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绝缘子|复合绝缘子left图
复合绝缘子芯棒变脆应力腐蚀中酸的来源

日期:2019-07-15

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  复合绝缘子芯棒变脆应力腐蚀中酸的来源

  国际上对于导致芯棒脆断的应力腐蚀中酸的来源也有争议,目前主要的几种说法归纳如下。

  (1)外部酸雨。当复合绝缘子护套受损或接头密封失效时,芯棒可能会受到酸雨的侵蚀,从而有应力腐蚀的可能。酸雨是pH值小于5.6的酸性降水,其形成过程极其复杂。目前一般认为酸雨是由于人为排放的硫氧化物(主要是SO。,其次是SO。)和氮氧化物(主要是NO,其次是N02)进人大气后,造成局部地医大气中硫氧化物和氮氧化物的富集,在遇水凝结过程中,经某些污染物的催化分别形成硫酸和硝酸,随雨雪降落形成酸雨。我国的酸雨地区主要集中在长江以南和东南沿海地区,近年来由于硫氧化物和氮氧化物的排放量日渐增多,酸雨的问题已日渐突出,目前以中国为主的东北亚地区已经成为继欧洲和北美之后世界第三大酸雨区。

棒形悬式复合绝缘子

  (2)复合绝缘子芯棒表面湿气在高场强局部放电下产生的硝酸。当复合绝缘子护套缺陷或受损时,芯棒表面会形成气隙。由于空气中含有氮气,在放电情况下,氮气能被空气中的氧气氧化成二氧化氮,即

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  N7+20,放—一2N02 (8-7)当气隙中同时有水分存在时,二氧化氮溶解于水可生成硝酸,即

  4N07+00+2H7——一4HN03 (8-8)

  (3)复合绝缘子芯棒内部气隙在高场强局部放电下产生的草酸。对于环氧树脂芯棒,引拔过程中可能在芯棒内部夹杂气隙,或者由于高压绝缘子护套受损而在芯棒表面形成气隙。在这些气隙中如果由于高场强产生局部放电,可以生成氮氧化物如N2 0,N02和N2 03等,这些氧化物可以进一步与芯棒中的环氧树脂反应,将碳链分解,并生成草酸(乙二酸)。其反应过程为式中,R- ,R:为环氧树脂聚合物碳链。

  (4)复合绝缘子芯棒引拔时酸酐固化剂吸潮结晶生成酸的晶体并残留在芯棒表面,运行中吸水产生的酸液。该理论由Claude de Tourreil等人于2000年提出,认为在芯棒引拔过程中酸酐固化剂可能会吸潮产生酸,并可结晶生成酸的晶体颗粒。若结晶出的酸晶体颗粒在芯棒内部.由于是固体颗粒,并且密封很好,因此不会产生酸液。若晶体颗粒残留于芯棒表面.运行中或者由于复合绝缘子护套受损,或者由于护套的呼吸作用,垧有可能导致水分到达芯棒表面,这些晶体颗粒吸水可产生酸液,从而导致芯棒的应力腐蚀。以某种酸酐固化剂为例,其水解生成酸的化学式为式中,R为酸酐的碳链。

  目前,应力腐蚀理论是*被人接受的复合绝缘子芯棒脆断产生机理,尽管人们对酸的产生途径尚有不同说法,但均是基于应力腐蚀理论。因此,目前评价芯棒耐脆断的性能也都是采用应力腐蚀试验的方法,而且应力腐蚀试验是迄今惟一可以在实验室中再现脆断断口的手段。为了实现不同的试验目的,可采用不同的加载方式,此外,国内外对于复合绝缘子芯棒耐应力腐蚀性能试验方法的参数规定也有所不同。

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