交流电晕老化对复合绝缘子体积电阻率-温度特性的影响

硅橡胶材料作为复合绝缘子外绝缘基材，其体积电阻率和温度之间存在一定关系，老化可能会对这一特性产生影响。为此以硅橡胶基材作为研究对象，对试样进行不同时间的交流电晕老化，并利用研制的体积电阻率测试系统进行不同温度下的体积电阻率测试。同时结合傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）分析，探究了交流电晕老化对复合绝缘子的体积电阻率-温度特性（1nρv-1/T）的影响，并以此定性评估试样受电晕老化程度。试验结果表明：随着交流电晕老化时间的增加，复合绝缘子材料的1nρv-1／T线性相关度逐渐降低，且低温区域范围内（293~313K）此种变化更为显著，所受电晕老化程度加深；交流电晕作用导致材料表层Si-O键小分子的大量生成，对内层也产生一定程度破坏，这些小分子影响了低温区段下材料的体积电阻率特性；随着温度的升高，高分子链段运动加剧且材料内部运动空间扩大使得高分子作用重新主导导电机理，线性关系恢复。

运行复合绝缘子材料的体积电阻率-温度特性研究

为探究复合绝缘子运行前后本体特性的变化,利用三电极测试系统,对现场不同厂家复合绝缘子材料的体积电阻率及其随测试温度的变化进行了系统的试验研究。试验结果表明,即使运行19年后复合绝缘子的体积电阻率仍维持在较高水平;不同厂家绝缘子试样的体积电阻率-温度特性(ln ρv-1/T)随运行年限的增加却呈不同的变化规律(线性相关度)。借助FTIR技术对试样的表面及内部结构进行了测试分析,发现绝缘子的老化主要发生在表层,也可能发展到内部,两者共同影响其体积电阻率-温度特性的变化。进而,利用体积电阻率-温度的线性相关度能够在实验室定性地对复合绝缘子材料的老化状况进行佐证。

基于陷阱特性的运行复合绝缘子老化定量评估

以两厂家运行不同年限的复合绝缘子为研究对象,借助热刺激电流(TSC)技术,结合ln-1v?T(体积电阻率-温度)试验及扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试,研究分析了试样的陷阱特性变化及其与ln-1v?T特性间的相关性,探讨了陷阱特性在复合绝缘子严重老化定量评估中的应用。试验结果表明随着运行年限的增加,复合绝缘子的陷阱电荷量相对变化率总体上与对应的ln-1v?T线性相关度具有负相关性。同时发现,复合绝缘子老化只有达到一定程度时才会引起陷阱电荷量的显著改变,且老化程度并非简单地随运行年限的增加而加剧。老化引发的材料结构变化及化学基团的产生是造成陷阱电荷量增多的主要原因。结合ln-1v?T特性,提出了两厂家复合绝缘子严重老化时的陷阱特性阈值。