中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 马江宏西北大学 2008年硕士导师: 康蓉共42页

摘要 : 空心绝缘子是广泛应用于各类高压电器对地绝缘的重要部件，广泛应用在输变电设备上。自2000年以来，空心复合绝缘子以其重量轻，耐污水平高、不易破碎等优势，迅速引起电力行业的认可，应用日益广泛。随着我国十一·五期间电力行业飞速发展，未来110k... 展开

关键词 : 空心复合绝缘子

2. DC公司复合绝缘子越南市场营销策略研究

[学位论文] 孙雅诗大连理工大学 2020年硕士导师: 金玉芳共58页

摘要 : DC公司是一家以研发、生产、销售绝缘子的高新技术企业，是国内最大的绝缘子厂家之一，也是国内最早一批将绝缘子销往海外的厂家。从事出口业务几十年以来，在众多海外市场取得了显著的成绩，传统的瓷质绝缘子销量已达销售瓶颈。因此，公司急需寻求一... 展开

关键词 : 越南市场复合绝缘子营销策略

3. 高湿环境下复合绝缘子芯棒酥朽劣化机制及温升特性研究

[学位论文] 钟正华北电力大学（北京） 2022年博士导师: 侯思祖共139页

摘要 : 我国以超特高压电网引领能源互联网建设，复合绝缘子作为超特高压输电线路用量最大的绝缘子种类，截止2021年已超过1000万支，复合绝缘子在经历生产工艺的数代革新后，使得普通机械断裂和脆性断裂的发生几率大大降低，但近年来我国高湿地区复合绝缘子... 展开我国以超特高压电网引领能源互联网建设，复合绝缘子作为超特高压输电线路用量最大的绝缘子种类，截止2021年已超过1000万支，复合绝缘子在经历生产工艺的数代革新后，使得普通机械断裂和脆性断裂的发生几率大大降低，但近年来我国高湿地区复合绝缘子酥朽断裂事故频发，严重威胁电网安全运行。运行中酥朽复合绝缘子往往伴有异常发热现象，在高湿环境下发热现象尤为明显，红外成像技术是诊断酥朽复合绝缘子的有效手段，但由于对多因素联合作用下的复合绝缘子酥朽劣化机制及不同环境条件下的温升特性认识不清，导致目前酥朽复合绝缘子诊断仍存在较高的误检率，因此开展高湿环境下复合绝缘子酥朽劣化机制及温升特性研究对保障电网安全运行具有重要意义，本文针对复合绝缘子酥朽劣化机制，酥朽模拟试验方法，酥朽复合绝缘子异常发热机理与温升特性以及红外诊断方法开展了相关研究，主要研究工作如下: (1)针对紧凑型线路V串酥朽复合绝缘子所处的运行、环境和力学荷载特点，采用数值模拟方法从细观尺度分析高湿环境下外界水分对复合绝缘子芯棒材料（玻璃纤维增强环氧树脂）劣化的作用机制及交变屈曲荷载作用下材料的损伤演化过程。研究表明，在高湿环境和交变荷载作用下，芯棒表面屈曲圆弧外侧将出现由外而内发展的疲劳破损，在基体及界面处产生微缺陷，引发局部放电，使环氧树脂基体发生降解，芯棒表面的沿面放电以及内部的电树枝导致芯棒局部碳化。外界水分、局部放电和交变荷载作为影响复合绝缘子酥朽的三个主要因素，在复合绝缘子酥朽过程中三者既存在各自的作用机制，又彼此相互促进。 (2)搭建了湿-电-交变荷载多因素复合绝缘子酥朽模拟试验平台，提出了复合绝缘子酥朽模拟试验方法并确定了相关试验参数，复现了复合绝缘子的酥朽劣化过程，揭示了湿-电-交变荷载交互作用下的复合绝缘子芯棒酥朽劣化机制。酥朽劣化过程中，芯棒依次经历了表面损伤-损伤加大-疲劳变酥-局部蚀损-酥朽劣化的过程，环氧树脂基体在高湿环境、局部放电和交变荷载共同作用下先后经历了溶胀、界面脱粘、开裂破损、酸性腐蚀溶解、熔融热解等阶段，部分玻璃纤维表面发生蚀损且存在大小不一的电蚀孔和典型疲劳断裂断面特征，借助外观形貌分析、扫描电镜、傅里叶红外光谱和热重分析等分析手段，验证了模拟酥朽复合绝缘子与实际酥朽复合绝缘子的等效性。 (3)采用四电极系统试验测量了酥朽复合绝缘子典型短试样的表面电流、体电流和界面电流，并通过搭建全尺寸酥朽复合绝缘子及典型短试样的等值电路模型，分析高低湿环境下酥朽复合绝缘子的漏导损耗和极化损耗对温升的贡献率，揭示了高低湿环境下酥朽复合绝缘子的温升均主要由酥朽部分的极化损耗引起，外界水分主要通过影响复合绝缘子的极化损耗进而影响其温升，明确了高湿环境下芯棒酥朽部位的介损因数、饱和吸湿率及饱和吸湿介损是影响酥朽复合绝缘子温升程度的主要物理量，进一步结合复合绝缘子酥朽劣化过程中温升特性、吸湿特性及介损特性的阶段性变化规律，将复合绝缘子酥朽程度划分为轻、中、重、极重四个等级，并获得了高低湿环境下不同酥朽程度对应的温升范围，通过试验研究不同酥朽程度500kV异常发热退运复合绝缘子的温升特性，验证了温升范围划分的正确性。 (4)提出了基于超分辨率生成对抗网络的复合绝缘子红外图像超分辨率重建方法，改善了图像的清晰度，并统一了图像的分辨率大小。构建了基于复合绝缘子轴线温升梯度曲线的温升梯度特征系数作为新的特征量，进而通过统计分析提出了高湿环境下基于温升程度、温升区域特征以及温升梯度特征系数的多特征量酥朽复合绝缘子红外诊断方法，通过温升程度可初步诊断温升大于10K的重度和极重酥朽复合绝缘子，通过温升区域特征可诊断温升在10K以内但温升区域多于1处或温升区域从高压端金具延伸至五伞后的轻中度酥朽复合绝缘子，通过温升梯度特征系数可诊断温升在2K～10K且温升区域仅位于高压端二至五伞间但温升梯度特征系数小于0.5的轻中度酥朽复合绝缘子，为提高酥朽复合绝缘子筛查准确率提供了新的思路。收起

