本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,尤其涉及一種模擬實(shí)際復(fù)雜霧霾環(huán)境下的硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法。
背景技術(shù):
輸電線(xiàn)路絕緣子長(zhǎng)期暴露在戶(hù)外,由于自然落灰、工業(yè)污染等因素影響,表面會(huì)附著污穢物,形成污層。在濕度較大的環(huán)境下,污層會(huì)吸濕受潮,使得污層中的可溶性電解質(zhì)溶解,污層開(kāi)始導(dǎo)電,污穢絕緣子表面將流過(guò)一定幅值的泄漏電流,逐步發(fā)展到局部放電。當(dāng)電弧的發(fā)展貫穿絕緣子上下兩個(gè)電極時(shí),絕緣表面發(fā)生閃絡(luò),引起污閃現(xiàn)象。污閃事故大多發(fā)生在運(yùn)行電壓下,具有影響面積大、停電時(shí)間長(zhǎng)、一處跳閘常使臨近輸變電設(shè)備受波及動(dòng)作、造成的經(jīng)濟(jì)損失大等特點(diǎn),是電力外絕緣設(shè)備正常運(yùn)作、電網(wǎng)安全運(yùn)行的一大威脅。
工業(yè)、交通、生活廢氣、煙塵及揚(yáng)塵(細(xì)微顆粒)排入低空大氣形成霾,成為霧的凝結(jié)核;同時(shí)懸浮霧滴出現(xiàn),又阻礙廢氣、煙塵等的擴(kuò)散,吸附易溶于水的SO2、NOx等氣體,形成嚴(yán)重霧霾天氣。特別是近些年,我國(guó)霧霾天氣日益嚴(yán)重,各地區(qū)的污穢等級(jí)呈現(xiàn)逐年增加趨勢(shì),伴隨霧霾天氣而來(lái)的各種灰塵污染,在絕緣子的表面形成污穢層,并在露天運(yùn)行中均勻緩慢地使其受潮老化,親水性升高,憎水性降低,霧水電導(dǎo)率逐步增加,更加劇了戶(hù)外運(yùn)行的絕緣子表面的電導(dǎo)增加,大幅降低其閃絡(luò)電壓。而且大量污穢與濕潤(rùn)的共存伴隨紫外線(xiàn),高溫,臭氧,酸雨等的侵蝕也是導(dǎo)致絕緣子材料表面發(fā)生老化的主要因素,從而致使更多的電暈放電、表面放電,甚至擊穿現(xiàn)象發(fā)生。此外,絕緣性的降低會(huì)造成很多電氣設(shè)備外絕緣新故障,影響整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行,特別是霧霾污染情況復(fù)雜,使霧霾重污穢地區(qū)污閃事故發(fā)生概率增加。
因此,及時(shí)對(duì)戶(hù)外硅橡膠絕緣子串進(jìn)行檢測(cè),特別是對(duì)霧霾重污穢地區(qū),保證其可靠運(yùn)行、維護(hù)和及時(shí)更換,對(duì)于電網(wǎng)的可靠運(yùn)行至關(guān)重要,已報(bào)道的硅橡膠人工加速老化試驗(yàn)方法如1000h鹽霧法和5000h老化試驗(yàn)法雖然各不相同,但基本都是集中在放電霧霾裝置內(nèi)進(jìn)行,試驗(yàn)中老化條件調(diào)節(jié)有限。若要對(duì)絕緣子串進(jìn)行復(fù)雜霧霾環(huán)境老化模擬(如鹽霧、紫外線(xiàn)、臭氧、高濕高溫/低溫和酸性氣體等),則必然需要進(jìn)行多組條件設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn),不僅所有裝置的內(nèi)部配置無(wú)法滿(mǎn)足協(xié)同進(jìn)行真實(shí)的復(fù)雜霧霾環(huán)境的模擬(如飛塵、鹽堿、海水、臭氧、日曬、雨淋、嚴(yán)寒、酷暑等自然和工業(yè)老化污染),耗時(shí)更將達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上。
因此,如何得到一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,尤其是一種針對(duì)各種實(shí)際復(fù)雜霧霾環(huán)境下(如高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫/低溫地區(qū)等)戶(hù)外運(yùn)行的硅橡膠絕緣子的污穢加速老化模擬實(shí)驗(yàn)方法,已成為行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)廠商和諸多一線(xiàn)研究人員亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,特別是一種模擬實(shí)際復(fù)雜霧霾環(huán)境下的硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)的檢測(cè)方法,本發(fā)明提供的污穢老化試驗(yàn)方法穩(wěn)定,綜合模擬過(guò)程簡(jiǎn)單,而且降低了老化實(shí)驗(yàn)的成本和時(shí)間,提高了老化實(shí)驗(yàn)的模擬效率。
本發(fā)明提供了一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,包括以下步驟:
1)將硅橡膠絕緣子串切割后,得到硅橡膠絕緣子片;
對(duì)待測(cè)地區(qū)的積灰進(jìn)行取樣,得到灰霾樣品;
