高湿电晕老化对复合绝缘子端部护套异常温升的影响及抑制措施

摘要

以我国南方某沿海地区220 kV交流线路复合绝缘子异常温升巡检结果为背景，搭建了湿热电晕老化平台对复合绝缘子护套硅橡胶材料开展了人工加速老化试验，结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)及热重分析(TG)的方法对高场强条件下硅橡胶的劣化规律进行了分析；对老化后硅橡胶开展了吸湿增重试验及饱和吸湿介损的测量，分析了引起复合绝缘子端部护套异常发热的原因；通过温升试验及电热耦合有限元仿真计算研究了均压环配置方式对复合绝缘子高压端电热场分布的影响。试验及仿真结果表明：电晕老化会对硅橡胶表面形貌产生影响。PDMS分子链不断裂解导致与材料憎水性相关的基团含量减少使得其憎水性变差，且硅橡胶材料劣化及吸湿能力的增强导致其饱和吸湿介质损耗角正切值增加，进而导致复合绝缘子端部护套异常发热。通过合理配置均压环可以有效缓解复合绝缘子端部的电热场畸变程度，延长绝缘子服役寿命，同时减少护套老化复合绝缘子被误诊为酥朽绝缘子的概率。

关键词

复合绝缘子 / 硅橡胶 / 异常温升 / 电晕老化 / 均压环

基金资助

河北省自然科学基金资助项目(E2021502025)