关键词 : 复合绝缘子交变荷载介质损耗

4. 雪峰山自然覆冰复合绝缘子老化特性分析

[学位论文] 张翼重庆大学 2019年硕士导师: 张志劲共100页

摘要 : 复合绝缘子以其优良的电气绝缘及机械性能在我国交直流输电中具有广泛应用。迄今为止，复合绝缘子在电网中运行年限超过25年。输电线路复合绝缘子由于长期运行在恶劣环境下出现了不同程度的老化，尤其是高海拔环境。高海拔环境具有年日照时间长，昼夜... 展开复合绝缘子以其优良的电气绝缘及机械性能在我国交直流输电中具有广泛应用。迄今为止，复合绝缘子在电网中运行年限超过25年。输电线路复合绝缘子由于长期运行在恶劣环境下出现了不同程度的老化，尤其是高海拔环境。高海拔环境具有年日照时间长，昼夜温差大，紫外光强烈等特点，复合绝缘子表面硅橡胶材料更易与空气中水分子结合发生氧化及水解反应，导致绝缘子表面出现裂化、粉化、憎水性降低等现象，影响绝缘子电气性能，严重时甚至会引发闪络事故，威胁电网安全可靠运行。本文以重庆大学雪峰山高海拔环境下不同年限复合绝缘子为研究对象，开展不同年限下复合绝缘子硅橡胶表面物理化学特性和电气特性研究，分析其宏观、微观参量变化规律，在此基础上提出高海拔覆冰环境绝缘子老化表征方法。论文得出的主要结论如下： ① 随着老化年限的增加，四个厂家复合绝缘子硅橡胶样品物理、化学及电气特性变化规律类似，即老化初期，复合绝缘子硅橡胶样品表面各特征参量变化较为缓慢；当老化到达一定阶段，其特征参量变化速度加快；但不同厂家样品老化特征参量变化速度和数值有所差异。 ② 随着老化年限的增加，复合绝缘子硅橡胶表面憎水性逐渐下降，硬度及吸水性逐渐上升，结合复合绝缘子微观形态及固体表面静态接触角的Wenzel模型发现：老化初期，由于复合绝缘子表面逐渐出现孔洞及裂纹，表面粗糙度略有上升，憎水性逐渐下降，受硅橡胶表面毛细作用的影响，其表面吸水性出现缓慢上升趋势；当老化到达一定阶段，复合绝缘子表面出现粗糙的突起，复合绝缘子表面粗糙度大幅度上升，此时复合绝缘子表面水珠出现塌陷，其憎水性下降速度加快，吸水速度出现大幅度的上升。 ③ 随着老化时间的增加，复合绝缘子的化学特性变化明显，由于高海拔地区紫外线的长时间照射及空气中水分子的水解作用，硅橡胶表面分子主链被破坏，表面产生大量亲水性基团， Si、C 元素相对含量下降， O 元素相对含量上升，材料相对介电常数上升，体积电阻率下降，交变电场下极化损耗加剧，老化程度加重。 ④ 基于四个厂家复合绝缘子物理、化学及电气特性的测试结果，并对 12 个老化特征量进行相关性分析及独立性计算，发现饱和吸水比、Si 元素相对含量及O 元素相对含量这三个参量相互独立且与老化年限具有显著相关性，可以对复合绝缘子的老化程度进行表征。 ⑤ 在对复合绝缘子老化程度进行定量分析过程中，提出采用老化表征参量变化百分比这一参数对复合绝缘子老化程度进行表征，得出三个参数随着老化年限增加相对老化1年样品的变化范围，并通过拟合计算得出饱和吸水比、Si及O元素相对含量的变化百分比与老化年限之间关系的经验公式，经检验得出理论计算值与实际值之间的误差小于 15％，在工程允许范围内，可以在今后研究中对复合绝缘子寿命预测进行指导。收起