2)將上述步驟得到灰霾樣品與水混合后,得到灰霾污穢溶液,再采用所述灰霾污穢溶液對(duì)所述硅橡膠絕緣子片進(jìn)行人工污穢處理后,得到待測(cè)硅橡膠絕緣子片;
3)將上述步驟得到的待測(cè)硅橡膠絕緣子片進(jìn)行老化試驗(yàn),計(jì)算后得到硅橡膠絕緣子的模擬老化狀態(tài)。
優(yōu)選的,所述硅橡膠絕緣子串的額定電壓為10~500kV;
所述硅橡膠絕緣子片的直徑為1~30cm;所述硅橡膠絕緣子片的厚度為0.5~40mm。
優(yōu)選的,所述待測(cè)地區(qū)為需要進(jìn)行老化試驗(yàn)的區(qū)域;
所述待測(cè)地區(qū)包括高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫地區(qū)和高濕低溫地區(qū)中的一種或多種;
所述取樣的位置包括土壤、電氣設(shè)備、電氣設(shè)備周邊的裝置和建筑中的一個(gè)或多個(gè)。
優(yōu)選的,所述灰霾污穢溶液的質(zhì)量濃度為30%~90%;
所述人工污穢處理為將所述灰霾污穢溶液復(fù)合在所述硅橡膠絕緣子片的表面。
優(yōu)選的,所述老化試驗(yàn)為模擬實(shí)際霧霾環(huán)境老化試驗(yàn);
所述老化試驗(yàn)包括鹽霧老化試驗(yàn)、酸霧老化試驗(yàn)、耐候老化試驗(yàn)、溫度/濕度老化試驗(yàn)和臭氧老化試驗(yàn)中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述溫度/濕度老化試驗(yàn)包括恒溫恒濕老化試驗(yàn)、高濕高溫老化試驗(yàn)、高濕低溫老化實(shí)驗(yàn)和高低溫交變老化試驗(yàn)中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述老化試驗(yàn)的條件包括鹽霧的濃度、鹽霧的時(shí)長(zhǎng)、酸霧的濃度、酸霧的時(shí)長(zhǎng)、紫外線(xiàn)輻射的種類(lèi)、紫外線(xiàn)輻照度、紫外線(xiàn)輻射的老化時(shí)長(zhǎng)、臭氧的濃度、臭氧的老化時(shí)長(zhǎng)、溫度、溫度的老化時(shí)長(zhǎng)、濕度和濕度的老化時(shí)長(zhǎng)中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述鹽霧為NaCl鹽霧,所述鹽霧的濃度為5%~26.5%,所述鹽霧的時(shí)長(zhǎng)為200~5000h;
所述酸霧為冰醋酸與NaCl的混合酸霧,所述酸霧的pH值為3.1~6.9,所述酸霧的時(shí)長(zhǎng)為200~5000h;
所述紫外線(xiàn)燈源為UVA340、UVB313、UVC351和氙燈中的一種或多種,所述紫外線(xiàn)燈源輻照度為0.3~550W/m2;所述紫外線(xiàn)輻照的老化時(shí)長(zhǎng)為
100~3000h;
所述臭氧的濃度為10~50000pphm,所述臭氧的老化時(shí)長(zhǎng)為100~500h;
所述溫度/濕度老化試驗(yàn)的溫度為-50~50℃,所述溫度/濕度老化試驗(yàn)的濕度為10~98%R.H,所述溫度/濕度老化試驗(yàn)的時(shí)長(zhǎng)為100~1000h。
優(yōu)選的,所述步驟3)具體為:
根據(jù)待測(cè)地區(qū)的霧霾環(huán)境,選擇鹽霧老化試驗(yàn)、酸霧老化試驗(yàn)、耐候老化試驗(yàn)、溫度/濕度老化試驗(yàn)和臭氧老化試驗(yàn)中的多種進(jìn)行組合,對(duì)試驗(yàn)的種類(lèi)、次序以及條件進(jìn)行調(diào)整,模擬實(shí)際霧霾環(huán)境,進(jìn)行多組老化試驗(yàn),定期分批正交取樣,比對(duì)評(píng)估計(jì)算后得到硅橡膠絕緣子的模擬老化狀態(tài)。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的污穢老化試驗(yàn)方法在硅橡膠絕緣子出廠檢查、戶(hù)外運(yùn)行硅橡膠絕緣子狀態(tài)的預(yù)測(cè)評(píng)估或戶(hù)外運(yùn)行硅橡膠絕緣子狀態(tài)的運(yùn)維狀況方面的應(yīng)用。
本發(fā)明提供了一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,包括以下步驟,首先將硅橡膠絕緣子串切割后,得到硅橡膠絕緣子片;對(duì)待測(cè)地區(qū)的積灰進(jìn)行取樣,得到灰霾樣品;然后將上述步驟得到灰霾樣品與水混合后,得到灰霾污穢溶液,再采用所述灰霾污穢溶液對(duì)所述硅橡膠絕緣子片進(jìn)行人工污穢處理后,得到待測(cè)硅橡膠絕緣子片;最后將上述步驟得到的待測(cè)硅橡膠絕緣子片進(jìn)行老化試驗(yàn),計(jì)算后得到硅橡膠絕緣子的模擬老化狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的老化實(shí)驗(yàn)條件調(diào)節(jié)有限,而且無(wú)法配置協(xié)同,滿(mǎn)足真實(shí)的復(fù)雜霧霾環(huán)境的模擬,或是模擬耗時(shí)將達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上的缺陷。提出了一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,特別是針對(duì)實(shí)際各種復(fù)雜霧霾環(huán)境下(如高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫/低溫地區(qū)等)戶(hù)外運(yùn)行的絕緣子進(jìn)行污穢加速老化的模擬實(shí)驗(yàn)方法。
