A tecnologia e características de detecção de envelhecimento para isoladores compostos

Com o aprimoramento da tecnologia de isoladores compostos, o número de isoladores compostos aumentou rapidamente, a maioria dos quais são feitos de borracha de silicone como material de bainha. A principal razão para a escolha de isoladores compostos no exterior é seu peso leve e baixo custo. Na China, os isoladores compósitos atualmente em operação são todos isoladores de borracha de silicone, destinados principalmente a resolver o problema da descarga de poluição, que está intimamente relacionado com as características das linhas aéreas na China. Em comparação com os isoladores tradicionais de porcelana ou vidro, os isoladores compostos têm vantagens como alta resistência, peso leve, forte resistência a descargas úmidas, alta tensão de raios e operação e manutenção simples.
O isolamento externo dos isoladores compostos adota borracha de silicone orgânica e a resistência ao envelhecimento dos materiais orgânicos é muito inferior à da cerâmica inorgânica ou do vidro. Durante a operação, os materiais do guarda-chuva e da bainha dos isoladores compostos geralmente apresentam diferentes fenômenos de envelhecimento, como marcas de vazamento ou corrosão elétrica, rachaduras, rachaduras, quebra, pulverização, desbotamento, fragilidade e dureza. O envelhecimento severo dos materiais de isolamento externo é a principal razão para a eliminação ou substituição de muitos isoladores compostos em operação precoce.
O método elétrico comumente usado para diagnosticar o envelhecimento de isoladores compostos é medir a tensão de descarga na neblina. É relatado que as mudanças no desempenho elétrico dos isoladores compostos antes e depois do envelhecimento podem ser avaliadas medindo a tensão de descarga dos isoladores compostos na neblina (névoa limpa ou névoa salina).
Em pesquisas de laboratório e-no local, a corrente de fuga é considerada um dos parâmetros importantes para detectar o estado de envelhecimento dos isoladores. A forma de onda da corrente de fuga pode fornecer informações úteis, e o componente harmônico da forma de onda pode servir como um sinal se os isoladores precisam ser limpos.
Os dois métodos de avaliação do envelhecimento do isolamento acima foram estudados a partir de uma perspectiva macro. No entanto, durante o processo de envelhecimento dos materiais de isolamento, a microestrutura do material de isolamento mudará. Portanto, é necessário analisar o mecanismo de envelhecimento dos materiais de isolamento a partir de uma perspectiva microscópica e encontrar métodos de avaliação do envelhecimento do isolamento.
Os principais fatores que causam o envelhecimento dos isoladores compostos incluem descarga superficial (descarga corona, descarga de arco), radiação ultravioleta, temperatura e poluição. Entre eles, a descarga superficial tem um sério impacto no desempenho dos isoladores compósitos. Quando a intensidade do campo na superfície do isolador atingir 0,5-0,7kV/cm, a descarga corona ocorrerá entre as gotas de água na superfície do isolador. A descarga superficial é a principal causa do envelhecimento dos isoladores compostos, incluindo descarga de arco e descarga corona. O mecanismo de dano de degradação dielétrica causado por descarga parcial é aproximadamente o seguinte:
(1) O impacto de partículas carregadas geradas pela descarga parcial na superfície da borracha de silicone faz com que a cadeia principal das moléculas de borracha de silicone se quebre e o polímero se despolimerize ou se transforme parcialmente em moléculas baixas;
(2) O fabricante de pós-isoladores acredita que a descarga parcial causa um aumento local de temperatura na superfície do isolador, e a alta temperatura na área de descarga pode causar decomposição química dos materiais de borracha de silicone;
(3) A oxidação e corrosão dos gases ativos O3, NO e NO2 gerados pela descarga parcial deterioram gradualmente o material de borracha de silicone; (4) A radiação ultravioleta ou raio X de comprimento de onda longo gerado pela descarga parcial leva à despolimerização e decomposição da borracha de silicone.