額定電壓高于1000V的戶內及戶外用復合絕緣子: 一般定義、試驗方法? 第1版發布時 (2005), 該標準包含了三個評估復合絕緣外護套耐漏電起痕和電蝕損性能的試 驗。在2012年發布的第2版中, IEC技術委員會TC36和工作組WG12選用1000小時鹽霧試驗 作為**的標準化試驗。這個決定是經過反復調查, 以及包括絕緣子制造商、終端用戶和 測試實驗室的投票程序后決定的。然后將5000小時綜合老化試驗和轉輪試驗移到另一個獨 立的技術報告 (TR) 中作為漏電起痕和電蝕損的附加試驗, 但主要用于研究。該文件隨后作為 IEC/TR 62730《戶內戶外用高壓復合絕緣子: 通過轉輪試驗和5000小時試驗進行的漏電起痕 和電蝕損試驗》于2012年發布。值得一提的是, 技術報告 (TR) 是國際標準 (IS) 的初步階段。

測試漏電起痕和電蝕 損的替代試驗方法: IEC/IS62217與 IEC/TR62730 IEC 測試漏電起痕和電蝕損的替代試驗方法: IEC/IS62217與 IEC/TR62730 Screenshot 2015 04 08 10

鹽霧試驗是幾個標準化設計 (又稱 “原型”) 試驗之一, 目的是驗證設計 (形狀, 幾何參數)、材 料和生產方法的適用性。通過探測運行中會降低運行性能的任何薄弱環節進行驗證。這三 個漏電起痕和電蝕損試驗 (也稱 “老化試驗”) 并非都是自然加速老化試驗, 因此不提供模擬 真實運行情況下的老化, 也不提供加速老化因素在短時間內的壽命等效試驗。

因為1000小時的連續鹽霧試驗非常嚴酷 (不允許有恢復周期), 可以很好地評估復合絕 緣護套的耐漏電起痕和電蝕損的現象。該試驗也驗證設計, 也就是端頭配件和外護 套的交界面的質量, 以及外護套的外形設計。在憎水性能喪失又沒有時間恢復的染污 條件下, 試驗結果良好的材料表現出優異的現場運行性能。IEC 62217中對這一過程 現在已經明確定義, 試驗過程考慮了絕緣子直徑和爬電系數的差異性, 以防止試驗期 間發生閃絡。事實上, 如果發生污閃超過2次, 這個標準要求降低鹽霧密度以限制污閃 的數量, 從而完成試驗以及對材料的耐漏電起痕和電蝕損性能的測試。此外, 朝試樣 表面直接噴鹽霧, 可能影響試驗樣品閃絡狀況的方法是不允許的。針對鹽霧試驗的改 進措施在5000小時綜合老化試驗中不存在, 即24小時試驗周期內進行2×4小時密度為 7kg/m3的鹽霧試驗, 并且與直徑和爬電系數無關。此外, 鹽霧是直接噴灑到試驗樣品上。

我**近受邀評判大直徑硅橡膠絕緣子5000小時老化試驗的比較結果。對傘形、直 徑和復合外護套不同的兩種不同試驗樣品進行了研究。第一個樣品 (A) 的外護套 是高溫硫化硅橡膠 (HTV), 而第二個樣品 (B) 則是室溫硫化硅橡膠 (LSR)。樣品A的護 套直徑為96mm, 樣品B的護套直徑為145mm。爬電距離相同, 爬電系數小于3。

當比較護套直徑和起始鹽霧鹽度 (IEC 62217標準1000小時鹽霧試驗中描述的) 之間的 關系時, 直徑范圍為50-150mm, 一般要求鹽霧密度為4kg/m3, 而此處為7kg/m3。此 外, 樣品B的直徑十分接近下一個較低鹽霧密度水平2kg/m3所對應的直徑, 即直徑超 過150mm情況下施加的鹽霧密度。不足為奇, 5000小時老化試驗的第一個1000小時 內, 樣品B頻繁閃絡, 當閃絡發生在夜間時, 試驗被中斷。通常情況下, 由于混合和配料 設備需要低粘度的工藝壓力, LSR沒有填料 (如氫氧化鋁ATH) 以提高耐漏電起痕和電 蝕損性能。閃絡發生在暴露的直接接受噴霧的區域, 并在端部配件和外護套之間的區 域引起了電蝕損 (見圖1)。盡管電蝕損是表皮的, 但是試驗中斷的原因部分是由于損 傷以及也由于不確定的持續時間。相比之下, 樣品A既不受閃絡影響也不受電蝕損影 響 (圖2)。然后對兩個樣本的憎水性進行了檢測。LSR材料變為親水性, 而HTV材料卻 保持著良好的憎水性。聯系到其護套的直徑大, 這一點解釋了直接噴霧期間的閃絡。

這引發了一個疑問, 用于絕緣子外護套的某些商用硅橡膠是否提供了耐久的憎水 性能。在CIGRE工作組WG D1.14和D1.27內部研發了動態水滴試驗, 試驗結果作 為TB 442 ?非陶瓷戶外絕緣中復合材料的動態憎水特性評估: 憎水性保持和憎水性 遷移?在2010年12月出版, INMR 2011年第二期中對該試驗進行了簡短的闡述。采 用這個試驗對直流應力下的該課題進行了更加深入的研究。德國的兩所大學對從 交流到直流試驗的再現性進行了研究。這個試驗在有效值為4kV的交流和幅值為 5.66kV (與峰值為4kV的交流電壓等效) 的正極性直流電壓下進行。

試驗結果2014年在 Electra 272中發表 (圖中TUM為慕尼黑科技大學, Zittau為齊陶大學), 表明兩所大學實 驗室的試驗結果沒有顯著差異。然而, 所研究材料的憎水性能喪失的時間不同。LSR憎 水性能喪失得似乎比HTV快, 上述試驗樣品的5000小時綜合老化試驗的第一個1000小 時內的試驗也證實了這一結果。現在將要對這兩種不同材料再次做動態水滴試驗。

**后, 5000小時綜合老化試驗有時也用來檢測復合護套絕緣子的耐漏電起痕和電蝕損 的性能, 但這是非強制性的, 不像1000小時連續鹽霧試驗是強制性的。但涉及到大直 徑的試驗樣品時, 就成為了閃絡試驗, 而不是電蝕損試驗。因此建議在維護小組修訂 IEC 62730時, 按照IEC 62217中規定的要求修正鹽霧條件。注釋: 該文采用通用術語, 如HTV和LSR。試驗中涉及的材料, 適用于復合絕緣市場上使用的各種硅橡膠材料。