A kompozit szigetelők öregedésének kimutatásának technológiája és jellemzői

A kompozit szigetelő technológia fejlődésével rohamosan nőtt a kompozit szigetelők száma, amelyek többsége szilikongumiból készül. A kompozit szigetelők külföldön történő választásának fő oka a könnyű súly és az alacsony költség. Kínában a jelenleg üzemelő kompozit szigetelők mindegyike szilikongumi szigetelő, főként a szennyezés-áttörési probléma megoldására szolgál, amely szorosan összefügg a kínai felsővezetékek jellemzőivel. A hagyományos porcelán vagy üveg szigetelőkkel összehasonlítva a kompozit szigetelőknek olyan előnyei vannak, mint a nagy szilárdság, a könnyű súly, az erős nedves átcsapásállóság, a nagy villámfeszültség, valamint az egyszerű kezelés és karbantartás.
A kompozit szigetelők külső szigetelése szerves szilikongumit alkalmaz, és a szerves anyagok öregedésállósága sokkal rosszabb, mint a szervetlen kerámiáé vagy üvegeké. Működés közben a kompozit szigetelők ernyő- és köpenyanyagai általában különböző öregedési jelenségeket mutatnak, például szivárgási nyomokat vagy elektromos korróziót, repedést, repedést, törést, porlódást, fakulást, törékenységet és keménységet. A külső szigetelőanyagok súlyos elöregedése a fő oka számos korai működésű kompozit szigetelő eltávolításának vagy cseréjének.
A kompozit szigetelők öregedésének diagnosztizálására általánosan használt elektromos módszer a villanófeszültség mérése ködben. A jelentések szerint a kompozit szigetelők elektromos teljesítményében bekövetkezett változások az öregedés előtt és után értékelhetők a kompozit szigetelők ködben (tiszta ködben vagy sóködben) fellépő áttörési feszültségének mérésével.
A laboratóriumi és helyszíni kutatások során a szivárgó áramot a szigetelők öregedési állapotának kimutatásában az egyik fontos paraméternek tekintik. A szivárgási áram hullámalakja hasznos információkkal szolgálhat, a hullámforma harmonikus komponense pedig annak jele lehet, hogy szükséges-e a szigetelők tisztítása.
A fenti két szigetelési öregedésértékelési módszert makroszempontból vizsgáltuk. A szigetelőanyagok öregedési folyamata során azonban a szigetelőanyag mikroszerkezete megváltozik. Ezért szükséges a szigetelőanyagok öregedési mechanizmusát mikroszkópos szemszögből elemezni, és kiértékelési módszereket találni a szigetelés öregedésére.
A kompozit szigetelők öregedését okozó fő tényezők a felületi kisülés (koronakisülés, ívkisülés), az ultraibolya sugárzás, a hőmérséklet és a környezetszennyezés. Ezek közül a felületi kisülés komoly hatással van a kompozit szigetelők teljesítményére. Amikor a térerősség a szigetelő felületén eléri a 0,5-0,7 kV/cm-t, a szigetelő felületén lévő vízcseppek között koronakisülés lép fel. A felületi kisülés a kompozit szigetelők öregedésének fő oka, beleértve az ívkisülést és a koronakisülést. A részleges kisülés okozta dielektromos bomlási károsodás mechanizmusa nagyjából a következő:
(1) A szilikongumi felületére a részleges kisülés által generált töltött részecskék becsapódása a szilikongumi molekulák fő láncának megszakadását okozza, és a polimer depolimerizálódik vagy részben alacsony molekulákká alakul;
(2) Az utólagos szigetelők gyártója úgy véli, hogy a részleges kisülés helyi hőmérséklet-emelkedést okoz a szigetelő felületén, és a kisülési területen a magas hőmérséklet a szilikongumi anyagok kémiai bomlását okozhatja;
(3) Az aktív gázok O3, NO és NO2 oxidációja és korróziója, amely részleges kisüléssel keletkezik, fokozatosan rontja a szilikongumi anyagát; (4) A részleges kisülés által generált ultraibolya sugárzás vagy hosszú hullámhosszú röntgensugár a szilikongumi depolimerizációjához és bomlásához vezet.