关键词 : 复合绝缘子自然覆冰老化表征电气特性

5. 低气压下不同伞形结构复合绝缘子直流污闪特性研究

[学位论文] 刘健重庆大学 2015年硕士导师: 胡建林共71页

摘要 : 复合绝缘子因其优良的防污闪性能在输电线路中广泛使用，然而由于绝缘配置的不尽合理，复合绝缘子的污闪事故时有发生，特别是高海拔低气压下，伞形结构对复合绝缘子污闪特性的影响较大。因此，开展低气压下不同伞形结构复合绝缘子直流污闪特性研究具... 展开复合绝缘子因其优良的防污闪性能在输电线路中广泛使用，然而由于绝缘配置的不尽合理，复合绝缘子的污闪事故时有发生，特别是高海拔低气压下，伞形结构对复合绝缘子污闪特性的影响较大。因此，开展低气压下不同伞形结构复合绝缘子直流污闪特性研究具有重要的学术意义和工程应用价值。本文试验分析了复合绝缘子伞形结构参数CF系数、s/p、l/d、h等对污闪特性的影响，并研究了不同伞形结构复合绝缘子的直流污闪电弧发展过程，取得的主要结论如下： ①大小伞形组合复合绝缘子在高海拔污秽条件下平均爬电距离电压梯度EL比大小小和大小中小伞形组合较高。在同一污秽度和气压下，对于大小伞形组合复合绝缘子，EL较高时的CF系数为3.11、s/p值为1.39、l/d值为3.41。 ②大小伞形组合复合绝缘子在高海拔污秽条件下平均干弧距离电压梯度EH比大小小和大小中小伞形组合较高。在同一污秽度和气压下，对于大小伞形组合，EH较高时的CF系数为3.15、s/p为1.35、l/d为3.44。 ③盐密影响特征指数a随海拔升高而减小，海拔从232~4500m变化时，a在0.14~0.28之间变化。在同一海拔高度，大小伞形组合复合绝缘子比大小小和大小中小伞形组合的平均盐密影响特征指数较小，当相同伞形组合时，a随CF系数、l/d的减小而减小，随s/p、h的减小而增大。 ④气压影响特征指数n随盐密增大而减小，盐密从0.05~0.25mg/cm2变化时，n在0.53~0.78之间变化。当同种伞形组合时，气压影响特征指数n随s/p、h增大而减小，随l/d、CF系数增大而增大。 ⑤空气间隙电弧比例k2随气压的降低而呈幂指数关系增大，气压从98.6~57.7kPa变化时，k2在0.19~0.45之间变化。分析k2的气压影响特征指数m2表明，k2随气压的降低的增加幅度较小时的CF系数与污闪梯度较高时的CF系数相一致。k2的不同构成了不同伞形结构复合绝缘子污闪特性差异的一个原因。 ⑥复合绝缘子污闪过程的起始阶段，发展速度介于0~10m/s之间，在最后闪络阶段，发展速度显著增大，当临界闪络时电弧达到最大发展速度。临界闪络电弧最大发展速度v2随气压的降低而增大。v2的不同构成了在不同气压下复合绝缘子污闪特性差异的一个原因。收起

