基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其步驟為：⑴試驗(yàn)樣本采集：在機(jī)電設(shè)備內(nèi)的復(fù)合絕緣子表面上切割下5cm*5cm，厚度為2mm的樣本；⑵樣本進(jìn)行預(yù)處理：將樣本表面擦拭干凈，經(jīng)觀(guān)察不存在明顯的裂紋后，在樣本表面上較光滑的部分截取一段5cm*3cm的樣本試片進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，若樣本試片在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中斷裂，則表明該樣本已處于運(yùn)行壽命晚期；若樣本試片未斷裂，則取下樣本試片，將目測(cè)裂紋較集中的部位進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值進(jìn)行評(píng)定。本發(fā)明可對(duì)復(fù)合絕緣子運(yùn)行壽命做出科學(xué)的分析評(píng)價(jià)，便于給出與復(fù)合絕緣子運(yùn)行壽命對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)，從而為輸電線(xiàn)路狀態(tài)檢修提供決策依據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于絕緣工具領(lǐng)域，涉及機(jī)電設(shè)備中絕緣子維護(hù)，尤其是一種基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往對(duì)復(fù)合絕緣子進(jìn)行的相關(guān)試驗(yàn)均是為了判斷復(fù)合絕緣子是否合格，即能用不能用的問(wèn)題，如GB/T19519-2004《標(biāo)稱(chēng)電壓高于1000V的交流架空線(xiàn)路用復(fù)合絕緣子一定義、試驗(yàn)方法及驗(yàn)收準(zhǔn)則》中所涉及的試驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行壽命的判斷鮮有研究。
[0003]合成絕緣子的主體成分是高溫硫化硅橡膠，硅橡膠本身具有良好的絕緣性能，優(yōu)異的憎水性和增水遷移性，決定了合成絕緣子也具有以上性能。但硅橡膠在紫外線(xiàn)和強(qiáng)電場(chǎng)的作用下容易老化和劣化，具體表現(xiàn)為表面大量聚二甲基硅氧烷高分子鏈斷裂分解，內(nèi)部無(wú)機(jī)物填料會(huì)發(fā)生聚集，在電子顯微鏡下觀(guān)察，表面形成大量的空洞和微觀(guān)裂紋，使得合成絕緣子的表面憎水性和增水遷移性降低甚至喪失，絕緣強(qiáng)度也大幅降低。表面的這種劣化和老化現(xiàn)象發(fā)展到一定程度將使絕緣子失去絕緣性能。由于這種劣化和老化是在紫外線(xiàn)和電場(chǎng)的作用下造成的，因此合成絕緣子內(nèi)部并沒(méi)有老化和劣化，其性能和出廠(chǎng)時(shí)差異不大。
[0004]由以上分析，判斷復(fù)合絕緣子的運(yùn)行壽命，關(guān)鍵在于對(duì)其表面特性(一般在2mm范圍內(nèi))的分析，采取表面龜裂度作為參數(shù)，對(duì)復(fù)合絕緣子表面的微觀(guān)裂紋進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)復(fù)合絕緣子表面老化程度進(jìn)行定量的判斷，進(jìn)而對(duì)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行壽命進(jìn)行有效評(píng)估。
[0005]經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)與本專(zhuān)利申請(qǐng)內(nèi)容相關(guān)的專(zhuān)利文獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種操作簡(jiǎn)便、效率較高的基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其步驟為:
[0009]⑴試驗(yàn)樣本采集:在機(jī)電設(shè)備內(nèi)的復(fù)合絕緣子表面上切割下5cm*5cm,厚度為2mm的樣本；
[0010]⑵樣本進(jìn)行預(yù)處理:將樣本表面擦拭干凈，經(jīng)觀(guān)察不存在明顯的裂紋后，在樣本表面上較光滑的部分截取一段5cm*3cm的樣本試片進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，其試驗(yàn)方法具體是:
[0011]拉伸試驗(yàn):將樣本試片的長(zhǎng)邊固定在拉伸試驗(yàn)儀上,設(shè)定長(zhǎng)度為5cm*50%=2.5cm,拉伸頻率為20?30次/分鐘，拉伸次數(shù)為500次:
[0012]若樣本試片在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中斷裂，則表明該樣本已處于運(yùn)行壽命晚期，則需及時(shí)更換；[0013]若樣本試片未斷裂，則取下樣本試片，將目測(cè)裂紋較集中的部位劃定2cm*2cm區(qū)域，對(duì)該區(qū)域分別進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值進(jìn)行評(píng)定。
[0014]⑶樣本試片壽命階段綜合評(píng)定:根據(jù)所述區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值進(jìn)行評(píng)定所檢測(cè)的指標(biāo)對(duì)進(jìn)行樣本試片壽命階段綜合評(píng)定。
[0015]而且，所述區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋條數(shù)進(jìn)行級(jí)別評(píng)定:
[0016]A級(jí):裂紋數(shù)小于5條；
[0017]B級(jí):裂紋數(shù)為5~9條；
[0018]C級(jí):裂紋數(shù)為10~19條；
[0019]D級(jí):裂紋數(shù)≥20條。
[0020]而且，所述區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋條數(shù)進(jìn)行級(jí)別評(píng)定:
[0021]A級(jí):裂紋長(zhǎng)度< 5_ ；
[0022]B級(jí):裂紋長(zhǎng)度為5~9mm ;
[0023]C級(jí):裂紋長(zhǎng)度為10~19mm ；
[0024]D級(jí):裂紋數(shù)≥20mm。
[0025]而且，所述區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋條數(shù)進(jìn)行級(jí)別評(píng)定:
[0026]A 級(jí):裂紋深度< 0.30mm ；
[0027]B級(jí):裂紋深度度為0.30~0.59mm ；
[0028]C級(jí):裂紋深度度為0.60~1.49mm ；
[0029]D級(jí):裂紋深≥1.50mm。
[0030]而且，所述樣本試片壽命階段綜合評(píng)定的方法是:
[0031]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中至少一個(gè)評(píng)定結(jié)果為D級(jí)，表明樣本性能已有顯著衰減；
[0032]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中任一最嚴(yán)重的評(píng)定結(jié)果為C級(jí)，表明樣本性能衰減速度緩慢；
[0033]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中任一最嚴(yán)重的評(píng)定結(jié)果為B級(jí)，表明樣本出現(xiàn)輕度老化現(xiàn)象；
[0034]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者評(píng)定結(jié)果均為A級(jí)，表明樣本性能良好。
[0035]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0036]本發(fā)明提供的基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，在復(fù)合絕緣子滿(mǎn)足運(yùn)行要求的前提下，對(duì)其運(yùn)行壽命進(jìn)一步做出分析評(píng)價(jià)，便于給出與復(fù)合絕緣子運(yùn)行壽命對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)，從而為輸電線(xiàn)路狀態(tài)檢修提供決策依據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。[0038]一種基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其步驟為:
[0039]⑴試驗(yàn)樣本采集:利用專(zhuān)用刀具在需要在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的復(fù)合絕緣子表面上切割下5cm*5cm,厚度為2mm的樣本；
[0040]⑵樣本進(jìn)行預(yù)處理:將樣本表面擦拭干凈，經(jīng)觀(guān)察不存在明顯的裂紋后，在樣本表面上較光滑的部分截取一段5cm*3cm的樣本試片進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，其試驗(yàn)方法具體是:
[0041]⑶拉伸試驗(yàn):將樣本試片的長(zhǎng)邊固定在拉伸試驗(yàn)儀上，設(shè)定長(zhǎng)度為5cm*50%=2.5cm,拉伸頻率為20~30次/分鐘，拉伸次數(shù)為500次:
[0042]若樣本試片在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中斷裂，則表明該樣本已處于運(yùn)行壽命晚期，則需及時(shí)更換；
[0043]若樣本試片未斷裂，則取下樣本試片，將目測(cè)裂紋較集中的部位劃定2cm*2cm區(qū)域，對(duì)該區(qū)域分別進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值進(jìn)行評(píng)定，
[0044]上述區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋條數(shù)進(jìn)行級(jí)別評(píng)定:
[0045]A級(jí):裂紋數(shù)小于5條；
[0046]B級(jí):裂紋數(shù)為5~9條；
[0047]C級(jí):裂紋數(shù) 為10~19條；
[0048]D級(jí):裂紋數(shù)≥20條。
[0049]上述區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值，根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋長(zhǎng)度進(jìn)行級(jí)別評(píng)定:
[0050]A級(jí):裂紋長(zhǎng)度< 5_ ；
[0051]B級(jí):裂紋長(zhǎng)度為5~9mm ；
[0052]C級(jí):裂紋長(zhǎng)度為10~19mm ；
[0053]D級(jí):裂紋數(shù)≥20mm。
[0054]上述區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值，根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋深度進(jìn)行級(jí)別評(píng)定:
[0055]A 級(jí):裂紋深度< 0.30mm ；
[0056]B級(jí):裂紋深度度為0.30~0.59mm ；
[0057]C級(jí):裂紋深度度為0.60~1.49mm ；
[0058]D級(jí):裂紋深≥1.50mm。
[0059]⑷樣本試片壽命階段綜合評(píng)定:
[0060]若樣本試片在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中斷裂，表明樣本已處于壽命的晚期，則需及時(shí)更換；
[0061]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中至少一個(gè)評(píng)定結(jié)果為D級(jí)，表明樣本雖然能繼續(xù)運(yùn)行，但性能已有顯著衰減，建議加強(qiáng)檢測(cè)，并在2年內(nèi)更換；
