基于电、热、酸复合应力下复合绝缘子芯棒老化特性研究

酥朽断裂是如今高压输电线路中复合绝缘子的新型机械故障,现有的研究均集中于酥朽断裂绝缘子芯棒的老化过程和理化特性,但很少有研究在实验室试验中模拟这种现象。建立了一种具有高温,酸腐蚀和高电场强度等多种老化条件的人工加速老化平台,一定程度上模拟了酥朽断裂绝缘子芯棒的典型特征。结果表明,当施加电压数小时后,使用热红外成像仪检测发现温度明显升高。与单一老化应力相比,芯棒样片在多应力条件下的温度高达61℃。此外,采用扫描电子显微镜(SEM),傅立叶变换红外(FTIR)光谱,X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TGA)方法研究了芯棒样片理化特性的变化,并进一步研究了老化过程中发生的反应和不同老化因素之间的作用机制。结果表明,环氧树脂基体被水和硝酸侵蚀。在高电场的存在下,环氧树脂基体进一步降解并蒸发,环氧树脂和玻璃纤维之间的界面分离,伴随着离子交换和水解过程。随着芯棒样片进一步劣化,试样出现明显的碳化通道和电蚀穿孔。与酥朽断裂绝缘子芯棒相比,人工加速老化样品在理化特性上表现出相似的变化趋势,研究结果可为理解复合绝缘子实际运行工况下的多场耦合老化过程提供参考。