一種複合絕緣子界面缺陷檢測方法
2023-07-27 00:25:01 1
專利名稱：一種複合絕緣子界面缺陷檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種複合絕緣子檢測方法，尤其涉及一種針對複合絕緣子矽橡膠傘裙與護層界面、矽橡膠傘裙與環氧棒界面缺陷檢測方法。
背景技術：
複合絕緣子是由芯棒、傘裙護套和金具三部分構成，複合絕緣子不同材料間的接觸面稱為界面。早期複合絕緣子採用單傘粘接真空灌膠工藝，存在較多界面，如芯棒與傘套之間、傘套的各個部分之間、傘裙之間、傘套與傘套之間、傘套、芯棒與金屬附件之間的界面，工藝要求條件高，易因粘接不良等導致內絕緣擊穿，擠包護套穿傘工藝採用護套與芯棒形成一體，傘片在穿傘機上用室溫硫化橡膠粘接，目前廣泛採用整體注射成型工藝，傘盤與護套注射成一體，內絕緣僅一層界面。界面結合好壞直接關係到複合絕緣子整體機電性能。隨著運行時間的延長，複合絕緣子受到電氣、機械和環境等各種因素的綜合作用會出現損壞的現象，導致重大事故。在廣東佛山等地區已經發現早期個別廠家複合絕緣子因存在界面缺陷導致的內絕緣放電、發熱、擊穿等故障。據統計，全國電網複合絕緣子損壞原因中界面擊穿所佔比例最大，為37%。目前行業和國家標準如JB/T19519-1991、DL/T810-2002、GB/T19519-2004主要以進行陡波衝擊耐受試驗和工頻耐壓試驗檢測複合絕緣子的界面缺陷，試驗程序基本相同，但在實驗室試驗中，複合絕緣子基本上都能通過陡波衝擊耐受試驗和工頻耐壓試驗，界面缺陷檢出率極低。近年來一些新的檢測方法如紫外成像法適於能產生局部放電的缺陷，紅外成像法適於能產生局部發熱的缺陷，電場法適於導通性內絕緣缺陷等，這些試驗和方法在一定程度上也能反映複合絕緣子的界面缺陷，但相關研究和實際應用結果表明，上述試驗及方法只能對複合絕緣子界面缺陷發展到相對較嚴重程度時的情形有所反映，並不能靈敏的指出複合絕緣子可能存在的早期界面缺陷隱患。
發明內容
本發明的目的就在於針對上述現有技術存在的不足，提供一種複合絕緣子界面缺陷檢測方法。本明的技術方案所提供複合絕緣子界面缺陷檢測方法，包括以下步驟
步驟1，取複合絕緣子整支作為試樣，首先對試樣進行直流電壓洩漏電流特性試驗，得到水煮試驗前的直流電壓洩漏電流特性試驗數據；然後對試樣進行水煮實驗，在12小時內取出試樣後再次進行直流電壓洩漏電流特性試驗，得到水煮試驗後的直流電壓洩漏電流特性試驗數據；
所述對試樣進行直流電壓洩漏電流特性試驗的具體方式為，複合絕緣子的高壓端施加直流高壓，複合絕緣子的低壓端經微安表接地，逐步升高對高壓端施加的直流高壓直到預設的試驗電壓，在升壓過程中記錄施加的直流電壓數值及相應流過試樣的洩漏電流數值，得到直流電壓洩漏電流特性試驗數據；
步驟2，以冪函數I=aUb關係對水煮試驗前的直流電壓洩漏電流特性試驗數據進行曲線擬合，得到水煮前特徵係數和特徵指數k ；
以冪函數I=aUb關係對水煮試驗後的直流電壓洩漏電流特性試驗數據進行曲線擬合， 得到水煮後特徵係數％和特徵指數h ；
其中，U表示直流電壓數值，I表示洩漏電流數值；
步驟3，採用特徵係數比值或者特徵指數變化率判斷該複合絕緣子是否存在界面缺陷； 所述特徵係數比值λ ^ / ，所述特徵指數變化率A2=O3tTb1VbflOO ^而且，試驗電壓按照以下方式預設，
