復合絕緣子

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絕緣子避雷器行業資訊

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絕緣子避雷器行業資訊

發布日期:2020-10-12 作者: 點擊:

  復合絕緣子異常斷裂特點描述與分析

  近年來發生的幾起復合絕緣子異常斷裂事故中,斷裂芯棒的斷裂形式完全不同于已知的復合絕緣子脆性斷裂和通常斷裂形式,其異常斷裂的特點包括:

  1) 芯棒出現嚴重劣化(芯棒宏觀斷面不光滑、芯棒的質地變酥、形如枯朽的木頭,芯棒粉化、玻璃纖維與環氧樹脂基體相互分離等);

  2) 芯棒斷裂處附近的硅橡膠護套與玻璃鋼芯棒之間界面失效;

  3) 硅橡膠護套與玻璃鋼芯棒間的界面失效區域多與高壓端之間通過碳化通道相連;

  4) 護套上出現若干由內向外發展的橫向電蝕孔;

  5) 發生斷裂的絕緣子在斷裂之前存在異常溫升現象。

  文章通過對現場實際酥朽斷裂復合絕緣子芯棒的SEM分析、FTIR分析和TGA分析,得到了酥朽斷裂芯棒理化特性的完整描述:

  1) 就酥朽斷裂芯棒的微觀形貌而言:在斷裂芯棒表面,可以觀察到玻璃纖維斷裂、玻璃纖維與環氧樹脂基體彼此分離、環氧樹脂基體出現被電蝕的痕跡、殘留在玻璃纖維表面的環氧樹脂基體上出現了“氣孔”和“氣泡”現象;在斷裂芯棒表面的依附玻璃纖維碎屑的斷面上,可以觀察到單個玻璃纖維斷面不是完整的圓形、玻璃纖維斷面平整,且可以觀察到玻璃纖維和環氧樹脂基體之間界面失效的現象。

棒式絕緣子

  2) 就酥朽斷裂芯棒的化學組成而言:環氧樹脂基體中的甲基(-CH3)、酯基(-COOR)、芳香族結構(苯環)、脂肪族結構(烴基)以及玻璃纖維中的Si-O鍵含量降低;斷裂的芯棒中出現了氨基化合物和明顯的硝酸根離子(NO3-);

  3) 就酥朽斷裂芯棒中的樹脂含量而言:相比于完好的芯棒樣品,酥朽斷裂芯棒中的環氧樹脂基體含量明顯下降,且芯棒外部區域的環氧樹脂含量的下降程度大于芯棒內部區域的環氧樹脂含量下降程度;

  4) 就酥朽斷裂芯棒的劣化程度而言:酥朽斷裂芯棒中,靠近芯棒與護套界面處的芯棒的劣化程度大于芯棒內部的劣化程度。由此可以推測,在酥朽斷裂過程中,芯棒的起始劣化點就在芯棒與護套界面處,且芯棒劣化由外向里發生。

  文章解釋了酥朽斷裂的命名方式中“酥”和“朽”的明確含義:“酥”描述的是芯棒粉化、易于剝離、質地酥松的概念,重點在于對斷裂芯棒的力學特性的描述;而“朽”描述的則是芯棒材質劣化,包含了電蝕以及老化的概念,重點在于對斷裂芯棒材料特性的描述。復合絕緣子酥朽斷裂的起始劣化點就在護套與芯棒界面處。酥朽斷裂過程中芯棒的劣化是從護套與芯棒界面處開始由外向內發展的。護套與芯棒間界面失效是酥朽斷裂的主要誘因。

  文章給出了酥朽斷裂的主要特征、定義及判據,即:酥朽斷裂主要的特征是芯棒中環氧樹脂基體的降解與劣化。復合絕緣子酥朽斷裂的定義為:在受潮、放電、電流、酸性介質、機械應力共同作用下的復合絕緣子異常斷裂現象。其中,放電和電流主要會破壞環氧樹脂基體;酸性介質和機械應力主要導致玻璃纖維應力腐蝕斷裂;受潮環境中的放電是酸性介質產生的主要原因。環氧樹脂基體的降解、劣化與否,是區別酥朽斷裂與脆性斷裂、通常斷裂直接的判據。


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