本方法以切割成型硅橡膠絕緣子片為研究對(duì)象,縮小整支絕緣子串所占空間,大幅增加可供老化的硅橡膠樣品數(shù)量;針對(duì)現(xiàn)有的采用硅藻土、高嶺土、甲基纖維素、二氧化硅、黏土和氯化鈉等配置的混合物人工污穢方式,存在很大的局限性和較低的代表性的問(wèn)題,高度模擬實(shí)際霧霾浸潤(rùn)對(duì)硅橡膠材料表面產(chǎn)生的憎水性下降影響,直接在當(dāng)?shù)赝寥馈㈦姎庠O(shè)備及其附近的裝置、建筑等進(jìn)行積灰灰霾人工取樣,配置包含多種實(shí)際不溶物和水溶性離子的高濃度灰霾溶液,對(duì)硅橡膠絕緣子片進(jìn)行人工污穢處理;再針對(duì)各種實(shí)際復(fù)雜霧霾環(huán)境(如高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫/低溫地區(qū)等)進(jìn)行老化實(shí)驗(yàn),得到真實(shí)模擬在污穢潮濕的情況下的綜合加速老化狀態(tài)。本發(fā)明提供的污穢老化試驗(yàn)方法老化能夠應(yīng)用于出廠硅橡膠絕緣子質(zhì)量的檢查,戶(hù)外運(yùn)行絕緣子狀態(tài)的預(yù)測(cè)評(píng)估、可靠運(yùn)行、維護(hù)和及時(shí)更換。高度擬合各類(lèi)復(fù)雜霧霾環(huán)境對(duì)硅橡膠材料產(chǎn)生的老化作用的同時(shí),簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)難度,降低實(shí)驗(yàn)成本,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,具有十分重要的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明提供的硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法的試驗(yàn)流程圖;
圖2為本發(fā)明置于臭氧試驗(yàn)機(jī)內(nèi)老化的硅橡膠絕緣子片照片;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1模擬該真實(shí)環(huán)境下的硅橡膠絕緣子片(左)和真實(shí)環(huán)境下經(jīng)過(guò)8年的硅橡膠絕緣子片(右)的實(shí)物對(duì)比照片;
圖4本發(fā)明實(shí)施例1得到的加速老化后的硅橡膠絕緣子片(上)和真實(shí)環(huán)境下經(jīng)過(guò)8年的硅橡膠絕緣子片(下)的顯微鏡對(duì)比照片。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些描述只是為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn),而不是對(duì)發(fā)明權(quán)利要求的限制。
本發(fā)明所有原料,對(duì)其來(lái)源沒(méi)有特別限制,在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。
本發(fā)明所有原料,對(duì)其純度沒(méi)有特別限制,本發(fā)明優(yōu)選采用分析純或水煤漿領(lǐng)域常規(guī)的純度即可。
本發(fā)明涉及的專(zhuān)屬名詞以及計(jì)算方式,均符合本領(lǐng)域?qū)ζ涞某R?guī)理解和定義,按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常識(shí)理解即可。
本發(fā)明提供了一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,包括以下步驟:
1)將硅橡膠絕緣子串切割后,得到硅橡膠絕緣子片;
對(duì)待測(cè)地區(qū)的積灰進(jìn)行取樣,得到灰霾樣品;
2)將上述步驟得到灰霾樣品與水混合后,得到灰霾污穢溶液,再采用所述灰霾污穢溶液對(duì)所述硅橡膠絕緣子片進(jìn)行人工污穢處理后,得到待測(cè)硅橡膠絕緣子片;
3)將上述步驟得到的待測(cè)硅橡膠絕緣子片進(jìn)行老化試驗(yàn),計(jì)算后得到硅橡膠絕緣子的模擬老化狀態(tài)。
本發(fā)明首先將硅橡膠絕緣子串切割后,得到硅橡膠絕緣子片;對(duì)待測(cè)地區(qū)的積灰進(jìn)行取樣,得到灰霾樣品。
