结果表明:同一试品闪络电压随着喷水电导率的增加呈指数规律下降,但憎水性差的试品变化规律不够明显。通过试验及模型计算,得出电弧总的阴阳极压降和憎水性存在一定关系,其数值大小随着憎水性能的减弱而减小。研究结果表明:憎水性是影响复合绝缘子闪络电压的主要因素,它是通过决定电弧总的阴阳极压降的大小来影响闪络电压的数值;闪络电压还受水带电导率的影响,电导率取决于绝缘子表面的积污程度。     

复合绝缘子不同憎水性下的电场分布研究

电场不均匀引起的电晕放电是导致复合绝缘子憎水性下降的重要原因,而在不同憎水性下绝缘子表面存在的水珠和干燥带都会对电场分布产生一定的影响。为了对不同憎水状态下的电场分布进行研究,借助于有限元软件,分别对憎水和亲水状态下的电场分布进行了计算分析。结果表明:憎水情况下,分离水珠的存在使得水珠、空气和硅橡胶交界处出现电场集中,轴向最大场强可增大至十倍以上,而改变水珠参数对畸变效果影响不大;亲水状态下,均匀覆盖湿污对电场有一定畸变作用,但当出现干燥带时,干燥带附近电场急剧增大,且伞群表面干燥带较之护套表面对轴向电场分布影响更大。     

低温处理下硅橡胶绝缘材料憎水性变化规律研究

为了研究低温环境对硅橡胶绝缘材料憎水性的影响,采用恒温试验箱对复合绝缘子用硅橡胶材料进行了低温冷冻处理。利用JC2000DM接触角测量仪测量了硅橡胶试品的静态接触角,得到了不同温度下、不同氢氧化铝含量硅橡胶材料的憎水性随时间变化的规律,并分析了硅橡胶憎水性变化的原因机理。实验结果表明:随着低温处理时间的延长,硅橡胶材料的静态接触角呈现出先增大后趋于稳定的特性,不同温度条件下硅橡胶材料憎水角趋于稳定所需的时间不同,温度越低,静态接触角增大到趋于稳定的时间越短;在同一低温处理下,氢氧化铝相对含量为110的硅橡胶的憎水角最小,氢氧化铝含量偏少或偏多都会引起憎水角增大。     

运行复合绝缘子憎水性测量方法探讨

针对运行复合绝缘子表面的憎水性特点,提出憎水性测量的新思路并分析了现有标准所规定测量方法的局限性.准确地进行运行复合绝缘子憎水性测量的前提条件是表面状态应该与运行时一致;由于表面粗糙度的影响会导致静态接触角法和动态接触角法在运行复合绝缘子表面测量结果重复性差;后接触角试验后的残留水量可以作为新测量方法进行深入研究;表面张力法不适合用在运行复合绝缘子表面;WC喷水分级法可实现运行复合绝缘子憎水性的在线测量,但进行在线测量时需要注意对憎水性的周期性数据变化的处理;表面粗糙度可作为憎水性测量客观判定依据;根据复合绝缘子表面电位和电场分布,给出了一种憎水性不均匀分布的算法.     

基于泄漏电流和环境条件的超高压复合绝缘子在线监测与评估

因大气、污秽、局放等因素作用而造成运行中的硅橡胶复合绝缘子表面憎水性降低或丧失,将影响电网的运行可靠性。基于泄漏电流和煤粉严重污染环境的500 kV交流葛双一回线(当阳马店段)运行复合绝缘子的在线监测。分析研究随四季环境变量影响而变化的泄漏电流特征量数据,对复合绝缘子憎水性冬季下降夏季恢复的变化特性进行了分析。提出"动态"性能劣化的概念,指出其与季节性运行环境变量的关系,掌握运行中复合绝缘子憎水性暂时损失现象、以及憎水性迁移特性和恢复特性的运行特征,获得对运行复合绝缘子憎水性有效评估。     

动车受电弓用绝缘子紫外线老化特性研究

研究了动车组车顶受电弓支撑绝缘子紫外线老化特性。通过搭建人工紫外线老化试验平台分别对受电弓用有机复合绝缘子和环氧树脂绝缘子进行强紫外线老化试验研究。研究结果表明,紫外线老化对有机复合绝缘子的憎水性影响不大,但会导致环氧树脂绝缘子憎水性部分丧失;此外,试验前后绝缘子的泄漏电流均变化不明显。     

复合绝缘子憎水性检测与等级判断的研究

为有效地对复合绝缘子的老化进行诊断,以提高输电线路运行稳定性,针对当前国内外现有的憎水性检测和等级判断的技术仍处于不完善阶段,围绕复合绝缘子憎水性检测和等级的判断展开研究。以憎水性图像为研究对象,利用Haar小波进行去噪预处理,然后运用最大类间方差方法对其分割,生成后续憎水性判断研究所需的二值化的憎水性图像。针对憎水性图像表面水珠或水迹分布情况,发现了分形维数可表征其表面水珠或水迹分布复杂程度,提出了憎水性图像盒维数D、最大水珠盒维数d以及最大水珠盒维数比fd联合判据,将憎水性图像有效地分成了三类状态。实验结果表明,该新判据具有较高的分类正确率,可以定量对绝缘子憎水性等级进行分析,为绝缘子憎水性的研究提供新思路。     

