一种复合绝缘子温升判别方法与流程

本发明涉及高电压复合绝缘子领域，具体涉及一种复合绝缘子温升判别方法。

背景技术：

复合绝缘子因其在污秽环境中的优异性能，自20世纪90年代以来，在我国得到了广泛的应用。中国110kv及以上电压等级的输电线路中广泛使用复合绝缘子，已成为世界上第一个在特高压交、直流输电系统中以有机外绝缘为主的国家。然而，相比于传统的瓷和玻璃绝缘子，复合绝缘子的运行经验较少，在长期的运行中，还是出现了一些事故或意外事件，如不明原因异常温升等。这些事故或意外事件正是复合绝缘子在大规模应用中面临的主要挑战。

近年来，随着线路巡检中红外测温手段的普及，大量运行复合绝缘子被检测到异常温升现象。此外，在对国内多起复合绝缘子酥朽断裂事故的调查中，发现复合绝缘子在发生酥朽断裂之前均存在异常温升现象。因此对复合绝缘子的温升现象的分析，有助于对复合绝缘子酥朽断裂进行预测，对复合绝缘子的运行和维护具有重要指导意义，保证输电线路的正常运行。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种复合绝缘子温升判别方法，能够对复合绝缘子的酥朽断裂事故进行判别预测，为复合绝缘子的运行和维护提供可靠的指导。

为了实现以上目的，本发明提供了一种复合绝缘子温升判别方法，包括：

1)对复合绝缘子分别在高湿和低湿环境下进行高压试验；

2)获取复合绝缘子的红外热像图，判断复合绝缘子的温升部位并获取温升值数据；

3)根据复合绝缘子的温升部位和温升值数据对温升类型进行判别，若复合绝缘子在低湿环境下，温升小于等于1.0k，且在高湿环境下，温升部位集中在距离复合绝缘子的金属金具以上20cm内的区域内，则复合绝缘子的温升为点温升；若复合绝缘子在高湿和低湿环境下均出现温升，温升大于1.0k，且温升部位从复合绝缘子的高压端向低压端延伸，则复合绝缘子的温升为段温升。

进一步地，所述步骤1)高压试验中施加电压为对复合绝缘子施加电压为复合绝缘子的运行相电压，施加时间为110-130分钟。

进一步地，所述步骤1)中在高压试验箱中对复合绝缘子进行高压试验，高压试验箱为温湿度试验箱。

进一步地，所述步骤1)中的高湿环境为72％±7％rh，

进一步地，所述步骤1)中的低湿环境为35％±7％rh。

进一步地，所述步骤1)中高压试验的环境温度为20℃±3℃。

进一步地，所述步骤2)中采用flirp640红外热像仪获取复合绝缘子的红外热像图。

进一步地，所述红外热像仪发射率为0.9-1.0距离复合绝缘子8-10米。

与现有技术相比，本发明对复合绝缘子分别在高湿和低湿环境下进行高压试验，并获取复合绝缘子的红外热像图，判断复合绝缘子的温升部位，同时获取复合绝缘子的温升数据，根据复合绝缘子的温升部位和温升数据对温升类型进行判别，若复合绝缘子在低湿环境下，温升小于等于1.0k，且高湿环境下，温升部位集中在距离复合绝缘子的金属金具以上20cm内的区域内，则复合绝缘子的温升为点温升；若复合绝缘子在高湿和低湿环境下均出现温升，温升大于1.0k，且温升部位从复合绝缘子的高压端向低压端延伸，则复合绝缘子的温升为段温升。本发明对复合绝缘子的温升类型进行判别，段温升由酥朽劣化的复合绝缘子芯棒引起，将进一步发展成为酥朽断裂，因此一旦发现段温升的复合绝缘子，则建议将该复合绝缘子撤换，并对同一输电线路的复合绝缘子进行温升普查，点温升由复合绝缘子的硅橡胶护套引起，并不直接威胁复合绝缘子的安全运行，可以继续运行，本发明对复合绝缘子的温升类型进行判别，有助于对复合绝缘子酥朽断裂进行预测，对复合绝缘子的运行和维护具有重要指导意义，保证输电线路的正常运行。

附图说明

图1为复合绝缘子的结构示意图，其中，1-金属金具、2-芯棒、3-护套、4-伞裙、5-高压端、6-低压端；

图2为复合绝缘子在不同湿度下的温升图；

图3为复合绝缘子点温升的红外热像图；

图4为复合绝缘子段温升的红外热像图；

图5为出现段温升的复合绝缘子的解剖截面图；

图6为出现段温升的复合绝缘子在平行光照射下的截面图；

图7为出现段温升的复合绝缘子在光学显微镜下的阴影区域形貌图，其中，7-玻璃纤维。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