本發(fā)明對(duì)所述硅橡膠絕緣子串沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的硅橡膠絕緣子串即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述硅橡膠絕緣子串的額定電壓優(yōu)選為10~500kV,更優(yōu)選為35~500kV,最優(yōu)選為66~500kV。本發(fā)明對(duì)所述硅橡膠絕緣子片沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的切割后的硅橡膠絕緣子片即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述硅橡膠絕緣子片的直徑優(yōu)選為1~30cm,更優(yōu)選為5~25cm,最優(yōu)選為10~20cm;本發(fā)明所述硅橡膠絕緣子片的厚度優(yōu)選為0.5~40mm,更優(yōu)選為5~35mm,最優(yōu)選為10~30mm。
本發(fā)明對(duì)所述待測(cè)地區(qū)沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)用于實(shí)際測(cè)試的地區(qū)即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述待測(cè)地區(qū)優(yōu)選為需要進(jìn)行老化試驗(yàn)的區(qū)域,所述待測(cè)地區(qū)具體包括高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫地區(qū)和高濕低溫地區(qū)中的一種或多種。
本發(fā)明對(duì)所述取樣的方法和條件沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的行業(yè)內(nèi)常規(guī)的取樣方法和條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述取樣的樣品量?jī)?yōu)選為5~500g,更優(yōu)選為50~400g,最優(yōu)選為100~300g。本發(fā)明所述取樣的位置優(yōu)選包括土壤、電氣設(shè)備、電氣設(shè)備周邊的裝置和建筑中的一個(gè)或多個(gè),更優(yōu)選在土壤、電氣設(shè)備、電氣設(shè)備周邊的裝置和建筑中進(jìn)行綜合取樣,提高取樣的真實(shí)度和平行度。
本發(fā)明所述步驟1)具體可以為:
從整支硅橡膠絕緣子串切割多個(gè)硅橡膠絕緣子片,其直徑優(yōu)選為1~30cm,厚度優(yōu)選為0.5~40mm,保證其表面干燥且無(wú)傷痕;在需要進(jìn)行霧霾環(huán)境老化試驗(yàn)區(qū)域內(nèi),從當(dāng)?shù)氐孛妗㈦姎庠O(shè)備、及其附近的裝置、建筑等進(jìn)行積灰灰霾取樣5~500g,裝于干燥容器中。
本發(fā)明然后將上述步驟得到灰霾樣品與水混合后,得到灰霾污穢溶液,再采用所述灰霾污穢溶液對(duì)所述硅橡膠絕緣子片進(jìn)行人工污穢處理后,得到待測(cè)硅橡膠絕緣子片。
本發(fā)明對(duì)所述混合的方法和條件沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類(lèi)樣品的混合方法和條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整。本發(fā)明對(duì)所述灰霾污穢溶液的參數(shù)沒(méi)有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述灰霾污穢溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為30%~90%,更優(yōu)選為40%~80%,最優(yōu)選為50%~70%。
本發(fā)明對(duì)所述人工污穢處理的方法和條件沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的人工污穢處理的方法和條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述人工污穢處理的時(shí)間優(yōu)選為0.1~50h,更優(yōu)選為1~40h,最優(yōu)選為10~30h;本發(fā)明所述人工污穢處理優(yōu)選為將所述灰霾污穢溶液復(fù)合在所述硅橡膠絕緣子片的表面。本發(fā)明對(duì)所述復(fù)合沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的復(fù)合的定義即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述復(fù)合優(yōu)選包括浸漬、浸泡、涂抹、噴涂和刷中的一種或多種,更優(yōu)選為浸漬、浸泡、涂抹、噴涂或刷。
本發(fā)明所述步驟2)具體可以為:
向上述步驟得到灰霾樣品中倒入純凈水,充分?jǐn)嚢杈鶆?,得到高濃度的灰霾溶液。配置的高濃度灰霾污穢溶液包含多種實(shí)際不溶物和水溶性離子。將硅橡膠絕緣子片在灰霾溶液中旋轉(zhuǎn)數(shù)周,然后沉浸于溶液內(nèi),進(jìn)行0.1~50h的人工污穢處理,待絕緣子表面污穢分布較均勻后,最后放置于通風(fēng)處?kù)o置備用,得到待測(cè)硅橡膠絕緣子片。
本發(fā)明最后將上述步驟得到的待測(cè)硅橡膠絕緣子片進(jìn)行老化試驗(yàn),計(jì)算后得到硅橡膠絕緣子的模擬老化狀態(tài)。
