一种复合绝缘子等值附盐密值的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输电线路复合绝缘子及检测方法，特别涉及一种复合绝缘子等值附盐密值的检测方法。
【背景技术】
[0002]绝缘子是指带电导线和接地杆塔之间的绝缘和机械固定的绝缘构件。架空输电线路中常用的绝缘子包括:瓷质绝缘子、玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子(又称为复合绝缘子或者合成绝缘子)。
[0003]复合绝缘子主要包括玻璃纤维环氧树脂引拔棒(以下简称芯棒)、硅橡胶伞裙和金具三部分，金具为位于复合绝缘子上、下两端的金属导体，由于复合绝缘子是极间电容量极小的长杆绝缘结构，其轴向电压分布极不均匀，尤其在导线端存在着场强最高的部位。随着线路电压等级的提高，复合绝缘子的结构尺寸随之增长，其轴向电压分布将越来越不均匀，极容易引起导线端产生电晕。电晕将干扰通信线路，造成能量损耗，也会产生氮的氧化物和臭氧，腐蚀金属附件和污染绝缘子表面，电蚀硅橡胶伞裙护套，降低绝缘子的绝缘性能，破坏复合绝缘子性能。所以在工作电压下产生电晕是不允许的。随着我国输电电压等级的不断提高，棒形悬式复合绝缘子作为新一代输电线路绝缘子在我国电网得到了大量使用，尤其在重污秽地区。棒形悬式复合绝缘子的主流产品是以硅橡胶伞裙护套为外绝缘，尽管制造和使用技术相对比较成熟，但仍在不断更新和发展中。这是由于复合绝缘子在具备大量优势的同时，也存在着一些问题:其一，目前使用的硅橡胶伞裙护套质地比较柔嫩，因绝缘子长期处于野外运行，受到恶劣天气和环境的影响，其外部表面的硅橡胶伞裙护套，极易损伤而破坏密封性，导致绝缘性能下降；其二，复合绝缘子的长棒形结构使成品率较低，包装、运输、安装和运行维护困难，而且电位分布不均匀，若出现损坏就必须整根换掉使维护费用增加。上述问题在一般高压输电线路上还不显著，但是对于超、特高压输电线路，由于系统绝缘水平的要求高，复合绝缘子的结构高度一般较长，这些问题必须得到解决。绝缘子是输电线路和电气设备的重要元件，它的发展直接影响到输电线路和电气设备的发展，而要提高复合绝缘子的可靠性和使用寿命，就需对其伞裙外绝缘子以及伞裙形状开展研究。
[0004]线路绝缘子因长期暴露在空气中，易在其表面沉积污秽物，污秽物中含有电解物质，在雾、露、毛毛雨等潮湿气候条件下，使绝缘子的电气强度大大降低，可能使电力系统外绝缘在过电压作用下发生闪络，造成停电事故，对电力系统的正常运行造成危害。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种质地韧性好、绝缘性能好、使用寿命长的复合绝缘子材料及等值附盐密值的检测方法，该绝缘子具有优良的憎水性、憎水迀移性、高机械强度、良好的抗磨损性能和抗外力破坏能力，能够满足绝缘子加工和运行要求。
[0006]一种复合绝缘子材料，包括的原料及其重量份组成为:氯化聚乙烯橡胶:120?150份、固化剂:12?15份、抗氧剂1010:3?5份、硬脂酸锌5?8份、调节剂3?5份。
[0007]优选的复合绝缘子材料还包括5?8份的功能材料，功能材料为椰油酸二乙醇酰胺和双氧水。
[0008]所述氯化聚乙烯橡胶采用改性氯化聚乙烯橡胶，改性氯化聚乙烯橡胶的总重量计，包含石棉纤维4-6 wt.%，沸石粉8-10wt.%，碳纳米纤维3-5 wt.%和高交联度丙稀酸-聚硅氧烷复合树脂3-5 wt.%。