关键词 : 复合绝缘子伞形结构直流污闪低气压

6. 复合绝缘子端部电场改善的研究

[学位论文] 黄兴民山东大学 2011年硕士导师: 张卫星；刘仁臣共67页

摘要 : 在电网中大量使用的复合绝缘子，是作为一种行之有效的防污闪技术成果而加以推广应用的。但是近年来，电网运行中仍有相当数量的复合绝缘子发生了污闪。污闪的绝缘子几乎都损坏了均压环、端部金具及金具附近的伞裙、护套等，造成绝缘子脱落、断线等事... 展开

关键词 : 复合绝缘子端部电场防污闪技术

7. 复合绝缘子护套与芯棒界面质量检测及评估方法研究

[学位论文] 段明明华北电力大学（北京） 2016年硕士导师: 屠幼萍共57页

摘要 : 复合绝缘子护套与芯棒界面的粘接质量差是发生界面击穿和绝缘子断裂的重要原因，然而目前相关标准中并未针对护套与芯棒的界面质量给出统一的判断方法。本文参考机械力学中的压剪试验原理，通过设计组装试验装置、确定试验加载速率、提出粘接性... 展开

关键词 : 复合绝缘子护套芯棒界面质量粘接强度

8. 硅橡胶复合绝缘子在污湿污秽条件下的特性分析

[学位论文] 赵宇倩华北电力大学(保定) 2009年硕士导师: 严凤;孙学军共49页

摘要 : 硅橡胶复合绝缘子以其良好的憎水性和憎水迁移性显著改善了输电线路外绝缘的抗污闪性能,但复合绝缘子在长期运行过程中表面会逐步积污而导致污闪事故的发生,处于水泥厂周围地区运行的复合绝缘子的积污问题尤为值得关注。本文在实验室环境中研究了复合... 展开