本發(fā)明對(duì)所述老化試驗(yàn)的概念沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員領(lǐng)域內(nèi)熟知的老化試驗(yàn)的概念即可,本發(fā)明所述老化試驗(yàn)優(yōu)選是指模擬實(shí)際霧霾環(huán)境老化試驗(yàn)。本發(fā)明對(duì)所述老化試驗(yàn)沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員領(lǐng)域內(nèi)熟知的老化試驗(yàn)即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述老化試驗(yàn)優(yōu)選包括鹽霧老化試驗(yàn)、酸霧老化試驗(yàn)、耐候老化試驗(yàn)、溫度/濕度老化試驗(yàn)和臭氧老化試驗(yàn)中的一種或多種,更優(yōu)選為鹽霧老化試驗(yàn)、酸霧老化試驗(yàn)、耐候老化試驗(yàn)、溫度/濕度老化試驗(yàn)和臭氧老化試驗(yàn),最優(yōu)選為鹽霧老化試驗(yàn)、酸霧老化試驗(yàn)、耐候老化試驗(yàn)、溫度/濕度老化試驗(yàn)和臭氧老化試驗(yàn)的正交組合。本發(fā)明對(duì)所述溫度/濕度老化試驗(yàn)沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的溫度/濕度老化試驗(yàn)即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述溫度/濕度老化試驗(yàn)優(yōu)選包括恒溫恒濕老化試驗(yàn)、高濕高溫老化試驗(yàn)、高濕低溫老化實(shí)驗(yàn)和高低溫交變老化試驗(yàn)中的一種或多種,更優(yōu)選為恒溫恒濕老化試驗(yàn)、高濕高溫老化試驗(yàn)、高濕低溫老化實(shí)驗(yàn)和高低溫交變老化試驗(yàn)。
本發(fā)明對(duì)上述老化試驗(yàn)的試驗(yàn)條件沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的該老化試驗(yàn)的具體條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述老化試驗(yàn)的條件優(yōu)選包括鹽霧的濃度、鹽霧的時(shí)長(zhǎng)、酸霧的濃度、酸霧的時(shí)長(zhǎng)、紫外線(xiàn)輻射的種類(lèi)、紫外線(xiàn)輻照度、紫外線(xiàn)輻射的老化時(shí)長(zhǎng)、臭氧的濃度、臭氧的老化時(shí)長(zhǎng)、溫度、溫度的老化時(shí)長(zhǎng)、濕度和濕度的老化時(shí)長(zhǎng)中的一種或多種,更優(yōu)選為鹽霧的濃度、鹽霧的時(shí)長(zhǎng)、酸霧的濃度、酸霧的時(shí)長(zhǎng)、紫外線(xiàn)輻射的種類(lèi)、紫外線(xiàn)輻照度、紫外線(xiàn)輻射的老化時(shí)長(zhǎng)、臭氧的濃度、臭氧的老化時(shí)長(zhǎng)、溫度、溫度的老化時(shí)長(zhǎng)、濕度和濕度的老化時(shí)長(zhǎng)。本發(fā)明對(duì)上述老化試驗(yàn)的試驗(yàn)參數(shù)沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的該老化試驗(yàn)的具體參數(shù)即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述鹽霧優(yōu)選為NaCl鹽霧;所述鹽霧的濃度優(yōu)選為5%~26.5%,更優(yōu)選為8%~23%,最優(yōu)選為10%~20%;所述鹽霧的時(shí)長(zhǎng)優(yōu)選為200~5000h,更優(yōu)選為1000~4000h,最優(yōu)選為2000~3000h;所述酸霧優(yōu)選為冰醋酸與NaCl的混合酸霧;所述酸霧的pH值優(yōu)選為3.1~6.9,更優(yōu)選為3.5~6.5,最優(yōu)選為4.5~5.5;所述酸霧的時(shí)長(zhǎng)優(yōu)選為200~5000h,更優(yōu)選為1000~4000h,最優(yōu)選為2000~3000h;所述紫外線(xiàn)燈源優(yōu)選為UVA340、UVB313、UVC351和氙燈中的一種或多種;所述紫外線(xiàn)燈源輻照度優(yōu)選為0.3~550W/m2,更優(yōu)選為
1~500W/m2,更優(yōu)選為10~400W/m2,最優(yōu)選為100~300W/m2;所述紫外線(xiàn)輻照的老化時(shí)長(zhǎng)優(yōu)選為100~3000h,更優(yōu)選為500~2500h,最優(yōu)選為1000~2000h;所述臭氧的濃度優(yōu)選為10~50000pphm,更優(yōu)選為100~40000pphm,更優(yōu)選為1000~30000pphm,最優(yōu)選為10000~20000pphm;所述臭氧的老化時(shí)長(zhǎng)優(yōu)選為100~500h,更優(yōu)選為200~400h,最優(yōu)選為250~350h;所述溫度/濕度老化試驗(yàn)的溫度優(yōu)選為-50~50℃,更優(yōu)選為-30~30℃,最優(yōu)選為-10~10℃;所述溫度/濕度老化試驗(yàn)的濕度優(yōu)選為10~98%R.H,更優(yōu)選為30~80%R.H,最優(yōu)選為50~60%R.H;所述溫度/濕度老化試驗(yàn)的時(shí)長(zhǎng)優(yōu)選為100~1000h,更優(yōu)選為300~800h,最優(yōu)選為500~600h。
