Технологія та характеристики виявлення старіння для композитних ізоляторів

З удосконаленням технології композитних ізоляторів кількість композитних ізоляторів швидко зросла, більшість із яких виготовляється із силіконового каучуку як матеріалу оболонки. Основною причиною вибору композитних ізоляторів за кордоном є їх невелика вага і низька вартість. У Китаї всі композиційні ізолятори, які зараз експлуатуються, — це силіконові каучукові ізолятори, головним чином спрямовані на вирішення проблеми спалаху забруднення, яка тісно пов’язана з характеристиками повітряних ліній у Китаї. У порівнянні з традиційними порцеляновими або скляними ізоляторами, композитні ізолятори мають такі переваги, як висока міцність, мала вага, сильна стійкість до спалаху вологи, висока напруга блискавки, а також проста експлуатація та обслуговування.
Для зовнішньої ізоляції композитних ізоляторів використовується органічний силіконовий каучук, а стійкість до старіння органічних матеріалів значно поступається стійкості неорганічної кераміки або скла. Під час роботи матеріали парасольки та оболонки композитних ізоляторів зазвичай демонструють різні явища старіння, такі як сліди витоку або електрична корозія, розтріскування, розтріскування, руйнування, розпилення, вицвітання, крихкість і твердість. Серйозне старіння зовнішніх ізоляційних матеріалів є основною причиною усунення або заміни багатьох композитних ізоляторів, які раніше почали працювати.
Зазвичай електричний метод діагностики старіння композитних ізоляторів полягає у вимірюванні напруги спалаху в тумані. Повідомляється, що зміни в електричних характеристиках композитних ізоляторів до і після старіння можна оцінити шляхом вимірювання напруги спалаху композитних ізоляторів у тумані (чистому тумані або соляному тумані).
У лабораторних і -дослідженнях на місці струм витоку вважається одним із важливих параметрів для визначення стану старіння ізоляторів. Форма хвилі струму витоку може надати корисну інформацію, а гармонічна складова форми сигналу може служити ознакою того, чи потрібно чистити ізолятори.
Наведені вище два методи оцінки старіння ізоляції були вивчені з макроперспективи. Однак у процесі старіння ізоляційних матеріалів мікроструктура ізоляційного матеріалу змінюється. Тому необхідно проаналізувати механізм старіння ізоляційних матеріалів з мікроскопічної точки зору та знайти методи оцінки старіння ізоляції.
Основними факторами, що викликають старіння композитних ізоляторів, є поверхневий розряд (коронний розряд, дуговий розряд), ультрафіолетове випромінювання, температура та забруднення. Серед них поверхневий розряд має серйозний вплив на роботу композитних ізоляторів. Коли напруженість поля на поверхні ізолятора досягне 0,5-0,7 кВ/см, між краплями води на поверхні ізолятора виникне коронний розряд. Поверхневий розряд є основною причиною старіння композитних ізоляторів, включаючи дуговий розряд і коронний розряд. Механізм пошкодження діелектрика, викликаного частковим розрядом, приблизно такий:
(1) Вплив заряджених частинок, утворених частковим розрядом на поверхню силіконового каучуку, призводить до розриву основного ланцюга молекул силіконового каучуку, і полімер деполімеризується або частково перетворюється на низькі молекули;
(2) Виробник опорних ізоляторів вважає, що частковий розряд спричиняє локальне підвищення температури на поверхні ізолятора, а висока температура в зоні розряду може спричинити хімічне розкладання матеріалів із силіконової гуми;
(3) Окислення та корозія активних газів O3, NO та NO2, що утворюються в результаті часткового розряду, поступово погіршують матеріал із силіконової гуми; (4) Ультрафіолетове випромінювання або довгохвильове рентгенівське випромінювання, створене частковим розрядом, призводить до деполімеризації та розкладання силіконової гуми.