高温硫化硅橡胶材料的运行特性及分析

对大量运行的高温硫化硅橡胶(HTV)绝缘子进行了憎水性试验、低温模拟试验、灰密对憎水性的影响以及耐漏电起痕及电蚀损试验,认为高温硫化硅橡胶因老化而引起的憎水性下降、机械强度下降及积污性能下降影响其长期工作的可靠性,所以评价复合硅橡胶的憎水性能除憎水性分级HC值外,还应重点突出评价憎水性的减弱(丧失)特性、憎水性的恢复特性及憎水性的迁移特性。低温模拟试验表明,低温下憎水性有一定程度的下降,应针对性地开发应用于低温地区的高温硫化硅橡胶,并制订新的判定准则。最后对硅橡胶材料老化试验方法进行了讨论,三种试验方法各有其特点,但在短时间内对长期运行性能进行评估,应进一步积累实验室经验,提出1000h盐雾法和5000h老化试验法污液盐度或流速的合理试验条件和现行标准中应规定的允许蚀损开裂数试验判据,从而达到用人工加速老化来准确评估绝缘于长期运行性能的目的。     

一种复合绝缘子的寿命评估方法

正确把握复合绝缘子在运行中表现出来的各种老化特性,探索提出寿命评估方法是保障复合绝缘子安全运行的关键。为此,对不同运行年限的复合绝缘子进行了外观检查试验、憎水性试验、红外测温试验和扫描电镜试验,试验发现复合绝缘子的外观表现和憎水性表现均会随着其老化程度的加深而下降,同时红外测温试验可以对复合绝缘子进行在线监测,扫描电镜试验则可以从微观上解释和衡量复合绝缘子的老化状态。在这些试验的基础上,采用并改进一种复合绝缘子的寿命评估方法,对复合绝缘子的运行维护和退运进行指导。     

硅橡胶复合绝缘子耐低温性能研究

硅橡胶以其特有的化学稳定性,使其具有耐高低温性、憎水性、耐漏电起痕性和抗电蚀损性、电绝缘性等诸多优异性能,在输电线路中得到广泛应用。在运行中,绝缘子在低温下要承受较高的电压,保持绝缘子在低温状态下的机械稳定性是运行安全的必要保证。笔者主要研究在低温条件下硅橡胶复合绝缘子材料的机械强度、击穿强度、体积电阻率、耐漏电起痕及电蚀损性能和憎水性,探讨了输电线路用硅橡胶复合绝缘子材料的耐低温性能及其作用机理。实验结果表明:硅橡胶复合绝缘子材料具有优异的耐低温性能。     

复合绝缘子伞裙表面腐蚀特性的研究

复合绝缘子在挂网运行中,其伞裙材料除了会受到自然条件的影响,也会受到运行环境的影响,如化学酸、碱、盐等工业污染,这些将会导致复合绝缘子伞裙材料表面的腐蚀,降低了系统运行的可靠性。本文主要针对复合绝缘子伞裙表面的腐蚀特性进行研究。研究结果表明:在腐蚀介质浸泡下,复合绝缘子接触角和吸收峰面积随腐蚀时间和酸、碱性的增加而减小,泄漏电流随腐蚀时间和酸、碱性的增加而增大;酸碱性较盐溶液对复合绝缘子憎水性影响较大,且碱性溶液腐蚀性更强,憎水性丧失更为严重;     

交流盘形悬式复合瓷绝缘子试验研究及性能分析

复合瓷绝缘子作为一种新型绝缘子,已在部分输电线路上应用,为研究复合瓷绝缘子的性能,抽取两个厂家的20片样品,对复合瓷绝缘子开展表面结构测量、憎水性、绝缘电阻测试、工频耐压试验、空气中冲击击穿试验和机械破坏试验,进而对复合瓷绝缘子的性能进行分析。试验结果的发现复合瓷绝缘子憎水性达到HC1级、且具有良好的机械性能和耐工频交流电压性能,但是单片绝缘子没有通过空气中冲击击穿试验,在耐雷击水平上有所欠缺,其生产工艺、质量需进一步加强。     