本發(fā)明對(duì)所述計(jì)算的方法沒(méi)有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的類(lèi)似試驗(yàn)的計(jì)算方法即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、操作規(guī)程以及計(jì)算要求進(jìn)行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述計(jì)算優(yōu)選為將多組老化試驗(yàn),定期分批正交取樣,比對(duì)評(píng)估,進(jìn)行計(jì)算。
本發(fā)明為提高硅橡膠絕緣子的模擬污穢老化試驗(yàn)的真實(shí)性和可靠度,更好的還原實(shí)際老化情況,所述步驟3)具體優(yōu)選為:
根據(jù)待測(cè)地區(qū)的霧霾環(huán)境,選擇鹽霧老化試驗(yàn)、酸霧老化試驗(yàn)、耐候老化試驗(yàn)、溫度/濕度老化試驗(yàn)和臭氧老化試驗(yàn)中的多種進(jìn)行組合,對(duì)試驗(yàn)的種類(lèi)、次序以及條件進(jìn)行調(diào)整,模擬實(shí)際霧霾環(huán)境,進(jìn)行多組老化試驗(yàn),定期分批正交取樣,比對(duì)評(píng)估計(jì)算后得到硅橡膠絕緣子的模擬老化狀態(tài)。
本發(fā)明上述步驟提供了一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,即一種針對(duì)實(shí)際各種復(fù)雜霧霾環(huán)境下(如高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫/低溫地區(qū)等)戶(hù)外運(yùn)行的絕緣子進(jìn)行污穢加速老化的模擬實(shí)驗(yàn)方法。本方法以切割成型硅橡膠絕緣子片為研究對(duì)象,縮小整支絕緣子串所占空間,大幅增加可供老化的硅橡膠樣品數(shù)量;直接在當(dāng)?shù)赝寥?、電氣設(shè)備及其附近的裝置、建筑等進(jìn)行積灰灰霾人工取樣,配置包含多種實(shí)際不溶物和水溶性離子的高濃度灰霾溶液,對(duì)硅橡膠絕緣子片進(jìn)行人工污穢處理;鹽霧和酸性氣體、紫外線(xiàn)、臭氧、高濕高溫/低溫老化實(shí)驗(yàn)分別采用鹽霧試驗(yàn)箱、耐候試驗(yàn)箱、臭氧試驗(yàn)箱、恒溫恒濕試驗(yàn)箱和高低溫交變?cè)囼?yàn)箱進(jìn)行。多種區(qū)域針對(duì)性的老化條件,如鹽霧/酸霧濃度和時(shí)長(zhǎng),紫外線(xiàn)種類(lèi)、輻照度和時(shí)長(zhǎng),臭氧濃度和時(shí)長(zhǎng),溫度/濕度和時(shí)長(zhǎng)可采取科學(xué)合理性的搭配和設(shè)置。從硅橡膠材料物理、化學(xué)老化的角度,靈活搭配不同目的的老化試驗(yàn)儀器,針對(duì)各種實(shí)際復(fù)雜霧霾環(huán)境(如高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫/低溫地區(qū)等)進(jìn)行老化條件的綜合可調(diào)設(shè)置,真實(shí)模擬其在污穢潮濕的情況下的綜合加速老化狀態(tài)。再針對(duì)各種實(shí)際復(fù)雜霧霾環(huán)境(如高原地區(qū)、沿海地區(qū)、重霧霾污染地區(qū)、高濕高溫/低溫地區(qū)等)進(jìn)行老化實(shí)驗(yàn),得到真實(shí)模擬在污穢潮濕的情況下的綜合加速老化狀態(tài)。
參見(jiàn)圖1,圖1為本發(fā)明提供的硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法的試驗(yàn)流程圖。
參見(jiàn)圖2,圖2為本發(fā)明置于臭氧試驗(yàn)機(jī)內(nèi)老化的硅橡膠絕緣子片照片。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的污穢老化試驗(yàn)方法在硅橡膠絕緣子出廠檢查、戶(hù)外運(yùn)行硅橡膠絕緣子狀態(tài)的預(yù)測(cè)評(píng)估或戶(hù)外運(yùn)行硅橡膠絕緣子狀態(tài)的運(yùn)維狀況方面的應(yīng)用。
本發(fā)明提供的污穢老化試驗(yàn)方法老化能夠應(yīng)用于出廠硅橡膠絕緣子質(zhì)量的檢查,戶(hù)外運(yùn)行絕緣子狀態(tài)的預(yù)測(cè)評(píng)估、可靠運(yùn)行、維護(hù)和及時(shí)更換。高度擬合各類(lèi)復(fù)雜霧霾環(huán)境對(duì)硅橡膠材料產(chǎn)生的老化作用的同時(shí),簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)難度,降低實(shí)驗(yàn)成本,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,具有十分重要的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法進(jìn)行詳細(xì)描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些實(shí)施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn),而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制,本發(fā)明的保護(hù)范圍也不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
