聚烯烃复合绝缘子伞套材料性能试验及分析

近年来,国内研制的聚烯烃复合绝缘子对鸟害防治有明显的改善效果。为研究其相应性能,对聚烯烃伞套材料进行了硬度试验、可燃性试验、材料电气性能试验以及1 000 h紫外光试验,并与硅橡胶材料的相应性能进行了比对分析。结果表明:聚烯烃材料的硬度值较高,采用垂直燃烧法对两种材料进行了可燃性试验,依据标准评定等级均为V-0级。聚烯烃材料的表面、体积电阻率和交流击穿强度均比硅橡胶材料要高,尤其是体积电阻率高了近3个数量级。两种材料经过光老化试验后均未出现明显的表面降解现象,但其力学性能均有所降低,尤其是硅橡胶材料的拉伸强度下降明显,比未进行光老化的材料降低了11. 8%,而聚烯烃材料在光老化试验后能保持较好的力学性能。     

接触角法表征复合绝缘子用硅橡胶材料表面憎水性的研究

以4种不同湿润性等级的硅橡胶材料作为样本,用接触角测量仪记录液滴在试样表面的变化,对静态和动态接触角精确测量,考察了测量时间对静态接触角的影响,以及接触角度与湿润性等级的对应关系。研究结果表明:静态接触角大小随测量时间延长先是比较稳定,而后下降明显,最后趋于稳定,推荐在10 s内测量完成;静态接触角与湿润性等级的区分性较差,而后接触角则能准确反应试样的湿润性,但实验表明,其大小和湿润性等级对应的临界值与国标GB/T 24622-2009中的推荐值有一定的差别,还需进一步地研究界定。     

基于动态应变表征支柱瓷绝缘子弯矩等效性的研究

选用252 k V下元件和126 kV支柱瓷绝缘子,利用动态电阻应变仪研究支柱瓷绝缘子弯矩试验等效性问题,试验结果表明:等同弯矩下,两种支柱瓷绝缘子应变变化规律类似,都是表现出随着施力高度的增加,以样品高度和延长杆高度两者总高为换算基准时,拉压应力状态下对应的应变值都逐渐增大,以施力点距应变片粘贴处高度为换算基准时,应变值基本不变;按照国标进行弯曲负荷试验时,等同弯矩下,随着施力高度的增加,除最底部外,其余位置的弯矩并不等效,且随着距底部越远,弯矩值增加幅度越大。126 kV支柱瓷绝缘子等同弯矩试验下的断裂现象,表明支柱瓷绝缘子单一向的顶端弯曲负荷试验存在一定程度的局限性,为全面考核样品的整体机械性能,尝试给出三点建议。     

复合绝缘子用硅橡胶材料表面动态接触角的研究

选用不同憎水性等级的硅橡胶材料作为试样,用接触角测量系统实时记录液滴在试样表面的动态变化过程,对动态接触角精确测量,考察动态接触角与憎水性等级的对应关系,以及表面粗糙度对动态接触角度的影响。试验结果表明前接触角只能在一定程度上表明憎水性的优劣,但却不能准确判断其处于何种憎水性等级;后接触角大小在HC1~HC4级范围内与憎水性等级存在较好的对应关系,但两者对应的临界值与国标GB/T 24622-2009中的推荐值有一定的差别;随着憎水性等级的增加,表面粗糙度将不断增大,其对动态接触角的影响较大,导致同一憎水性等级的动态接触角出现上下波动。     

空心瓷绝缘子机械特性的试验分析研究

选用空心瓷绝缘子作为试品,利用动态电阻应变仪,分析空心瓷绝缘子在弯曲负荷、内压力负荷及两者联合作用下的应力和应变变化规律。试验结果表明：弯曲负荷试验下,随着弯曲负荷的增加,轴向应变不断增大,基本呈线性增加,下端径向受力状态与轴向相反,拉应力增长的速率稍大于压应力;内压力试验下,随着内压力的增大,轴向和径向应变不断增大,上端和下端部位的轴向应变变化一致性较好,且稍微小于径向应变;弯曲负荷和内压力联合作用下,拉应力状态的应变大于单独负荷作用的应变,而呈压应力状态的应变则小于单独负荷作用的应变,下端拉应力侧受力状态由轴向拉应力和径向压应力转变为轴向径向均为拉应力,考核将会更加严酷;推荐选择以相对较大弯曲负荷为基准,进行拉伸弹性模量、压缩弹性模量和泊松比的测量。     

循环摆动试验次数对66kV复合外套避雷器性能影响的研究

循环摆动试验项目是IEC 60099-4:2014针对电压等级大于52 kV复合外套避雷器新增加的检验项目。以66 kV复合外套避雷器为样本,研究不同循环摆动次数对其电气和机械性能的直接影响。试验结果表明循环摆动试验对复合外套避雷器的机械性能影响明显,随着循环摆动次数的增加,弯曲负荷下偏移量倾向增大,对样品的机械性能影响越大;循环摆动试验对复合外套避雷器的电气性能影响不明显,至少表现在循环摆动5000次之前,其电气性能受循环摆动次数影响不敏感。经过循环摆动试验后,其界面性能的变化应是重点关注的对象。循环摆动试验可以作为评估避雷器机械性能的考核方法,并对国标将来可能的制订,尝试给出两点参考建议。     

复合绝缘子用聚烯烃材料憎水性试验及分析

分别研究了不同水滴体积和测量时间、喷雾次数及静置时间对聚烯烃材料表面静态接触角和HC分级的影响,并通过使用不同目数的砂纸打磨聚烯烃材料表面,研究表面粗糙度对其憎水性能的影响。结果表明:进行聚烯烃材料的憎水性试验时,采用4μL～8μL的水滴在10 s～40 s内测量其静态接触角较为准确,θs值随时间变化较小,水滴边缘接近圆形。喷雾20次～30次,在30 s内完成HC分级图像的采集较能准确评估聚烯烃材料的HC分级特性。随着表面粗糙度的增大,打磨聚烯烃材料的静态接触角平均值呈现震荡上升的变化趋势,但其HC等级逐渐降低,表明打磨破坏了聚烯烃材料表面具有憎水性的硅油层,导致其憎水性明显降低。