复合绝缘子具有优异的绝缘性能，广泛应用于输电线路中，参见图1，复合绝缘子的基本结构包括芯棒2、护套3以及金属金具1，护套3套装在芯棒2外，护套3还包括多个伞裙4，金属金具1位于复合绝缘子的两端，复合绝缘子靠近金属金具1的一端为高压端5，远离金属金具1的一端为低压端6，芯棒2为玻璃钢材质，护套3为硅橡胶等有机材料。在对国内多起复合绝缘子酥朽断裂事故的调查中，发现复合绝缘子在发生酥朽断裂之前均存在异常温升现象。因此本实施例提出了一种复合绝缘子温升判别方法，对复合绝缘子的温升现象的分析判别，有助于对复合绝缘子酥朽断裂进行预测，对复合绝缘子的运行和维护具有重要指导意义，保证输电线路的正常运行。

本实施例提供了一种复合绝缘子温升判别方法，包括：

1)对复合绝缘子分别在高湿和低湿环境下进行高压试验；

2)获取复合绝缘子的红外热像图，判断复合绝缘子的温升部位并获取温升值数据；

3)根据复合绝缘子的温升部位和温升数据对温升类型进行判别，若复合绝缘子在低湿环境下，温升小于等于1.0k，且在高湿环境下，温升部位集中在距离复合绝缘子的金属金具以上20cm内的区域内，则复合绝缘子的温升为点温升；若复合绝缘子在高湿和低湿环境下均出现温升，温升大于1.0k，且温升部位从复合绝缘子的高压端向低压端延伸，则复合绝缘子的温升为段温升。

本实施例对复合绝缘子的温升类型进行判别，段温升由劣化的复合绝缘子芯棒引起，将进一步发展成为酥朽断裂，因此一旦发现段温升的复合绝缘子，则建议将该复合绝缘子撤换，并对同一输电线路的复合绝缘子进行温升普查，点温升由复合绝缘子的硅橡胶护套引起，并不直接威胁复合绝缘子的安全运行，可以继续运行，本实施例对复合绝缘子的温升类型进行判别，有助于对复合绝缘子酥朽断裂进行预测，对复合绝缘子的运行和维护具有重要指导意义，保证输电线路的正常运行。

具体地，步骤1)中在高压试验箱中对复合绝缘子进行高压试验，施加电压为复合绝缘子的运行相电压，施加时间为110-130分钟。优选地，本实施例的试验中采用的标称电压为500kv的复合绝缘子，其运行相电压为交流318kv，高压试验箱为温湿度试验箱。

具体地，步骤1)中高湿环境为72％±7％rh，低湿环境为35％±7％rh。

具体地，步骤1)中高压试验的环境温度为20℃±3℃。

具体地，步骤2)中采用flirp640红外热像仪获取复合绝缘子的红外热像图，红外热像仪发射率为0.9-1.0，距离复合绝缘子8-10米。

本实施例采用上述的方法随机对多个复合绝缘子进行了试验，采用500kv复合绝缘子，多个复合绝缘子在不同湿度下的温升情况如图2所示，试验结果显示，多数的复合绝缘子仅在高湿下出现温升，在低湿下温升较小，且温升≤1.0k，高湿环境下，温升部位集中在金属金具以上20cm内的区域内，其中一个复合绝缘子的红外热像图如图3所示，复合绝缘子的这种温升现象为点温升，经过分析点温升由硅橡胶护套引起，在我国沿海等高湿地区普遍发生，并不直接威胁绝缘子安全运行，可以继续使用。

而有部分复合绝缘子在高湿和低湿下均出现了显著温升，且温升值较其他绝缘子更高，主要温升部位从高压端5延伸至低压端6的数个伞裙4，温升区域较其他复合绝缘子更广，其中一个复合绝缘子的红外热像图如图4所示，复合绝缘子的这种温升现象为段温升。对出现段温升的其中一个复合绝缘子进行解剖，其解剖截面图如图5所示，图5中左图为芯棒的横截面，右图为芯棒的侧截面，框线部位的芯棒泛白，出现酥朽蚀孔区域。对该复合绝缘子的横截面进行平行光照射并利用光学显微镜进行观察，平行光照射下的横截面如图6所示，光学显微镜下的阴影区域形貌如图7所示，出现阴影区域，图7中上图为图6中s1区域的样貌，图7中下图为图6中s2区域的样貌，s1区域位于阴影区域，s1区域的玻璃纤维7不明显，作为对比，s2区域稍偏出阴影区域，s2区域的玻璃纤维7相比于s1区域明显一些，发现出现段温升的复合绝缘子表现为酥朽蚀孔以及平行光下阴影两种形式，表明该复合绝缘子的芯棒已表现出酥朽劣化形貌，有发展为酥朽断裂的趋势，对输电线路的安全运行具有隐患，需要迅速撤换。

本实施例的复合绝缘子温升判别方法对复合绝缘子的温升类型进行判别，段温升由酥朽劣化的复合绝缘子芯棒引起，将进一步发展成为酥朽断裂，因此一旦发现段温升的复合绝缘子，则建议将该复合绝缘子撤换，并对同一输电线路的复合绝缘子进行温升普查，点温升由复合绝缘子的硅橡胶护套引起，并不直接威胁复合绝缘子的安全运行，可以继续运行。本发明对复合绝缘子的温升类型进行判别，有助于对复合绝缘子酥朽断裂进行预测，对复合绝缘子的运行和维护具有重要指导意义，保证输电线路的正常运行。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。