當複合絕緣子的額定電壓為:35kv時，試驗電壓預設為IOOkv ； 當複合絕緣子的額定電壓為66kv時，試驗電壓預設為150kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為IlOkv時，試驗電壓預設為200kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為220kv時，試驗電壓預設為300kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為330kv時，試驗電壓預設為400kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為500kv時，試驗電壓預設為600kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為750kv時，試驗電壓預設為850kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為IOOOkv時，試驗電壓預設為llOOkv。而且，所述對試樣進行水煮實驗的具體方式為，包括將試樣浸入0. 1%重量百分濃度的NaCl溶液中沸騰M 48小時，沸騰後仍保留在溶液中冷卻到不高於50°C。而且，採用特徵係數比值判斷該複合絕緣子是否存在界面缺陷時，當特徵係數比值λ i > 200時判斷複合絕緣子存在界面缺陷；採用特徵指數變化率判斷該複合絕緣子是否存在界面缺陷時，當特徵指數變化率λ 2 ^ 30%時判斷複合絕緣子存在界面缺陷。本發明具有下列優點和積極效果
①本發明克服了採用耐壓試驗、陡波試驗難以靈敏地反映複合絕緣子界面缺陷的缺點，能準確地判斷複合絕緣子界面缺陷。②本發明採用對水煮前後直流電壓一洩漏電流試驗數據及曲線以冪函數I=aUb的關係進行擬合，擬合精度高，根據擬合結果對複合絕緣子是否存在界面缺陷進行定量分析， 可以消除人為等主觀因素的影響；
③本發明方法操作簡捷，準確率高，檢測成本相對其它方法低廉，可以用於35 1000kV 交直流複合絕緣子界面缺陷檢測。
圖1是本發明的流程圖。圖2是本發明實施例水煮前後直流電壓洩漏電流試驗數據的擬合曲線圖。圖3是本發明實施例的流程框圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例詳細說明本發明技術方案。參見圖1，本發明實施例的複合絕緣子界面缺陷檢測流程包括以下步驟
步驟1，取複合絕緣子整支作為試樣，首先對試樣進行直流電壓洩漏電流特性試驗，得到水煮試驗前的直流電壓洩漏電流特性試驗數據；然後對試樣進行水煮實驗，在12小時內取出試樣後再次進行直流電壓洩漏電流特性試驗，得到水煮試驗後的直流電壓洩漏電流特性試驗數據。本發明技術方案既適用於交流複合絕緣子，也適用於直流複合絕緣子。首先，取複合絕緣子整支作為試樣進行直流電壓洩漏電流特性試驗，監測施加在試樣上的直流電壓及流過試樣的洩漏電流。實施例的具體方式為，複合絕緣子的高壓端施加直流高壓，複合絕緣子的低壓端經微安表接地，從0開始逐步升高對高壓端施加的直流高壓直到預設的試驗電壓，在升壓過程中記錄施加的直流電壓數值及相應流過試樣的洩漏電流數值，得到直流電壓洩漏電流特性試驗數據。建議在升壓過程中記錄施加的直流電壓數值及相應流過試樣的洩漏電流數值20次以上，以便有足夠的數據保證後續擬合曲線的精度。電壓單位為kv、相應的洩漏電流值單位為μ A。然後，取試樣進行水煮試驗，將試樣浸入盛有0. 1%重量百分濃度的NaCl溶液的容器中，可採用電加熱的方法，沸騰Μ、8小時。具體實施時，也可以採用其他水煮試驗具體實現方式，例如標準IEC62217、B 5892-1991、DLT810-2002等提供的方式。水煮沸騰後試樣仍保留在溶液中，直至冷卻到不高於50°C，並在12小時內取出再次進行直流電壓洩漏電流特性試驗。具體試驗方式與水煮前一樣，同樣在升壓過程中記錄施加的直流電壓數值及相應流過試樣的洩漏電流數值20次以上，得到水煮試驗後的直流電壓洩漏電流特性試驗數據。目前複合絕緣子的額定電壓一般是35kv lOOOkv，為便於實施起見，本發明提供建議進行直流電壓洩漏電流特性試驗時預設試驗電壓的方案如下表
表1直流電壓洩漏電流特性試驗的試驗電壓
權利要求
