Die Technologie und Eigenschaften der Alterungserkennung für Verbundisolatoren

Mit der Verbesserung der Verbundisolatortechnologie hat die Zahl der Verbundisolatoren rapide zugenommen, von denen die meisten aus Silikonkautschuk als Mantelmaterial bestehen. Der Hauptgrund für die Wahl von Verbundisolatoren im Ausland ist ihr geringes Gewicht und ihre niedrigen Kosten. In China sind die derzeit in Betrieb befindlichen Verbundisolatoren ausschließlich Silikonkautschukisolatoren, die hauptsächlich darauf abzielen, das Problem des Verschmutzungsüberschlags zu lösen, das eng mit den Eigenschaften von Freileitungen in China zusammenhängt. Im Vergleich zu herkömmlichen Porzellan- oder Glasisolatoren bieten Verbundisolatoren Vorteile wie hohe Festigkeit, geringes Gewicht, hohe Beständigkeit gegen Nassüberschläge, hohe Blitzspannung sowie einfache Bedienung und Wartung.
Die Außenisolierung von Verbundisolatoren besteht aus organischem Silikonkautschuk, und die Alterungsbeständigkeit organischer Materialien ist der von anorganischer Keramik oder Glas weitaus unterlegen. Während des Betriebs weisen die Schirm- und Mantelmaterialien von Verbundisolatoren im Allgemeinen unterschiedliche Alterungserscheinungen auf, wie z. B. Leckstellen oder elektrische Korrosion, Rissbildung, Rissbildung, Durchschlag, Pulverisierung, Ausbleichen, Sprödigkeit und Härte. Die starke Alterung äußerer Isoliermaterialien ist der Hauptgrund für die Beseitigung oder den Ersatz vieler früher in Betrieb befindlicher Verbundisolatoren.
Die häufig verwendete elektrische Methode zur Diagnose der Alterung von Verbundisolatoren ist die Messung ihrer Überschlagsspannung im Nebel. Es wird berichtet, dass die Änderungen der elektrischen Leistung von Verbundisolatoren vor und nach der Alterung durch Messung der Überschlagsspannung von Verbundisolatoren im Nebel (sauberer Nebel oder Salznebel) bewertet werden können.
In der Labor- und{0}}Vor-Ort-Forschung gilt der Leckstrom als einer der wichtigen Parameter zur Erkennung des Alterungszustands von Isolatoren. Die Wellenform des Leckstroms kann nützliche Informationen liefern, und die harmonische Komponente der Wellenform kann als Hinweis darauf dienen, ob Isolatoren gereinigt werden müssen.
Die beiden oben genannten Methoden zur Bewertung der Alterung der Isolierung wurden aus einer Makroperspektive untersucht. Allerdings verändert sich im Zuge des Alterungsprozesses von Dämmstoffen die Mikrostruktur des Dämmstoffes. Daher ist es notwendig, den Alterungsmechanismus von Dämmstoffen aus mikroskopischer Sicht zu analysieren und Bewertungsmethoden für die Alterung von Dämmstoffen zu finden.
Zu den Hauptfaktoren für die Alterung von Verbundisolatoren zählen Oberflächenentladungen (Koronaentladung, Lichtbogenentladung), ultraviolette Strahlung, Temperatur und Verschmutzung. Unter anderem hat die Oberflächenentladung einen schwerwiegenden Einfluss auf die Leistung von Verbundisolatoren. Wenn die Feldstärke auf der Oberfläche des Isolators 0,5–0,7 kV/cm erreicht, kommt es zwischen den Wassertröpfchen auf der Isolatoroberfläche zu einer Koronaentladung. Oberflächenentladung ist die Hauptursache für die Alterung von Verbundisolatoren, einschließlich Bogenentladung und Koronaentladung. Der Mechanismus der durch Teilentladung verursachten dielektrischen Verschlechterungsschäden ist ungefähr wie folgt:
(1) Der Aufprall geladener Teilchen, die durch Teilentladung erzeugt werden, auf die Oberfläche von Silikonkautschuk führt dazu, dass die Hauptkette der Silikonkautschukmoleküle bricht und das Polymer depolymerisiert oder teilweise in niedrige Moleküle umgewandelt wird.
(2) Der Hersteller von Stützisolatoren geht davon aus, dass Teilentladungen einen lokalen Temperaturanstieg auf der Oberfläche des Isolators verursachen und die hohe Temperatur im Entladungsbereich zu einer chemischen Zersetzung von Silikonkautschukmaterialien führen kann;
(3) Die Oxidation und Korrosion der durch Teilentladung erzeugten aktiven Gase O3, NO und NO2 führen nach und nach zu einer Verschlechterung des Silikonkautschukmaterials; (4) Die durch Teilentladung erzeugte ultraviolette Strahlung oder langwellige Röntgenstrahlung führt zur Depolymerisation und Zersetzung von Silikonkautschuk.