摘要：复合绝缘子在常年挂网运行过程中护套伞裙在湿度、紫外、温度、表面放电等综合因素作用下发生不可逆转的变硬变脆、粉化开裂、憎水性下降、致局部发热、机械强度下降等现象，给电网的安全稳定运行带来巨大隐患；如何考虑复杂的环境对复合绝缘子的特性的影响是现在输电线路面临的技术难题。针对高湿热地区，提出一套较准确的复合绝缘子寿命预测方案或流程。
关键词：山区；复合绝缘子；寿命评估
一、复合绝缘子寿命评估现状
1.绝缘子污闪特性研究现状
目前，复合绝缘子的人工污秽试验方法由传统的瓷和玻璃绝缘子的人工污秽试验方法简单发展而来。人工污秽试验方法主要包括洁净雾法和盐雾法，其中洁净雾法适用于内陆型污秽地区的绝缘子耐污闪性能评估，并且也获得了最为广泛的应用。洁净雾法的特点是首先通过喷污、涂污或浸污的方式在绝缘子表面构成人工污秽固体涂层，待涂层干燥后再在雾室内受潮，进行闪络试验。湿润绝缘子所使用的雾汽可以蒸汽雾、空气压缩机驱动气水混合雾，也可以是超声波雾，IEC相关标准推荐使用蒸汽雾给出了两种洁净雾试验程序。
2.复合绝缘子寿命评估研究现状
目前，复合绝缘子的人工加速老化试验方法基本上可分为盐雾法和人工加速老化试验方法。鉴于此，中国电力科学研究院和清华大学对国内硅橡胶复合绝缘子老化方面的情况进行了调查和研究工作，提出了现场复合绝缘子硅橡胶伞裙护套老化的表现，从而归纳出实际运行中硅橡胶伞裙护套的老化判据；其次针对现在国际上不同的老化试验方法，在国内首先建立了大型的综合因素老化试验装置，在此基础上尝试了综合老化试验方法[1]。华北电力大学和华北电力科学研究院以不同运行年限的现场运行绝缘子为试样，采用憎水性测试、Fourier变换红外光谱（FTIR）分析以及热刺激电流（TSC）测试等手段对不同绝缘子试样进行了测试分析，通过对比峰值及相关参数的变化可以对硅橡胶材料的老化程度进行一定的量化判断。
二、复合绝缘子寿命评估方法研究方案
1.复合绝缘子老化对其运行状态的影响
根据复合绝缘子在不同时期的结构、配方、制造工艺、运行条件等方面存在的差异，并结合运行环境、运行条件、地理环境的不同，在典型地区对复合绝缘子进行适量抽样，并对抽样绝缘子进行材料测试，掌握实际运行绝缘子电气、机械、材料劣化等运行性能与上述因素之间的统计数据。
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2.复合绝缘子老化程度的判据以及高湿热条件的影响的实验研究
利用憎水性测试、红外光谱分析等手段研究复合绝缘子在运行中所表现出的老化特性（包括湿度、紫外线、温度、表面放电、运行年限等因素对绝缘子护套、伞裙材料老化的影响），并重点考虑高湿热地区运行环境的特殊性（常年潮湿高温），研究评价高湿热地区复合绝缘子老化性能（程度）的判据。
3.高湿热地区复合绝缘子的寿命评估方法研究
综合复合绝缘子的外观、表面憎水性、电气性能、机械性能、运行年限等参数，并结合聚合物电老化寿命评估的相关理论，研究针对高湿热地区复合绝缘子老化寿命预测的分级标准，并进一步探索其寿命评估的参数表达式[2]。
三、山区输电线路复合绝缘子寿命评估技术路线
本文主要采取前期调研、方案制定、试验探究、后期数据处理和应用评估的技术路线对高湿热地区复合绝缘子老化特性和寿命评估方法进行研究。具体工作路线如下：首先，充分调研国内外关于复合绝缘子老化特性和寿命评估方法的研究现状，深入分析各因素对复合绝缘子的老化作用及机理，提出合理可行的项目实施方案。第二，对典型地区（包括高湿热、低温、干燥地区）的不同运行年限的复合绝缘子进行抽样测试[2]，研究比较其电气、机械、材质劣化等性能，分析高湿热气候条件对复合绝缘子老化特性的影响。第三，参考国际国内现有的几种复合绝缘子老化试验方法的特点，并对我国现场运行复合绝缘子的老化现象进行分析，在此基础上以模拟复合绝缘子在现场运行中的老化模式为目的，提出多种人工加速老化试验方案，分析比较不同方法的可行性和合理性，最终提出一套更符合我国实际情况、更快速有效的综合老化试验方案，并搭建相应的试验平台；研究方向应集中在加压和对各环境因素强度、作用时间的调整上，提出更符合国情、更快速有效的综合老化试验方法。同时考虑工业污秽、高湿热的典型气候条件，使之成为更有针对性的老化试验方法。第四，借助于新型的老化试验平台，充分考虑复合绝缘子的材料配方、制造工艺、运行年限以及当前的电气性能、机械性能等因素，综合实际运行绝缘子和加速老化绝缘子的研究结论，建立适用于高湿热地区工程实际的复合绝缘子老化判据。第五，在老化判据的基础上，进一步系统化，建立高湿热地区复合绝缘子伞套及伞裙材料的老化分级方法和运行复合绝缘子的寿命评估流程，并结合聚合物老化寿命预测的相关理论，进一步探索建立高湿热地区复合绝缘子的老化寿命预测模型，使寿命评估从定性认识跨向量化判断。
四、结束语
针对高湿热地区，本文通过以下研究：贵州高湿热污染大气环境地区，不同结构空气间隙、有机复合材料、环氧等材料不同表面状态下不同电压作用下的放电特性、闪络特性；复合绝缘子的老化对其运行状态的影响；充分研究国内外关于复合绝缘子的加速老化试验方法，提出一套准确、有效、系统化的复合绝缘子人工老化试验方案；研究评价高湿热地区复合绝缘子老化性能的判据。并最终提出一套能够与实际运行规律吻合的准确、有效、系统化的复合绝缘子加速老化试验方案，提出评价高湿热地区复合绝缘子老化程度的合理分级方法，掌握高湿热地区复合绝缘子的污闪机理，提出闪络预测方法。通过实际应用，达到了预期目标。
参考文献:
[1]吴军 . 一种符合绝缘子的寿命评估方法 [J]. 电瓷避雷器 .2016(1)17-20.
[2] 梁英 . 复合绝缘子老化状态精细评估中的取样 [J]. 电网技术 .2015(2)530-535.
论文作者:杨清河,冉子龙,詹乐贵,杨达
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
标签：绝缘子论文; 湿热论文; 寿命论文; 地区论文; 判据论文; 试验方法论文; 护套论文; 《电力设备》2019年第2期论文;