±800 kV楚穗直流棒形悬式复合绝缘子运行性能研究

为了对楚穗直流棒形悬式复合绝缘子的运行性能进行监测和研究,从而为评估现场运行棒形悬式复合绝缘子的特性和状态提供指导。本文对5支从线路上取下的棒形悬式复合绝缘子进行了试验研究,主要包括红外测温、憎水性试验、伞裙材料试验、水煮及陡波试验、工频电压耐受试验、密封性能测试和机械耐受及破坏试验。研究结果表明:在楚穗直流已经运行了6年的棒形悬式复合绝缘子的电气性能和机械性能均保持良好,但是整体憎水性保持情况一般,并且有不同程度的温升现象发生。对于异常温升和憎水性下降的样品区域,建议加强红外温升巡检以及再抽样检测研究,本文研究结果对日后棒形悬式复合绝缘子相关运行性能的研究提供了参考。     

硅橡胶表面水滴在直流电场中的荷电闪络特性研究

复合绝缘子由于其优良的憎水性和憎水迁移性而广泛应用于特高压输电线路中。在雨、雾、露水等潮湿天气条件下,复合绝缘子表面分离的水滴将大幅度降低其表面闪络电压。由于硅橡胶复合绝缘子表面水滴的直流闪络电压通常低于交流闪络电压,因此研究直流电场下硅橡胶表面水滴的闪络现象具有重要意义。通过试验研究了长时间直流电场作用下水滴的荷电闪络过程,并从理论上分析了其荷电闪络机理。研究结果表明,硅橡胶表面单水滴由于负极性端的电晕放电而荷上正电荷,荷电的水滴会在长时间直流电场的作用下出现“鼓包”现象,降低了硅橡胶表面的闪络电压;硅橡胶表面双水滴由于受水滴之间的相互作用,左水滴出现“鼓包”现象,而右水滴未出现“鼓包”,但由于水滴间的电场增强效应,硅橡胶表面荷电双水滴的闪络电压大幅度下降。     

500 kV线路复合绝缘子脆断故障研究与机理分析

为了深入揭示复合绝缘子脆断机理并提出预防措施,分析了一起500 kV复合绝缘子脆断事故,采集故障绝缘子与正常绝缘子样本进行对比试验。对样本绝缘子进行外观检查、解剖测试、拉力和耐应力腐蚀测试、憎水性测试等试验,并对试验结果进行实验室条件下的分析。结果表明:故障复合绝缘子存在3层较为明显的光滑断面,且断面处芯棒与硅橡胶护套交界面处存在硅橡胶粉化层;6只试验绝缘子只有2只通过耐应力腐蚀试验;试验绝缘子憎水性等级在HC4～HC5之间;元素分析发现脆断绝缘子芯棒中硼元素含量较高,结合测试结果可知芯棒为非耐酸芯棒。从结构设计、密封性能和芯棒材料的耐酸性能等方面对芯棒的脆断机理进行了分析,并提出了预防复合绝缘子脆断的措施。     

憎水处理对玻化微珠保温砂浆性能影响

研究了外涂憎水剂、内掺憎水剂以及外涂-内掺复合处理3种处理方法对玻化微珠保温砂浆性能的影响。研究表明:外涂憎水剂处理后,在保温砂浆表面形成一层憎水膜,表面不会被水润湿;内掺憎水剂,保温砂浆的吸水率随着憎水剂掺量的增加而降低;外涂-内掺复合处理对保温砂浆的憎水性能改善效果更显著。     

RTV绝缘子憎水性图像增强新方法及应用

在研究RTV绝缘子憎水性等级过程中,低照度的RTV绝缘子憎水性图像对等级的判定有一定影响,故需对其增强处理。然而,目前传统增强法以及Retinex增强法在处理该类图像都存在一定的问题。为此,提出一种基于改进双边滤波Retinex算法,该算法首先对经典双边滤波进行改进,对其空间邻度因子最优化、在水平和垂直方向上降维滤波以及自适应求解σr;然后将改进双边滤波对RTV绝缘子憎水性图像照度估计,与Retinex算法相结合,最终达到增强的目的。实验表明,该算法对RTV绝缘子憎水性图像增强效果明显,在RTV绝缘子憎水性等级判定应用中提高了其准确率。     

基于振荡水滴法和放电特性的复合绝缘子老化研究

长期可靠性是输配电网高压绝缘子最重要的性能指标之一。一般情况下，通过研究绝缘材料的憎水性、表面粗糙度、扫描电镜图像和及其相关的放电特性以评估复合绝缘子的老化性能。据此，本研究提出了一种基于水滴振荡周期的复合绝缘子老化评价方法——振荡水滴法(Oscillating Water Droplet, OWD)。首先，通过在不同老化程度的绝缘试样上进行了OWD试验，利用高速摄影机记录并分析了水滴与复合材料表面接触的全过程。其次，利用光学接触角仪研究其憎水性，得到了表面振荡水滴与接触角的关系，并使用光学轮廓仪进行表面粗糙度测试。该试验结果表明，随着老化程度与粗糙度增加，绝缘材料的表面憎水性降低。最后，介质沿面击穿试验的结果表明，随着老化时间增加，绝缘材料的介质沿面击穿电压降低，绝缘可靠性变差。本研究提出OWD法可以作为一种评估复合绝缘子憎水性的补充方法。