关键词 : 硅橡胶复合绝缘子憎水性污秽污闪

9. 高湿环境下复合绝缘子材料劣化特性及机理

[学位论文] 袁之康华北电力大学（北京） 2019年博士导师: 屠幼萍共163页

摘要 : 近年来，随着红外测温技术在输电线路巡检中的普及，大量运行于我国南方高湿地区的复合绝缘子被检测到异常发热现象。异常发热与复合绝缘子材料劣化关系密切，并可能进一步发展成为酥朽断裂。然而，目前尚不清楚复合绝缘子异常发热的主要机制及其与材... 展开近年来，随着红外测温技术在输电线路巡检中的普及，大量运行于我国南方高湿地区的复合绝缘子被检测到异常发热现象。异常发热与复合绝缘子材料劣化关系密切，并可能进一步发展成为酥朽断裂。然而，目前尚不清楚复合绝缘子异常发热的主要机制及其与材料劣化的对应关系。本文重点针对复合绝缘子中的硅橡胶材料和玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(GRP)在高湿环境下的劣化特性及机理开展研究，旨在揭示复合绝缘子材料劣化与异常发热的关系，获得复合绝缘子异常发热的发展过程，重点开展了以下几方面工作: 运行复合绝缘子表现出点温升和段温升两种异常发热形式。点温升仅在高湿环境下出现，温升部位集中于绝缘子金具与第一片大伞之间的护套区域，主要热源为高压端伞套材料表层吸湿后在交变电场下的介质损耗。通过对温升部位硅橡胶材料分层介电特性的分析，提出了以硅橡胶材料饱和吸湿后介质损耗作为评价异常发热复合绝缘子伞套劣化程度的特征量，明确了高湿环境下的电晕放电是引起复合绝缘子伞套劣化的主要因素。复合绝缘子段温升由劣化的芯棒引起，其温升值较点温升更大，温升范围从高压端护套延伸至数个伞裙单元，且在高湿和低湿环境下均会出现显著温升。段温升复合绝缘子芯棒出现蚀损，具体表现为蚀孔和截面阴影两种劣化形式，借助扫描电镜(SEM)、热重(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)等测试手段，分析了引起芯棒蚀损的化学反应过程，芯棒蚀孔主要由材料水解引起，而截面阴影则是由水解反应和放电作用共同导致。开展了考虑高湿环境、污秽、紫外辐照等因素的复合绝缘子人工老化试验，有效模拟了复合绝缘子伞套异常发热的产生与发展过程，获得了复合绝缘子伞套温升与硅橡胶材料饱和吸湿介损的对应关系。试验研究了高湿电晕放电下硅橡胶材料的饱和吸湿介损特性，借助SEM、TGA等测试手段，获得了硅橡胶材料在高湿电晕放电下表面微观形貌的变化特征，有机硅化合物和氢氧化铝的分解是引起硅橡胶材料表面孔洞的主要原因。利用Langmuir水分扩散模型研究了自由水、结合水含量随材料劣化的变化规律，发现自由水是引起硅橡胶材料吸湿后介质损耗变化的主要因素。获得了不同强度电晕放电下硅橡胶材料的饱和吸湿介损特性，建立了硅橡胶材料饱和吸湿介损的时间-电晕强度等效模型，结合复合绝缘子伞套温升与硅橡胶材料饱和吸湿介损的对应关系，提出了复合绝缘子伞套温升的预测方法。试验研究了不同湿度、温度下GRP材料的吸湿、吸水特性，发现水分沿玻璃纤维取向侵入将导致GRP材料因水解反应及物理溶出而失重，且温度越高，失重越快，提出了适用于GRP材料的Langmuir水分扩散温度修正模型。试验获得了湿热作用下GRP材料电气性能、机械性能的劣化规律，GRP材料在高湿环境下电导、极化损耗、局部放电等特性均随湿热作用时间增大，拉伸及弯曲强度随湿热作用时间经历了快速下降-平稳-下降的过程。通过SEM测试获得了湿热作用下GRP材料环氧树脂水解，玻璃纤维/环氧树脂界面失效，玻璃纤维断裂的劣化过程，上述过程将引起材料机械性能下降，并导致材料吸湿性能上升，在高湿环境下的电气性能劣化，引起GRP材料温升。在电场作用下，湿热作用导致的GRP材料微孔将使局部场强集中，诱发水树枝。水树枝在GRP材料中的生长将受到玻璃纤维的“吸引”作用，当水树枝发展至玻璃纤维/环氧树脂界面时，还将引发电树枝。进一步研究GRP材料中水树枝向电树枝的转化特性，发现在低含水量条件下水树枝更容易转化为电树枝。试验获得了GRP材料中电树枝的生长特性，电树枝的生长受玻璃纤维“吸引”，在玻璃纤维/环氧树脂界面附近的生长模式因界面状态而异，材料中含水量的增大将使电树枝由枝状变为丛状。提出了以临界击穿场强作为表征界面状态的特征量，建立了考虑玻璃纤维/环氧树脂界面临界击穿场强的GRP材料电树枝仿真模型，获得了玻璃纤维介电常数、取向，玻璃纤维/环氧树脂界面状态对电树枝生长的影响规律，揭示了上述因素对GRP材料中电树枝生长的影响机制。玻璃纤维的介电常数决定了电树枝的生长方向，当玻璃纤维介电常数高于环氧树脂基体时，玻璃纤维对电树枝表现出“吸引”作用，反之表现为“排斥”作用;玻璃纤维较高的临界击穿场强将使电树枝无法进入而绕行发展;玻璃纤维/环氧树脂界面状态决定了电树枝在界面附近的生长模式，当界面临界击穿场强低于环氧树脂时，电树枝将在与界面区域接触后沿该区域直线式生长，电树枝生长至较高临界击穿场强的界面，将停止生长并在相邻分支形成新的电树枝生长通道。基于电树枝在GRP材料中的生长特性及机理，提出了降低玻璃纤维材料介电常数、适当减小玻璃纤维直径，适当增大玻璃纤维的表面积等材料优化设计建议。综合GRP材料在高湿环境下的劣化特性及机理，将复合绝缘子芯棒异常发热的发展分为4个阶段:1.端部界面劣化阶段，2.芯棒水解阶段，3.环氧树脂氧化阶段，4.芯棒预断裂阶段。收起

