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一种 硅 橡胶复合绝缘子老化程度检测方法

阅读：205发布：2023-02-05

专利汇可以提供一种硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，它通过以下步骤进行检测：a.采集试样、b.清洗试样、c.检测试样和d.对比试样，而后用光谱特征峰的峰面积变化量反映试样的老化程度。本发明方法简单，操作方便，测试使用的专用设备简单、易操作，且制造容易。，下面是一种硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，其特征在于：它通过以下步骤进行检测：
a.采集试样：在硅橡胶复合绝缘子的伞裙上取下圆形坯件，再将坯件切成一定厚度的试样；
b.清洗试样：先用无水乙醇清洗试样表面污垢，再用去离子水冲洗试样，使试样表面清洁；
c.检测试样：利用傅里叶变换红外光谱仪对试样进行老化测试，通过红外光源发出的红外辐射经干涉仪后，调制得一束干涉光；所述干涉光通过试样后成为带有试样信息的干涉光而被傅里叶变换红外光谱仪检测到，傅里叶变换红外光谱仪将干涉光信号变为电信号，送入计算机，得到带有试样信息的时域干涉图；经过傅立叶变换将干涉图转换成以透光率或吸光度为纵坐标，以波数为横坐标的红外光谱图；
d.对比试样：对测试试样取得的红外光谱进行解谱，对Si-O-Si键与Si-CH3键的吸收峰面积进行计算，比较产品试样与现场试样的峰面积，用光谱特征峰的峰面积变化量反映试样的老化程度；
所述试样直径为20mm、厚度为1mm；
所述步骤a.中的试样利用采样器（11）制备，所述采样器（11）为圆筒形，其端面为切割刃口，圆筒的上部设有一个施力手柄；
利用切片机构切割成所需厚度，所述切片机构包括裁剪部分、压紧部分和底板（1）；所述裁剪部分固定在底板(1)上，其上端设有压紧部分；所述裁剪部分包括试样坯件固定架(2)和滑动刀片架(3)，所述滑动刀片架(3)为分体结构，它由左刀片固定架（13）、右刀片固定架（14）和刀片（5）组成，所述左刀片固定架（13）或右刀片固定架（14）上设有刀片（5）；
所述试样坯件固定架（2）设在滑动刀片架（3）内，所述试样坯件固定架（2）的外壁与滑动刀片架（3）的内壁滑动配合；
所述试样坯件固定架（2）上设有试样坯件安置口（4）和刀片滑动槽(12)，所述试样坯件安置口(4)为圆形通孔，所述刀片滑动槽(12)沿试样坯件固定架(2)滑动方向设置，所述刀片滑动槽(12)与刀片(5)之间滑动配合。
2.根据权利要求1所述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，其特征在于：增设一个刀片，所述两个刀片分别设在左刀片固定架(13)和右刀片固定架(14)上。
3.根据权利要求2所述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，其特征在于：所述压紧部分由压块(9)和手柄(10)组成，所述压块(9)的直径与试样坯件安置口(4)相匹配，所述压块(9)的上部设有手柄(10)。
4.根据权利要求3所述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，其特征在于：增设调节垫片（7），所述调节垫片(7)设在底板(1)与试样坯件固定架(2)之间，并套于螺栓（6）上。

说明书全文

一种硅 橡胶复合绝缘子老化程度检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种复合绝缘子老化的检测方法，特别是一种对于形状特殊的硅橡胶复合绝缘子伞裙老化程度的测试方法。

背景技术

[0002] 目前，我国的电压等级线路上大多均采用硅橡胶复合绝缘子作为绝缘器使用，它具有较高的防污闪性和较高的防击穿性。而且，从运行情况来看，硅橡胶复合绝缘子的运行可靠性比瓷绝缘子和玻璃绝缘子好，它不会出现瓷绝缘子的零值、低值和玻璃绝缘子的伞群自爆等问题。但是，硅橡胶复合绝缘子经长时间的使用后，其伞套材料会发生脆化、硬化、粉化、开裂和芯棒暴露，使绝缘表面出现局部放电和憎水性能减弱等问题。

