复合绝缘子闪络后的材料特性分析.docx

复合绝缘子闪络后的材料特性分析
摘要：
复合绝缘子是高压输电线路上的重要组件。但是在实际使用过程中，复合绝缘子会因为闪络而受到损坏，导致设备工作不正常。因此，为了保证高压输电的稳定可靠，需要对复合绝缘子闪络后的材料特性进行研究。本文主要介绍了复合绝缘子的构造及闪络机理，并通过实验及文献查阅对复合绝缘子闪络后的材料特性进行了分析，最后提出了一些预防措施和改进方案。
关键词：复合绝缘子；闪络；材料特性；预防措施；改进方案
一、引言
复合绝缘子是高压输电线路上的重要构件，具有防腐、耐污、耐湿等优良性能，被广泛应用。但是在实际使用过程中，由于电场强度过大等原因，复合绝缘子会发生闪络现象，导致设备损坏，影响电力系统的稳定运行。因此，对复合绝缘子闪络后的材料特性进行研究，对提高电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
二、复合绝缘子的构造及闪络机理
复合绝缘子是由玻璃纤维增强树脂基材料和硅橡胶或氟橡胶挤出成型，配以金属零部件等制成的。其结构如图1所示。
图1复合绝缘子结构示意图
常见的复合绝缘子闪络发生在表面、电线夹等位置，闪络形成的原因主要为电场强度过大、沿面电晕、表面污秽等。
电场强度是导致复合绝缘子闪络的主要因素之一。电场强度过大会导致空气分子电离，形成放电通道，进而形成闪络。复合绝缘子表面经常很难实现同等绝缘表面的曲率，会造成电场强度的变化。当电场强度超过材料的绝缘强度时，电晕放电就会发生，这种放电通常也会演化成为闪络。
三、复合绝缘子闪络后的材料特性分析
复合绝缘子闪络后，材料的特性会发生明显的变化，主要表现在以下几个方面。
1.极性损失
闪络后的复合绝缘子会有极性区域的漏电流，这可能会导致部分极性树脂的失效。因此，在复合绝缘子的分析过程中需要考虑闪络区域对极性区域的影响。
2.水解产物
在闪络产生时，复合绝缘子表面的水份会发生电解反应，产生大量的产物，例如氢气、氧气、二氧化碳等，这些产物会污染复合绝缘子表面，并可能造成腐蚀。
3.污染
复合绝缘子闪络后，会产生大量的热量和能量，可能将表面的杂质和油污瞬间烧掉。而同步地，在闪络区域附近，可能会形成附着物，例如碳化物、水垢等物质。这些附着物会极大地影响材料的耐电性能，并容易形成电晕放电和闪络。
4.机械损伤
闪络对复合绝缘子的机械性能和压缩性能都会产生影响。在复合绝缘子的闪络区域，可能会发生体积膨胀和缩小，进而产生机械损伤。
4.其他
闪络后的复合绝缘子还会影响到复合绝缘子的导电性和介电损耗。同时，大量的热量和能量也会对复合绝缘子的温度造成影响，可能导致温度升高等问题的发生。
通过实验和文献查阅，我们可以发现，在复合绝缘子闪络后，材料的特性会发生显著的变化，这些变化将影响其在电力系统的使用。因此，需要采取有效的预防措施和改进方案，以降低闪络的发生率。
四、预防措施和改进方案
为降低复合绝缘子闪络的发生率，需要采取以下预防措施和改进方案：
1.优化设计
对复合绝缘子的设计需要充分考虑电气特性和材料的物理特性，尽可能地降低电场强度和气体电晕放电的发生，防止复合绝缘子因电气特性不良而受损。
2.降低湿度
湿度是影响复合绝缘子闪络的重要因素之一。降低复合绝缘子所处的环境湿度，可有效降低闪络的发生率。
3.定期检查
定期检查复合绝缘子，发现问题及时处理，避免闪络后的材料特性损坏过大。
4.使用highlow测试仪或其他分析工具
使用highlow测试仪或其他分析工具来定期测量复合绝缘子表面电场强度，发现问题及时处理，防止设备损坏。
5.活化沉淀橡胶粒子
对复合绝缘子进行活化沉淀，可提高橡胶颗粒的密度。这可以有效防止沿着复合绝缘子表面的电场软化情况发生，降低复合绝缘子的电场强度。
6.计算通道电晕
使用计算方法来计算复合绝缘子表面的电场，以减少闪络发生的概率。
综上所述，复合绝缘子闪络后的材料特性分析，对我们提高复合绝缘子的使用性能具有非常重要的意义。通过对复合绝缘子的结构和闪络机理的了解，并采取有效的预防措施和改进方案，可以有效地降低闪络的发生率，从而提高电力系统的安全稳定运行。