复合绝缘子老化特性、酥朽断裂独到见解——仅一篇小文档如此“诱人”(民熔)

复合绝缘子老化特性与酥朽断裂揭秘

复合绝缘子芯棒界面在老化过程中性能的变化特性，提出界面在水和高温作用下的老化模型，模型描述了界面性能状态指标随着老化时间的变化关系，提出了考虑时间发展的界面耐老化性能指标，而非传统单一时刻下的性能指标，对于界面寿命的评估具有启发意义。

界面老化模型假设界面区域由若干个微小单元构成，一个单元仅具有两种不同的状态：完好和缺陷。单位时间内处于相同条件下的完好单元中有一定比率发生断开。断开比率仅与环境存在关系。不同位置的完好单元所处的环境存在差异，因此其断开率也存在差异。界面处于水和高温作用下时，可将完好单元分为两类：1）第1类单元仅受到高温及其他因素的作用。假设其他因素保持不变，在一定的温度作用时，其断开率保持恒定。

2）第2类单元受到水分、高温及其他因素的共同作用。其断开率较高。

正常情况下，位于界面内部区域的完好单元为第1类单元。当一个单元断开时，在界面区域形成了一个微孔缺陷，水分进入缺陷内，形成了一个水分浓度大的区域，在水分的作用下，缺陷周围的完好单元成为了第2类单元，其断开率将增大。初始缺陷为界面自身存在或温度作用下出现，之后缺陷单元迅速扩展，最终缓慢进入饱和。假设反映界面老化状态的性能指标与断开单元的数目成线性关系，状态指标将呈S型曲线变化。

如今，复合绝缘子已经成为种高压输电领域的常规产品，复合绝缘子性能的优劣则将直接关系到我国电力系统的安全稳定运行。近年来出现的复合绝缘子酥

朽断裂事故，已经造成了输电线路掉线的恶性事故发生。因此，关于复合绝缘子酥朽断裂机理以及预防措施的研究，是高电压外绝缘研究领域一个亟需开展的内容。

提出复合绝缘子酥朽断裂的主要特征和产生机理，设计并进行了酥朽断裂的模拟试验，详细研究了受潮条件下电流、放电对玻璃钢芯棒材料的电蚀过程，旨在通过试验模拟的方法，复现复合绝缘子酥朽断裂的主要特征。本文讨论复合绝缘子酥朽断裂的预防措施和检测方法。

酥朽断裂芯棒最重要的特征就是芯棒中环氧树脂基体的降解和劣化，从这个角度而言，电蚀芯棒试验可以很好的在局部模拟出环氧树脂基体的降解和劣化现象（在实际酥朽断裂和电蚀试验中的芯棒的环氧树脂基体上都出现了“气泡”和“气孔”现象）。因此，通过电蚀芯棒试验，可以等效反映酥朽断裂芯棒中环氧树脂基体降解及劣化的过程。

通过本系列论文的研究，可以明确芯棒中环氧树脂基体的电蚀过程是导致芯棒出现“酥”、“朽”的直接原因。基于此，本文认为，提高复合绝缘子玻璃钢芯棒中环氧树脂基体的耐电蚀性能是预防和解决复合绝缘子酥朽断裂的核心思路。

使用纳米改性的方法提高聚合物的耐电蚀性能，在纳米电介质（复合）材料领域已有研究。经过纳米改性后的耐电晕聚酰亚胺薄膜已经在变频电机中有成功应用的实例。使用纳米改性的方法提高玻璃钢中环氧树脂基体的耐电蚀性能，或许是解决复合绝缘子酥朽断裂的直接手段。当然，这还有待于今后进一步的研究证实。

除此之外，提高和控制硅橡胶护套与玻璃钢芯棒间界面的黏接质量、严格控

制复合绝缘子端部场强、优化复合绝缘子电位分布、避免端部金具密封失效以及防止芯棒受潮等，都可以降低复合绝缘子酥朽断裂的发生概率。