1.一種複合絕緣子界面缺陷檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟1，取複合絕緣子整支作為試樣，首先對試樣進行直流電壓洩漏電流特性試驗，得到水煮試驗前的直流電壓洩漏電流特性試驗數據；然後對試樣進行水煮實驗，在12小時內取出試樣後再次進行直流電壓洩漏電流特性試驗，得到水煮試驗後的直流電壓洩漏電流特性試驗數據；所述對試樣進行直流電壓洩漏電流特性試驗的具體方式為，複合絕緣子的高壓端施加直流高壓，複合絕緣子的低壓端經微安表接地，逐步升高對高壓端施加的直流高壓直到預設的試驗電壓，在升壓過程中記錄施加的直流電壓數值及相應流過試樣的洩漏電流數值， 得到直流電壓洩漏電流特性試驗數據；步驟2，以冪函數I=aUb關係對水煮試驗前的直流電壓洩漏電流特性試驗數據進行曲線擬合，得到水煮前特徵係數和特徵指數k ；以冪函數I=aUb關係對水煮試驗後的直流電壓洩漏電流特性試驗數據進行曲線擬合， 得到水煮後特徵係數％和特徵指數h ；其中，U表示直流電壓數值，I表示洩漏電流數值；步驟3，採用特徵係數比值或者特徵指數變化率判斷該複合絕緣子是否存在界面缺陷； 所述特徵係數比值λ ^ / ，所述特徵指數變化率A2=O3tTb1VbflOO ^
2.如權利要求1所述的複合絕緣子界面缺陷檢測方法，其特徵在於試驗電壓按照以下方式預設，當複合絕緣子的額定電壓為:35kv時，試驗電壓預設為IOOkv ； 當複合絕緣子的額定電壓為66kv時，試驗電壓預設為150kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為IlOkv時，試驗電壓預設為200kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為220kv時，試驗電壓預設為300kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為330kv時，試驗電壓預設為400kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為500kv時，試驗電壓預設為600kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為750kv時，試驗電壓預設為850kv ； 當複合絕緣子的額定電壓為IOOOkv時，試驗電壓預設為1 IOOkv。
3.如權利要求1或2所述的複合絕緣子界面缺陷檢測方法，其特徵在於所述對試樣進行水煮實驗的具體方式為，包括將試樣浸入0. 1%重量百分濃度的NaCl溶液中沸騰M 48小時，沸騰後仍保留在溶液中冷卻到不高於50°C。
4.如權利要求1或2所述的複合絕緣子界面缺陷檢測方法，其特徵在於採用特徵係數比值判斷該複合絕緣子是否存在界面缺陷時，當特徵係數比值λ工> 200時判斷複合絕緣子存在界面缺陷；採用特徵指數變化率判斷該複合絕緣子是否存在界面缺陷時，當特徵指數變化率λ2 > 30%時判斷複合絕緣子存在界面缺陷。
全文摘要
本發明公開了一種複合絕緣子界面缺陷檢測方法，該方法通過對水煮試驗前後複合絕緣子進行直流電壓洩漏電流特性試驗，並對測量得到的直流電壓和相應洩漏電流數據及曲線進行冪函數擬合，根據擬合結果甄別複合絕緣子界面缺陷，可以採用特徵係數比值或特徵指數變化率進行甄別判斷。本發明提出的方法克服了採用耐壓試驗、陡波衝擊試驗難以靈敏地反映複合絕緣子界面缺陷的缺點，方法簡捷有效，可以用於35~1000kV交直流複合絕緣子界面缺陷的檢測。
文檔編號G01N27/92GK102507731SQ20111029499
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月8日 優先權日2011年10月8日
發明者何瑞東, 周劍, 王建國, 胡聰, 賈伯巖, 鄭雄偉 申請人:武漢大學, 河北省電力研究院