[0062]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中任一最嚴(yán)重的評(píng)定結(jié)果為C級(jí)，表明樣本出現(xiàn)中度老化現(xiàn)象，此階段為樣本的穩(wěn)定時(shí)期，性能衰減速度緩慢，在滿(mǎn)足其它機(jī)電性能的前提下，可以適當(dāng)延長(zhǎng)檢測(cè)周期；
[0063]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中任一最嚴(yán)重的評(píng)定結(jié)果為B級(jí)，表明樣本出現(xiàn)輕度老化現(xiàn)象，可以繼續(xù)安全運(yùn)行，在此階段樣本的性能衰減速度加快，建議縮短檢測(cè)周期；[0064]若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者評(píng)定結(jié)果均為A級(jí)，表明樣本性能良好，在其它機(jī)械性能和電氣性能滿(mǎn)足要求的前提下，可以長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
[0065]盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實(shí)施例所公開(kāi)的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其特征在于:其步驟為: ⑴試驗(yàn)樣本米集:在機(jī)電設(shè)備內(nèi)的復(fù)合絕緣子表面上切割下5cm*5cm,厚度為2mm的樣本； ⑵樣本進(jìn)行預(yù)處理:將樣本表面擦拭干凈，經(jīng)觀(guān)察不存在明顯的裂紋后，在樣本表面上較光滑的部分截取一段5cm*3cm的樣本試片進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，其試驗(yàn)方法具體是: 拉伸試驗(yàn):將樣本試片的長(zhǎng)邊固定在拉伸試驗(yàn)儀上，設(shè)定長(zhǎng)度為5cm*50%=2.5cm,拉伸頻率為20~30次/分鐘，拉伸次數(shù)為500次: 若樣本試片在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中斷裂，則表明該樣本已處于運(yùn)行壽命晚期，則需及時(shí)更換； 若樣本試片未斷裂，則取下樣本試片，將目測(cè)裂紋較集中的部位劃定2cm*2cm區(qū)域，對(duì)該區(qū)域分別進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值進(jìn)行評(píng)定。 ⑶樣本試片壽命階段綜合評(píng)定:根據(jù)所述區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值進(jìn)行評(píng)定所檢測(cè)的指標(biāo)對(duì)進(jìn)行樣本試片壽命階段綜合評(píng)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其特征在于:所述區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋條數(shù)進(jìn)行級(jí)別評(píng)定: A級(jí):裂紋數(shù)小于5條； B級(jí):裂紋數(shù)為5~9條； C級(jí):裂紋數(shù)為10~19條； D級(jí):裂紋數(shù)> 20條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其特征在于:所述區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋條數(shù)進(jìn)行級(jí)別評(píng)定: A級(jí):裂紋長(zhǎng)度< 5mm ； B級(jí):裂紋長(zhǎng)度為5~9mm ; C級(jí):裂紋長(zhǎng)度為10~19mm ； D級(jí):裂紋數(shù)≤20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其特征在于:所述區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值根據(jù)以下指標(biāo)對(duì)裂紋條數(shù)進(jìn)行級(jí)別評(píng)定: A級(jí):裂紋深度<0.30mm； B級(jí):裂紋深度度為0.30~0.59mm ； C級(jí):裂紋深度度為0.60~1.49mm ； D級(jí):裂紋深≤1.50_。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于表面龜裂度的復(fù)合絕緣子壽命評(píng)估方法，其特征在于:所述樣本試片壽命階段綜合評(píng)定的方法是: 若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中至少一個(gè)評(píng)定結(jié)果為D級(jí),表明樣本性能已有顯著衰減； 若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中任一最嚴(yán)重的評(píng)定結(jié)果為C級(jí)，表明樣本性能衰減速度緩慢；若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者中任一最嚴(yán)重的評(píng)定結(jié)果為B級(jí)，表明樣本出現(xiàn)輕度老化現(xiàn)象； 若區(qū)域內(nèi)的裂紋條數(shù)、區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋最長(zhǎng)值和區(qū)域內(nèi)的單個(gè)裂紋深度最大值三者評(píng)定結(jié)果均為A級(jí)，表明樣本性能良好。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK103604693SQ201310435450
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】李延生, 張建良, 歐干新, 肖建超, 周森 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司