[0003] 现有的硅橡胶复合绝缘子老化检测方法分为接触式和非接触式两种，其中接触式检测法包括电压分布法、火花间隙法、光电式检测杆法、声脉冲检测法和泄露电流测量法；非接触式检测法包括超声波检测法、激光多普勒振动法、红外测温法、电晕摄像机法、声波检测和无线电波检测法。接触式检测法需要人工登塔操作，不适合现场检测。非接触式检测法中多数方法只对某一种或某几种的故障检测效果明显，而且所需设备昂贵，检测效果不理想，且不能够定量的描述复合绝缘子的老化程度。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简便、检测准确、且能够定量描述硅橡胶复合绝缘子老化程度的硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法。

[0005] 本发明所述问题是由以下技术方案解决的：

[0006] 一种硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，它通过以下步骤进行检测：

[0007] a.采集试样：在硅橡胶复合绝缘子的伞裙上取下圆形坯件，再将坯件切成一定厚度的试样；

[0008] b.清洗试样：先用无水乙醇清洗试样表面污垢，再用去离子水冲洗试样，使试样表面清洁；

[0009] c.检测试样：利用傅里叶变换红外光谱仪对试样进行老化测试，由红外光源发出的红外辐射经过傅里叶变换红外光谱仪中的干涉仪干涉后，调制得到一束干涉光；所述干涉光通过试样后成为带有试样信息的干涉光信号而被傅里叶变换红外光谱仪检测到，傅里叶变换红外光谱仪将干涉光信号变为电信号，送入计算机，得到带有试样信息的时域干涉图；经过傅立叶变换将干涉图转换成以透光率或吸光度为纵坐标，以波数为横坐标的红外光谱图；

[0010] d.对比试样：对测试试样取得的红外光谱进行解谱，对Si-O-Si键与Si-CH3键的吸收峰面积进行计算，比较产品试样与现场试样的峰面积，用光谱特征峰的峰面积变化量反映试样的老化程度。

[0011] 上述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，所述试样直径为20mm、厚度为1mm。

[0012] 上述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，所述步骤a.中的试样利用采样器制备试样坯件，所述采样器为圆筒形，其端面为切割刃口，圆筒的上部设有一个施力手柄。

[0013] 上述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，所述试样坯件利用切片机构切割成所需厚度，所述切片机构包括裁剪部分、压紧部分和底板；所述裁剪部分固定在底板上，其上端设有压紧部分；所述裁剪部分包括试样坯件固定架和滑动刀片架，所述滑动刀片架为分体结构，它由左刀片固定架、右刀片固定架和刀片组成，所述左刀片固定架或右刀片固定架上设有刀片；所述试样坯件固定架设在滑动刀片架内，所述试样坯件固定架的外壁与滑动刀片架的内壁滑动配合。

[0014] 上述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，所述试样坯件固定架上设有试样坯件安置口和刀片滑动槽，所述试样坯件安置口为圆形通孔，所述刀片滑动槽沿试样坯件固定架滑动方向设置，所述刀片滑动槽与刀片之间滑动配合。

[0015] 上述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，增设一个刀片，两个刀片分别设在左刀片固定架和右刀片固定架上。

[0016] 上述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，所述压紧部分由压块和手柄组成，所述压块的直径与试样坯件安置口相匹配，所述压块的上部设有手柄。

[0017] 上述硅橡胶复合绝缘子老化程度检测方法，增设调节垫片，所述调节垫片设在底板与试样坯件固定架之间，并套于螺栓上。

[0018] 本发明通过傅里叶变换红外光谱仪对硅橡胶复合绝缘子的老化程度进行红外分析，并绘制成红外光谱图，然后与相同新产品试样的红外光图谱进行比较，可测出试样的老化程度。本发明在采集试样时通过采样器可以从形状特殊的绝缘子伞裙上便捷地取下圆形试样坯件，降低了后续切片的难度。坯件采集完成后，通过裁剪部分与压紧结构实现对坯件薄厚、表面平整的切割、修饰，满足对测试试样的表观要求，以提高测试的精度。本发明增设调节垫片，通过它来调节试样坯件固定架与底板间的间距，决定试样坯件的薄厚程度。本发明方法简单，操作方便，测试使用的专用设备或工具简单、易操作，且制造容易。附图说明

