基于电化学交流阻抗谱的硅橡胶阻水性能研究

汪政，彭向阳,黄振，杨粤，何春清，方鹏飞

(1.广东省电力装备可靠性企业重点实验室(广东电网有限责任公司电力科学研究院)，广东 广州 510080；2.武汉大学 物理科学与技术学院，湖北 武汉 430072)

目前电网中使用的绝缘子有瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子3大类。与传统瓷、玻璃绝缘子相比，复合绝缘子主要采用有机材料制造，其内部芯棒为环氧玻璃纤维，外部伞套为高温硫化硅橡胶(以下简称“硅橡胶”)[1]。得益于材料体系优势，复合绝缘子同时具有质量轻、耐脏污、易于安装等优点，目前已在我国电网中得到大量使用[2-4]。但由于有机材料存在老化问题，复合绝缘子在使用过程中会受到高温高湿、放电等运行工况的影响而出现憎水性下降、芯棒断裂等问题[4-7]。

复合绝缘子的常见运行缺陷和故障包括异常温升、脆性断裂和酥朽断裂。目前认为异常温升可由多种原因造成，其中之一是硅橡胶护套吸水、吸湿后介质损耗发热[8-9]；脆性断裂的特征是芯棒断面平整，断裂的直接原因是HNO3引起的应力腐蚀，而HNO3又来源于潮气入侵，以及内部缺陷处的局部放电[10-11]；酥朽断裂的特征是断面不规则[12]，关于断裂机理，目前的一种说法是外界水分通过硅橡胶护套透入护套/芯棒界面的初始缺陷内，在水分的作用下缺陷内发生局部放电，使芯棒产生微裂纹，最终芯棒在多种老化因素及发热的综合作用下发生断裂。综上分析可知，在复合绝缘子的各类缺陷和故障中，硅橡胶伞套阻隔水分的性能具有重要作用，水分入侵硅橡胶是复合绝缘子各类故障产生的诱因；……