复合绝缘子的抗老化能力不如瓷和玻璃绝缘子,其老化问题主要由材料特性、环境因素及运行工况共同导致,具体分析如下:
材料本质差异
复合绝缘子以有机材料(如硅橡胶)为核心,其分子链在紫外线、高温、电弧等作用下易发生断裂、氧化和交联反应,导致材料硬化、脆化。而瓷和玻璃绝缘子为无机材料,化学稳定性高,耐老化性能显著优于有机材料。
实际寿命对比
瓷绝缘子理论寿命可达50年,实际平均寿命15-25年。
玻璃绝缘子寿命为35-40年。
复合绝缘子平均寿命仅7-20年,在一般地区可达30年,但强紫外、重污秽等特殊环境下寿命显著缩短。
物理老化
紫外线辐照:硅橡胶表面出现孔洞、颗粒物,导致憎水性下降。
应力疲劳:大风区工况下,伞裙根部因长期振动产生裂纹。
高温热裂解:电弧放电产生的高温使材料变硬、弹性变差。
化学老化
酸碱腐蚀:酸、碱导致硅橡胶主链(Si-O键)断裂,表面裂纹增多。
臭氧氧化:高压线路放电产生的臭氧破坏硅橡胶分子链,导致憎水性丧失。
氮氧化物转化:氮氧化物转化为硝酸后与伞裙材料反应,加速老化。
电老化
电晕/电弧放电:引发材料分子链断裂、树脂分解,导致芯棒碳化、护套开裂。
协同效应:电老化常伴随物理和化学老化,加速材料性能衰退。
老化宏观表现
外观变化:伞裙颜色褪色、发白,表面出现裂纹、粉化层。
材料性能下降:硬度增大、撕裂强度减小、拉断伸长率降低。
憎水性丧失:表面由憎水性变为亲水性,泄漏电流增加。
芯棒性能劣化:水扩散试验泄露电流增大,燃料渗透性增强。
强紫外辐射地区
硅橡胶表面分子链断裂,憎水性下降,材料变硬、脆化。
例如:沙特阿拉伯中部高紫外线环境导致复合绝缘子寿命缩短。
重污秽地区
表面电弧放电产生高温,导致材料烧蚀、粉化。
例如:中国西南部绝缘子因藻类生长增强盐分散性,降低憎水性。
盐雾环境
盐雾处理后样品电导率升高,吸湿性增强,耐电弧性下降。
例如:沿海地区复合绝缘子因盐雾腐蚀寿命缩短。
酸性环境
酸性物质(如硝酸)破坏硅橡胶主链,生成亲水性Si-OH键,导致憎水性丧失。
例如:工业污染区复合绝缘子因酸性气体腐蚀加速老化。
材料优化
改进硅橡胶配方,增强抗紫外线、耐酸碱和耐电弧性能。
开发新型护套材料(如氟橡胶),提高耐老化能力。
结构设计改进
优化伞裙结构(如一大二小伞形),减少积污和电弧放电。
采用整体注射式工艺,减少芯棒-护套界面,降低老化风险。
运行维护强化
定期检测憎水性、泄漏电流等指标,及时更换老化绝缘子。
在特殊环境(如强紫外、重污秽)下缩短检测周期。
以上就是关于复合绝缘子抗老化的介绍了,有需要了解更多关于绝缘子知识的都可以咨询我们,期待与您的合作。
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