[0009]所述固化剂的原料及其重量份组成为:三氟化硼30?35份，α-甲基丙烯酸40?50份。
[0010]本发明人经过深入研究，本发明的绝缘子伞裙采用上述成份配比，首先氯化聚乙烯橡胶优选为改性氯化聚乙烯橡胶，该改性氯化聚乙烯橡胶为石棉纤维、沸石粉、碳纳米纤维和高交联度丙烯酸-聚硅氧烷复合树脂联合改性的氯化聚乙烯橡胶，基于该改性氯化聚乙稀橡胶的总重量计，包含石棉纤维4-6 Wt.%，沸石粉8-10wt.%，碳纳米纤维3-5 wt.%和高交联度丙稀酸-聚娃氧烧复合树脂3-5 wt.%。
[0011]本发明人发现，在使用改性氯化聚乙烯橡胶中，存在改性剂单一的问题，不能够发挥改性剂的协同作用。本发明人在研究过程中发现，通过石棉纤维、沸石粉、纳米材料和聚合物的结合使用，使橡胶材料的性能得到极大改善。使得橡胶材料具有耐磨、密封性好、使用寿命长的优点。石棉纤维、碳纳米纤维的加入使得在橡胶层状结构中形成网状节点，从而提高刚度、导热性、抗蠕变性及耐磨性，使寿命大大延长，试验过程中还发现，例如在氯化聚乙稀橡胶中加入5 wt.%的石棉纤维、9 wt.%沸石粉、4wt.%的碳纳米纤维和4wt.%的高交联度丙烯酸-聚硅氧烷复合树脂，使改性氯化聚乙烯橡胶的憎水性、憎水迀移性相比于不加入所述填料的橡胶材料可以提高30倍，使改性氯化聚乙烯橡胶的机械强度相比于不加入所述填料的橡胶材料可以提高10倍，使改性氯化聚乙稀橡胶的抗磨损性能相比于不加入所述填料的橡胶材料可以提高15倍，其中高交联度丙烯酸-聚硅氧烷复合树脂的加入避免了石棉纤维的加入所导致的弹性降低、柔韧性变差的问题，同时能够增加胶层的强度。
[0012]调节剂采用胶粉，胶粉直径在100目，添加在橡胶中中能提高撕裂、疲劳等性能，还具有很好的防水性，对于泡沫橡胶中填充后的使用寿命有着很大的提高。可明显提高橡胶中基面的耐磨性、耐久性、抗压强度，本发明人经过试验可提高40%以上；橡胶中调节剂反应生成的坚硬不溶物可填充堵塞橡胶中中的毛细孔，产生密实无孔表面层，本发明人经过试验能提高橡胶中的抗渗能力达45%以上；橡胶中调节剂直接硬化橡胶中表层，形成的硬化层(不是附加涂层)远比其它硬化剂、涂料形成硬化层“外衣”更加一体、永久、永久延长地面使用寿命。
[0013]功能材料采用椰油酸二乙醇酰胺和双氧水，本发明的功能材料椰油酸二乙醇酰胺:双氧水为3:2时，功能材料对硬水不敏感，无毒、无味、无沉淀物，PH值接近中性，对橡胶等无腐蚀性，对环境不产生污染。该功能材料耐储存、不易变质，具有优异的起泡能性，泡沫丰富，泡沫的稳定性适中。经过试验，用该配比的功能材料制作发泡橡胶层具有耗用量少、成本低、质量稳定等特点，每20kg可生产发泡橡胶100立方米左右，可显著地降低施工成本。同时该功能材料制作的发泡橡胶其内部气孔为非通状，形成真空结构，绝缘性能非常好，所以发泡橡胶的透气性非常差、不能渗透，保温隔热性能良好同时结构强度高。在同样密度下与现有功能材料制做的绝缘子相比，其保温性能、抗压强度均高于现有技术，经发明人试验得知其抗压强度是现有技术的2-3倍，更为重要的是功能材料产生的泡沫表面强度很高，泡沫极其稳定，均匀分散，产品孔径均匀，大大提高了绝缘子的性能，用其制作的发泡橡胶其气泡呈相互独立的封闭状态，气泡与气泡之间不连通发泡橡胶制品的抗渗透性很好。
[0014]本发明的固化剂，采用上述组分，从而进一步增强树脂固化剂的韧性，提高承载强度，增强耐温性能，因而制成的环氧树脂固化剂具有反应速度快、毒辣性低、且耐高压、耐腐蚀、收缩变形小等优点。
