一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法与流程

本发明属于绝缘材料老化试验，尤其涉及一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法。

背景技术：

1、随着经济社会的发展，电力需求持续快速增长，配电系统规模不断扩大，配电设备的安全运行重要性日益凸显。环氧树脂具有电气绝缘性能良好、化学性能优异、重量轻等优点，被广泛应用于电网设备中的主绝缘材料。

2、然而，环氧树脂长期在高温、高湿等恶劣的环境中运行，易发生绝缘劣化和局部放电，在电、热和水分的共同作用下，其绝缘性能会显著下降甚至丧失，严重时导致绝缘失效，引起短路或接地故障的发生，威胁电力系统的安全运行。因此，研究环氧树脂绝缘材料在高温、高湿环境下老化特点，有利于选择最适宜的防老化措施，进而延长环氧树脂绝缘材料的使用寿命，保证电网的安全运行。

3、然而，现有的环氧树脂绝缘材料老化试验主要是对环氧树脂的老化特征参量进行定性地试验分析，并没有对环氧树脂材料老化规律的定量描述，也未能分清各种环境情况对老化特性的影响差异。

技术实现思路

1、根据以上现有技术中的不足，本发明提供了一种实现了对环氧树脂材料老化规律的定量分析，方便了对环氧树脂绝缘材料老化的预防，从而提高了电力系统的安全性的高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法。

2、为达到以上目的，本发明所述的一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，包括以下步骤：

3、s1、制备环氧树脂样品，并将环氧树脂样品分为样品a、样品b；

4、s2、搭建老化试验平台；

5、s3、保持湿度不变，设置不同的温度条件，将样品a放入老化试验平台进行老化试验；保持温度不变，设置不同的湿度条件，将样品b放入老化试验平台进行老化试验；

6、s4、每隔相同的时间t分别从样品a、样品b中各取出一份，对取出的样品a、样品b进行理化特性检测和电气特性试验；

7、s5、根据理化特性检测和电气特性试验的结果绘制环氧树脂的老化曲线；

8、s6、根据得到的老化曲线，对其他环氧树脂的老化进行评估，并对其寿命进行预测。

9、其中，老化试验平台可以为2个，分别对样品a、样品b进行试验，或者只设置一个老化试验平台依次对样品a、样品b进行试验。

10、所述的s1中，制备环氧树脂样品的步骤为：

11、s11、将双酚a环氧树脂与甲基四氢邻苯二甲酸酐混合，在60℃条件下搅拌15min，搅拌转速为360rpm，随后向混合物中加入2,4,6-三苯酚(dmp-30)，继续搅拌20min，其中，双酚a环氧树脂：甲基四氢邻苯二甲酸酐：2,4,6-三苯酚的体积比为100：90：1；

12、s12、将再次搅拌后混合物加入模具中，并将模具放入真空桶中脱泡15min；

13、s13、将脱泡完的模具放入140℃烤箱中固化2h，固化后脱模，获得环氧树脂半成品；

14、s14、对环氧树脂半成品进行打磨，获得环氧树脂样品。

15、采用先注模再脱泡，可以避免在脱泡后注模时混入空气导致样品产生气泡；与二次脱泡相比又可节约时间。

16、对环氧树脂半成品打磨，既可以提高环氧树脂的表面平整度，方便后续理化特性和电气特性的检测，同时又可以通过打磨保证环氧树脂样品厚度的一致性，提高试验的精确性。

17、所述的s2中，搭建的老化试验平台包括高低温湿热试验箱、变压器、分压器、示波器和老化电极，老化电极放置在高低温湿热试验箱内，环氧树脂样品放置在老化电极上，高低温湿热试验箱用于提供稳定的温度、湿度环境，示波器用于采集电压信号，分压器用于将变压器输出的电压分别施加至老化电极和示波器，老化电极用于对环氧树脂样品进行电晕放电老化。

18、所述的老化电极包括上极板和下极板，上极板与分压器电性连接，上极板的下侧均匀设置有多个针电极；下极板与地线连接，环氧树脂样品放置在下极板上。

19、所述的s12中，将模具放置在下极板顶部，使得样品直接浇筑在下极板上。将样品直接浇筑在下极板上，可以保证样品与下极板紧密接触，无需外设夹具将样品压在下极板上。

20、所述的理化特性检测包括表面形貌检测、红外光谱检测和吸湿特性检测。

21、所述的电气特性试验包括闪络电压试验、泄漏电流试验、介电性能试验和电阻率试验。

22、本发明所具有的有益效果是：

23、本发明通过对环氧树脂材料在不同温度、湿度环境下进行电晕放电老化，并对电晕老化后的环氧树脂材料展开理化特性检测和电气特性试验，实现了对环氧树脂材料老化规律的定量分析，分析了不同温度、湿度环境对老化特性的影响差异，提高了对环氧树脂绝缘材料老化进程的认知，方便了对环氧树脂绝缘材料老化的预防，从而提高了电力系统的安全性。

24、本发明通过绘制环氧树脂老化曲线，实现了对环氧树脂使用寿命的预估，从而能够制定合适的更换周期，既保证了电力系统的安全稳定，又降低了运营成本。

技术特征：

1.一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，其特征在于：所述的s1中，制备环氧树脂样品的步骤为：

3.根据权利要求2所述的一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，其特征在于：所述的s2中，搭建的老化试验平台包括高低温湿热试验箱、变压器、分压器、示波器和老化电极，老化电极放置在高低温湿热试验箱内，环氧树脂样品放置在老化电极上，高低温湿热试验箱用于提供稳定的温度、湿度环境，示波器用于采集电压信号，分压器用于将变压器输出的电压分别施加至老化电极和示波器，老化电极用于对环氧树脂样品进行电晕放电老化。

4.根据权利要求3所述的一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，其特征在于：所述的老化电极包括上极板和下极板，上极板与分压器电性连接，上极板的下侧均匀设置有多个针电极；下极板与地线连接，环氧树脂样品放置在下极板上。

5.根据权利要求4所述的一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，其特征在于：所述的s12中，将模具放置在下极板顶部，使得样品直接浇筑在下极板上。

6.根据权利要求1所述的一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，其特征在于：所述的理化特性检测包括表面形貌检测、红外光谱检测和吸湿特性检测。

7.根据权利要求1所述的一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，其特征在于：所述的电气特性试验包括闪络电压试验、泄漏电流试验、介电性能试验和电阻率试验。

技术总结
本发明属于绝缘材料老化试验技术领域，尤其涉及一种高温、高湿环境下环氧树脂绝缘材料老化试验方法，步骤包括：制备环氧树脂样品，并将环氧树脂样品分为样品A、样品B；搭建老化试验平台；保持湿度不变，设置不同的温度条件，以及保持温度不变，设置不同的湿度条件，将样品分别放入老化试验平台进行老化试验；每隔相同的时间T分别从样品中各取出一份，对取出的样品分别进行理化特性检测和电气特性试验；根据理化特性检测和电气特性试验的结果绘制环氧树脂的老化曲线；根据得到的老化曲线，对其他环氧树脂的老化进行评估，并对其寿命进行预测。本发明实现了对环氧树脂材料老化规律的定量分析，方便了对环氧树脂绝缘材料老化的预防。

技术研发人员：杨占刚,周勇,任毅,谢梁,王晓峰,吴发旺,童威,徐伟,向阳峻桐,毕茂强,江天炎
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8