複合絕緣子酥朽斷裂剖析——民熔電氣專家的深度解讀令人驚嘆不已

2020-11-09 民熔電氣小課堂

安裝在不同電位的導體或導體與接地構件之間的能夠耐受電壓和機械應力作用的器件。民熔絕緣子種類繁多，形狀各異。民熔不同類型絕緣子的結構和外形雖有較大差別，但基本是由絕緣件和連接金具兩大部分組成的。

民熔絕緣子是一種特殊的絕緣控制項， 能夠在架空輸電線路中起到重要作用。早年間民熔絕緣子多用於電線桿，慢慢發展於高型高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體，它是為了增加爬電距離的，通常由玻璃或陶瓷製成，就叫絕緣子。民熔絕緣子不會由於環境和電負荷條件發生變化導致的各種機電應力而失效，這是民熔絕緣子重大的作用體現之一。

高壓絕緣體

近年來，複合絕緣子發生了多起異常斷裂事故，斷芯棒的斷裂方式與已知的複合絕緣子脆性斷裂和正常斷裂方式完全不同。下面小課堂就主要分享一下複合絕緣子酥朽斷裂的內容，當然，優異的絕緣子是故障少，也有一定的設計應對發生的故障，比如下方的絕緣子。譬如最後連結中各種口碑的絕緣子。

口碑超讚的民熔絕緣子

新的複合絕緣子的異常斷裂特徵包括：1）芯棒嚴重劣化（芯棒宏觀截面不光滑，芯棒質量變脆，芯棒形狀像爛木頭，芯棒呈粉末狀，玻璃纖維與環氧樹脂基體分離等）；2） 芯杆斷裂附近的矽橡膠護套與FRP芯杆之間的界面失效；3）矽橡膠護套與FRP芯杆損壞。結果表明：芯杆間的界面破壞區主要通過碳化通道與高壓端相連；4） 護套上有由內向外發展的橫向電蝕孔；5）斷裂絕緣子在斷裂前有異常溫升。

　　複合絕緣子新的異常斷裂稱為複合絕緣子酥朽斷裂。對複合絕緣子酥朽斷裂的研究尚處於起步階段，對其斷裂特徵、斷裂機理、斷裂影響因素及預防措施還沒有明確的結論。為了保證電力系統的安全穩定運行，有必要對複合絕緣子酥朽斷裂現象進行深入研究。

　　本文通過對現場實際酥朽斷裂複合絕緣子芯棒的SEM分析、FTIR分析和TGA分析，得到了酥朽斷裂芯棒理化特性的完整描述。

　　1）在酥朽斷裂芯棒表面，可以觀察到玻璃纖維斷裂、玻璃纖維與環氧樹脂基體分離、環氧樹脂基體上有電蝕痕跡、破碎芯棒表面有「氣孔」和「氣泡」現象，可見單個玻璃纖維橫截面不完整，玻璃纖維橫截面平坦，玻璃纖維與環氧樹脂基體之間存在界面失效現象。

　　2）從酥朽斷裂芯棒的化學組成來看，環氧樹脂基體中甲基（-CH3）、酯基（-coor）、芳香族結構（苯環）、脂肪族結構（烴基）含量和玻璃纖維中Si-O鍵含量降低；斷裂芯棒中出現氨基化合物和硝酸根離子（NO3-）；

　　3）從酥朽斷裂芯棒的樹脂含量來看，酥朽斷裂芯棒中的環氧樹脂基體含量明顯低於完好芯棒，且芯棒外部區域環氧樹脂含量的降低程度大於芯棒內部區域；

　　4）就酥朽斷裂芯棒的劣化程度而言：酥朽斷裂芯棒中，靠近芯棒與護套界面處的芯棒的劣化程度大於芯棒內部的劣化程度。由此可以推測，在酥朽斷裂過程中，芯棒的起始劣化點就在芯棒與護套界面處，且芯棒劣化由外向裡發生.

　　「酥」是指芯棒粉碎、易剝落、質地疏鬆的概念，重點描述芯棒斷裂的力學性能；而「朽」則描述芯棒材料變質，包括電蝕、老化等概念，重點描述了斷裂芯棒的材料特性。複合絕緣子酥朽斷裂的初始劣化點在護套與芯棒的界面處。在酥朽斷裂過程中，芯棒的劣化從護套與芯棒的界面開始，由外向內發展。護套與芯棒間界面失效是造成酥朽斷裂的主要誘因。

　　酥朽斷裂的主要特徵是環氧樹脂基體在芯棒中的降解和劣化。複合絕緣子酥朽斷裂的定義是：複合絕緣子在潮溼、放電、電流、酸性介質和機械應力的共同作用下發生的異常斷裂。其中，放電和電流主要破壞環氧樹脂基體；酸性介質和機械應力主要導致玻璃纖維應力腐蝕斷裂；潮溼環境下放電是酸性介質的主要原因。環氧樹脂基體的降解和劣化是區分酥朽斷裂和脆性斷裂、通常斷裂最直接的標準。

變電站的絕緣體

上面就是小課堂今天分享的，關於複合絕緣子酥朽斷裂的經驗解析。在民熔小課堂的分享之後，大家應該都有一定的深入了解。但絕緣子的領域是很大的，受限於篇幅這個問題，小課堂在複合絕緣子酥朽斷裂方面其實還有更多的看法。而大家如果在使用絕緣子過程中遇到其他問題，或者想了解其他電氣產品的資料和技巧，可以去看看威♥工種耗「民熔電氣集團」。裡面有著超多民熔小課堂精心準備的資料，再不來看看可真的太晚了。小課堂每天還會分享一定的電氣視頻資料，就在下方哦。

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