[0015]先将石棉纤维4-6 wt.%，沸石粉8-10wt.%，碳纳米纤维3-5 wt.%和高交联度丙稀酸-聚硅氧烷复合树脂3-5 wt.%和氯化聚乙烯橡胶混合后制得改性氯化聚乙烯橡胶。
[0016]在浇注绝缘子伞裙模具时；将固化剂:12?15份、抗氧剂1010:3?5份、硬脂酸锌5?8份、调节剂3?5份混合、搅拌均匀，然后抽真空，得到混和胶；采用自动压力凝胶成型工艺将混和胶注射到模具中，进料时间为5min ;进行第一次固化，固化温度为140°C，固化时间1min ;脱模；而后进行第二次固化，固化温度为100°C，固化时间8小时。上述复合绝缘子专用等值附盐密值的检测方法，包括以下步骤:
采用分步清洗法，研究各种清洗方法对检测值的影响:
I常规清洗采样，参照瓷质绝缘子表面盐密清洗方法，采用湿巾对被伞裙进行清洗，检测其导电质，计算等值覆盐密；
2常规清洗和长时间浸泡检测法，即在常规清洗检的基础上，取下被检测伞裙放入清洗液中进行长时间浸泡，对浸泡液进行检测；
3水煮检测法，即将被测试绝缘子伞裙放入试验容器中进行加热水煮，冷却后进行检测；
计算上述3步后复合绝缘子最终等值附盐密值，即精确检测值；
4常规检测+专用试剂检测，即第一步先按常规方法对伞裙进行清洗检测，待伞裙自然干燥后用专用试剂对未清洗掉的残留物进行清洗，检测其导电质，计算出综合等值附盐密值，找出该检测结果与精确检测值关系；
通过上述分步检测结果对比，找出常规清洗采样检测及采用专用试剂采样检测与精确检测值之间的影响系数。
[0017]所述专用试剂采用郑州市蓝清科技有限公司生产的清洗剂，网址http://item.taoba0.com/item.htm?spm=a230r.1.14.3.Qxo8YY&id=2126826411l&ns=l&abbucket=10#detailo
[0018]2、不同检测面积复合绝缘子伞裙与清洗液用量分析
研究单位面积检测伞裙不同用量清洗液对其盐密值检测结果影响，用水量与清洗液导电特性、不同用水量对检测的等值附盐密值影响，找出单位面积伞裙最佳清洗液用量区间，为复合绝缘子盐密测试清洗液用量选取提供依据。
[0019]3、针对上述研究成果提出两种复合绝缘子等值附盐密值的检测方法，即:
1、常规试剂清洗采样检测法，即根据被检测复合绝缘子伞裙面积选择合适用量的清洗试剂，按常绝缘子表面等值附盐密值检测方法进行清洗检测，根据常规检测影响系数换算成精确检测值；
2、采用专用试剂清洗检测法，S卩即根据被检测复合绝缘子伞裙面积选择合适用量的专用试剂，按常绝缘子表面等值附盐密值检测方法进行清洗检测，根据专用试剂检测影响系数换算成精确检测值；
1)通过试验室各种检测方法综合比较分析，找出常规清洗采样检测及采用专用试剂采样检测与精确检测值之间的影响系数，使用常规清洗液如蒸馏水或去离子水，清洗成本是专用试剂的百分之二十；
2)通过对单位面积检测伞裙不同用量清洗液对其盐密值检测结果影响分析，找出单位面积伞裙最佳清洗液用量区间，节约清洗剂及节省清洗劳动量，在保证清洗干净的同时能够提高清洗效率，清洗效率是以前的1.5倍，且劳动量是以前的二分之一。
【具体实施方式】
[0020]一种复合绝缘子材料，包括的原料及其重量份组成为:氯化聚乙烯橡胶:120?150份、固化剂:12?15份、抗氧剂1010:3?5份、硬脂酸锌5?8份、调节剂3?5份。
[0021]优选的复合绝缘子材料还包括5?8份的功能材料，功能材料为椰油酸二乙醇