1、從額定電壓為220kV的整支硅橡膠絕緣子串切割60個(gè)半圓環(huán)形硅橡膠片,其直徑為~17cm,厚為~14mm,保證其表面干燥且無(wú)傷痕;
2、在吉林省長(zhǎng)春市某電廠霧霾環(huán)境老化試驗(yàn)區(qū)域內(nèi),從當(dāng)?shù)仉姎庠O(shè)備附近的裝置、建筑等附近進(jìn)行人工積灰灰霾取樣~72.5g,裝于干燥容器中;
3、將獲得的積灰灰霾內(nèi)倒入40g純凈水,將~64%高濃度灰霾溶液充分?jǐn)嚢杈鶆?。配置的高濃度灰霾污穢溶液包含多種實(shí)際不溶物和水溶性離子。將硅橡膠片在灰霾溶液中旋轉(zhuǎn)數(shù)周,然后沉浸于溶液內(nèi),進(jìn)行10h人工污穢處理,待絕緣子表面污穢分布較均勻后,放置于通風(fēng)處?kù)o置備用;
4、選用鹽霧試驗(yàn)箱、耐候試驗(yàn)箱、臭氧試驗(yàn)箱和高低溫交變?cè)囼?yàn)箱當(dāng)?shù)仂F霾環(huán)境進(jìn)行合理搭配模擬使用,設(shè)置硅橡膠絕緣子片的老化實(shí)驗(yàn)條件:
1)鹽霧箱采用的鹽霧濃度為5%的NaCl水溶液,鹽霧老化時(shí)長(zhǎng)為5個(gè)月~3600h。每15天~360h取樣品一次,依次標(biāo)記,共取10次。
2)將上述1階段鹽霧老化的硅橡膠片均放入耐候試驗(yàn)箱,紫外線(xiàn)燈源為氙燈;輻照度第一周~168h為0.4w/m2,第二周~336h為0.8w/m2,第三周~504h為1.2w/m2,第四周~672h為1.6w/m2,總輻照時(shí)長(zhǎng)為~672h。每周~168h取樣一次,依次標(biāo)記,共取4次。
3)將上述2階段老化后的硅橡膠片放入臭氧試驗(yàn)機(jī),臭氧濃度為50pphm,總時(shí)長(zhǎng)為30天共~720h。每10天~240h取樣一次,依次標(biāo)記,共取3次。
4)將上述3階段老化后的硅橡膠片放入高低溫交變?cè)囼?yàn)箱內(nèi),設(shè)置溫度分別為(30℃,14h)/天和(-20℃,10h)/天,總時(shí)長(zhǎng)為30天共~720h。每10天~240h取樣一次,依次標(biāo)記,共取3次。
定期分批正交取樣,通過(guò)比對(duì)評(píng)估,階段性真實(shí)模擬硅橡膠絕緣子片在污穢潮濕的情況下的綜合加速老化狀態(tài)。
參見(jiàn)圖3,圖3為本發(fā)明實(shí)施例1模擬該真實(shí)環(huán)境下的硅橡膠絕緣子片(左)和真實(shí)環(huán)境下經(jīng)過(guò)8年的硅橡膠絕緣子片(右)的實(shí)物對(duì)比照片。
參見(jiàn)圖4,圖4本發(fā)明實(shí)施例1得到的加速老化后的硅橡膠絕緣子片(上)和真實(shí)環(huán)境下經(jīng)過(guò)8年的硅橡膠絕緣子片(下)的顯微鏡對(duì)比照片。
通過(guò)與被模擬的真實(shí)環(huán)境下的模擬硅橡膠絕緣子進(jìn)行對(duì)比,本發(fā)明實(shí)施例1得到的模擬老化后的硅橡膠絕緣子片,實(shí)際環(huán)境下的硅橡膠絕緣子的,兩者比對(duì),接近度為80%以上。
實(shí)施例2
1、從額定電壓為110kV的整支硅橡膠絕緣子串切割55個(gè)半圓環(huán)形硅橡膠片,其直徑為~8.5cm,厚為~9mm,保證其表面干燥且無(wú)傷痕;
2、在遼寧省大連市某電廠霧霾環(huán)境老化試驗(yàn)區(qū)域內(nèi),從當(dāng)?shù)仉姎庠O(shè)備附近的裝置、建筑等附近進(jìn)行積人工灰灰霾取樣~33g,裝于干燥容器中;
3、將獲得的積灰灰霾內(nèi)倒入30g純凈水,將~52%高濃度灰霾溶液充分?jǐn)嚢杈鶆?。配置的高濃度灰霾污穢溶液包含多種實(shí)際不溶物和水溶性離子。將硅橡膠片在灰霾溶液中旋轉(zhuǎn)數(shù)周,然后沉浸于溶液內(nèi),進(jìn)行8h人工污穢處理,待絕緣子表面污穢分布較均勻后,放置于通風(fēng)處?kù)o置備用;
4、選用鹽霧試驗(yàn)箱、耐候試驗(yàn)箱、臭氧試驗(yàn)箱、恒溫恒濕試驗(yàn)箱和高低溫交變?cè)囼?yàn)箱針對(duì)當(dāng)?shù)仂F霾環(huán)境進(jìn)行合理搭配模擬使用。設(shè)置硅橡膠絕緣子片的老化實(shí)驗(yàn)條件:
1)鹽霧箱采用的鹽霧濃度為26.5%的NaCl水溶液,鹽霧老化時(shí)長(zhǎng)為6個(gè)月~4320h。每月~672h取樣品一次,依次標(biāo)記,共取6次。