关键词 : 复合绝缘子劣化特性发热机制高湿环境

10. 异常发热复合绝缘子的温度和理化特性研究

[学位论文] 徐兴重庆大学 2022年硕士导师: 胡琴共92页

摘要 : 近年来，输电线路复合绝缘子异常发热事故频频发生，严重威胁电网的安全稳定运行。红外测温检测技术是目前运行维护部门使用最广泛的在线无损检测技术之一，但对于运行中的复合绝缘子，现场红外测温受环境因素影响较大。由于对复合绝缘子异常发热的温... 展开近年来，输电线路复合绝缘子异常发热事故频频发生，严重威胁电网的安全稳定运行。红外测温检测技术是目前运行维护部门使用最广泛的在线无损检测技术之一，但对于运行中的复合绝缘子，现场红外测温受环境因素影响较大。由于对复合绝缘子异常发热的温度特性和发热机理缺乏深入的了解，对于不同类型的异常发热复合绝缘子，采取无差别的更换往往会带来大量人力、物力的浪费。因此，本文首先研究了不同环境下各类型异常发热复合绝缘子的温度特征，然后对不同类型异常发热复合绝缘子的温度曲线进行分析并提取温度特征量，最后分析了异常发热复合绝缘子硅橡胶和芯棒的劣化机理。本文主要工作及成果如下： ①在不同环境湿度、电压幅值和风速条件下对护套老化受潮、芯棒酥朽和表面积污复合绝缘子进行耐压试验，同时使用红外热像仪和紫外成像仪观测试样的发热和放电情况。结果表明，护套老化受潮复合绝缘子的发热形状为点状发热，其异常发热与硅橡胶材料的老化和环境湿度有关。芯棒自身缺陷引起的局部放电是芯棒酥朽复合绝缘子发热的主要原因，且高压端、中部和低压端均可能存在异常发热现象。表面积污复合绝缘子的发热区间与环境湿度相关，且温差会随着盐密的增大而升高。低湿条件下护套老化受潮复合绝缘子的温差降低甚至消失，但芯棒酥朽和表面积污复合绝缘子仍然发热严重，故低湿条件下的发热现象是芯棒酥朽和表面积污复合绝缘子区别于护套老化受潮复合绝缘子的重要特征，且在高湿和有风条件下对复合绝缘子进行红外测温可能会分别造成误检和漏检。 ②对不同类型异常发热复合绝缘子表面中轴线温度曲线进行分析，并提取了温差、温度标准差、温度最大值相对位置、峰数和发热长度占比共五个特征量对复合绝缘子的发热状态进行表征。结果表明，护套老化受潮复合绝缘子的温差、温度标准差、峰数和发热长度占比均远小于芯棒酥朽和表面积污复合绝缘子，故利用该四种特征量可对护套老化受潮复合绝缘子进行区分。芯棒酥朽和表面积污复合绝缘子的温度特征较为相似，但在温度最大值相对位置上存在差异，利用该特征量对芯棒酥朽和表面积污复合绝缘子进行区分存在一定的误判率。 ③对护套老化受潮复合绝缘子的硅橡胶和酥朽芯棒进行微观形貌、化学基团、热解特性和介电特性分析，研究老化硅橡胶和酥朽芯棒的理化特性。结果表明，护套老化受潮复合绝缘子伞套老化主要发生在表层，且表层老化试样的Si-O-Si、Si-(CH3)2、Si-CH3和CH3基团的含量均明显减少。发热处表层酥朽芯棒的玻璃纤维裸露，环氧树脂严重缺损，且环氧树脂的热失重量小于未发热处内层芯棒。老化硅橡胶受潮后介电损耗急剧增加而引起复合绝缘子的异常发热。酥朽芯棒受潮后的介电常数增加，引起电场畸变并加剧局部放电，使得芯棒酥朽复合绝缘子严重发热。收起

关键词 : 复合绝缘子温度特性理化特性异常发热