[0019] 图1为本发明型示意图；

[0020] 图2为A-A剖面示意图；

[0021] 图3为B-B剖面示意图；

[0022] 图4为采样器结构示意图。

[0023] 图中各标号清单为：1.底板、2.试样坯件固定架、3.滑动刀片架、4.试样坯件安置口、5.刀片、6.螺栓、7.调节垫片、8.试样坯件、9.压块、10.手柄、11.采样器、12.刀片滑动槽、13.左刀片固定架、14.右刀片固定架。

具体实施方式

[0024] 参看图1～图4，本发明在测试前必须首先制备试样，制备试样时使用了专用的采样器和切片机构，其中，采样器11用于裁取试样坯件，切片机构用于将试样坯件进行整理。所述切片机构包括裁剪部分、底板1和压紧部分，压紧部分用于压紧固定试样坯件；裁剪部分则用于对试样坯件的薄厚及表面进行修整，所述裁剪部分由滑动刀片架3和试样坯件固定架2组成，试样坯件固定架2的外壁与滑动刀片架3的内壁滑动配合。其中，试样坯件固定架2通过螺栓6固定在底板1上，试样坯件固定架上设有试样坯件安置口4和刀片滑动槽13，试样坯件安置口4为圆形通孔，刀片滑动槽13沿试样坯件固定架与滑动刀片架的滑动方向设置，刀片穿过刀片滑动槽固定在滑动刀片架3的两端。滑动刀片架为分体机构。
使用时，将滑动刀片架2左右推动，带动刀片5随之在试样坯件安置口处左右移动，实现切片。另外，为了便于调节试样坯件8的薄厚，增设调节垫片，需要增加厚度时，只要在底板与试样坯件固定架2之间增加调节垫片即可；需要变薄时，只需减少调节垫片即可。试样最薄为1.5-2mm。

[0025] 裁剪好的试样经清洁后，再通过干涉仪进行处理。由红外光源发出的红外辐射光经干涉仪调制后得到一675F干涉光。该干涉光通过试样后成为带有试样信息的干涉光而被检测器检测到。检测器将干涉光信号变为电信号，由计算机采集，得到带有试样信息的时域干涉图。经过计算机进行傅立叶变换的快速计算，将干涉图转换成以透光率或吸光度为纵坐标，以波数为横坐标的红外光谱图。

[0026] 硅橡胶主要成分的分子式比较简单，主链由Si-O-Si组成，侧链由甲基Si-CH3组成。在绝缘子运行过程中，环境中的紫外线、温度，以及可能存在的绝缘子表面放电等因素都可以破坏硅橡胶的分子链结构，相应基团含量减小，对应特征峰发生变化。同时老化产物也可能在红外光谱中产生新的特征峰，通过对试样红外光谱图的分析，就可以得出其老化程度的数据。

[0027] 对复合绝缘子进行老化程度检测后，是否老化需根据相关标准进行判断，目前，人们多关注危及安全的机械和电气特性，尚无易于操作的老化判据和处理方式，目前只有按照憎水性进行分级。下表1为运行绝缘子憎水性能检验的周期：

[0028] 表1

[0029]绝缘子憎水性级别HC 检测周期年判定准则
HC1-HC2 3--5 继续运行
HC3-HC4 2--3 继续运行
HC5 1 继续运作，须跟踪检查
HC6 \ 退出运行

[0030] 用吸收峰面积度把运行复合绝缘子划分为0、I、II、III四个等级，下表2列出了Si-CH3、Si-O-Si官能团吸收峰面积与HC分级之间的关系。

[0031] 表2

[0032]老化级别 HC级别 Si-CH3或者Si-O-Si吸收峰峰面积范围
0级老化 1~2 Si-CH3>2
I级老化 2~4 Si-CH31~2
II级老化 4~5 Si-CH3<1，且Si-O-Si>30
III级老化 6 Si-O-Si<30

[0033] 用此方法对复合绝缘子老化进行评估，首先要分析伞裙红外光谱中Si-CH3吸收峰面积，用以对0级和I级老化级别进行划分；当测量的Si-CH3吸收峰面积小于1时，对Si-O-Si吸收峰面积进行分析，以Si-O-Si吸收峰面积对II级和III级老化进行划分。

[0034] 本发明使用外光谱仪采用美国赛默飞世尔公司的Nicolet Is5型傅立叶变换红外光谱仪，应用全反射附件。

[0035] 本发明测量准确，使用切片机构裁剪出来的试样不但厚度薄，而且表面平整，使测试结果更为准确。

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