2)將上述1階段鹽霧老化的硅橡膠片均放入耐候試驗(yàn)箱,紫外線(xiàn)燈源為UVA340;輻照度第8天~192h為1.5w/m2,第16天~384h為3w/m2,第24天~576h為4.5w/m2,第32天~768h為6w/m2,第40天~960h為7.5w/m2,總輻照時(shí)長(zhǎng)為40天~960h。每8天~192h取樣一次,依次標(biāo)記,共取5次。
3)將上述2階段老化后的硅橡膠片放入臭氧試驗(yàn)機(jī),臭氧濃度為200pphm,總時(shí)長(zhǎng)為10天共~240h。每5天~120h取樣一次,依次標(biāo)記,共取2次。
4)將上述3階段老化后的硅橡膠片放入高低溫交變?cè)囼?yàn)箱內(nèi),設(shè)置溫度分別為(35℃,16h)/天和(-15℃,8h)/天,總時(shí)長(zhǎng)為15天共~360h。第360h取樣,共取1次。
5)將上述4階段老化后的硅橡膠片放入恒溫恒濕試驗(yàn)箱內(nèi),設(shè)置溫度和濕度分別為25℃和80%R.H,總時(shí)長(zhǎng)為20天共~480h。第480h取樣,共取1次。
定期分批正交取樣,通過(guò)比對(duì)評(píng)估,階段性真實(shí)模擬硅橡膠絕緣子片在污穢潮濕的情況下的綜合加速老化狀態(tài)。
通過(guò)與被模擬的真實(shí)環(huán)境下的模擬硅橡膠絕緣子進(jìn)行對(duì)比,本發(fā)明實(shí)施例2得到的模擬老化后的硅橡膠絕緣子片,實(shí)際環(huán)境下的硅橡膠絕緣子的,兩者比對(duì),接近度為85%以上。
實(shí)施例3
1、從額定電壓為35kV的整支硅橡膠絕緣子串切割40個(gè)半圓環(huán)形硅橡膠片,其直徑為~5.5cm,厚為~6mm,保證其表面干燥且無(wú)傷痕;
2、在黑龍江省牡丹江市某電廠霧霾環(huán)境老化試驗(yàn)區(qū)域內(nèi),從當(dāng)?shù)仉姎庠O(shè)備附近的裝置、建筑等附近進(jìn)行積人工灰灰霾取樣~30g,裝于干燥容器中;
3、將獲得的積灰灰霾內(nèi)倒入25g純凈水,將~50%高濃度灰霾溶液充分?jǐn)嚢杈鶆?。配置的高濃度灰霾污穢溶液包含多種實(shí)際不溶物和水溶性離子。將硅橡膠片在灰霾溶液中旋轉(zhuǎn)數(shù)周,然后沉浸于溶液內(nèi),進(jìn)行6h人工污穢處理,待絕緣子表面污穢分布較均勻后,放置于通風(fēng)處?kù)o置備用;
4、選用鹽霧試驗(yàn)箱、耐候試驗(yàn)箱、臭氧試驗(yàn)箱和高低溫交變?cè)囼?yàn)箱當(dāng)?shù)仂F霾環(huán)境進(jìn)行合理搭配模擬使用,設(shè)置硅橡膠絕緣子片的老化實(shí)驗(yàn)條件:
1)鹽霧箱采用的鹽霧濃度為10.5%的NaCl水溶液,鹽霧老化時(shí)長(zhǎng)為90天~2160h。每22.5天~540h取樣品一次,依次標(biāo)記,共取4次。
2)將上述1階段鹽霧老化的硅橡膠片均放入耐候試驗(yàn)箱,紫外線(xiàn)燈源為UVA340;輻照度第22.5天~192h為1w/m2,第45天~384h為2w/m2,第67.5天~576h為3w/m2,第90天~768h為4w/m2。每22.5天~540h取樣一次,依次標(biāo)記,共取4次。
3)將上述2階段老化后的硅橡膠片放入高低溫交變?cè)囼?yàn)箱內(nèi),設(shè)置溫度分別為(28℃,13h)/天和(-30℃,11h)/天,總時(shí)長(zhǎng)為21天共~504h。每7天~168h取樣,依次標(biāo)記,共取3次。
4)將上述3階段老化后的硅橡膠片放入臭氧試驗(yàn)機(jī),臭氧濃度為80pphm,總時(shí)長(zhǎng)為21天共~480h。每7天~168h取樣一次,依次標(biāo)記,共取3次。
定期分批正交取樣,通過(guò)比對(duì)評(píng)估,階段性真實(shí)模擬硅橡膠絕緣子片在污穢潮濕的情況下的綜合加速老化狀態(tài)。
通過(guò)與被模擬的真實(shí)環(huán)境下的模擬硅橡膠絕緣子進(jìn)行對(duì)比,本發(fā)明實(shí)施例3得到的模擬老化后的硅橡膠絕緣子片,實(shí)際環(huán)境下的硅橡膠絕緣子的,兩者比對(duì),接近度為83%以上。
以上對(duì)本發(fā)明提供的一種硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法,特別是一種模擬實(shí)際復(fù)雜霧霾環(huán)境下的硅橡膠絕緣子的污穢老化試驗(yàn)方法。進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)的范圍通過(guò)權(quán)利要求來(lái)限定,并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實(shí)施例。如果這些其他實(shí)施例具有不是不同于權(quán)利要求文字表述的結(jié)構(gòu)要素,或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字表述無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素,那么這些其他實(shí)施例也應(yīng)包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。