汪佛池 律方成 楊升杰 劉 杰 李寧彩

基于FTIR的110kV復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙老化性能分析

汪佛池 律方成 楊升杰 劉 杰 李寧彩

（華北電力大學(xué)河北省輸變電設(shè)備安全防御重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 保定 071003）

為研究 110kV運(yùn)行復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的老化狀態(tài)，采用傅里葉變換紅外光譜（Fourier Transform Infrared Spectrometer，F(xiàn)TIR）技術(shù)對(duì)來自同一廠家運(yùn)行于 3個(gè)不同地區(qū)的 9支110kV復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙典型基團(tuán)變化情況進(jìn)行了研究。對(duì)比了不同部位、污區(qū)及運(yùn)行年限硅橡膠傘裙中Si-O-Si主鏈及Si-CH3側(cè)鏈反射率差異，結(jié)果顯示導(dǎo)線側(cè)傘裙、重污穢地區(qū)運(yùn)行傘裙及運(yùn)行年限較長(zhǎng)傘裙的紅外反射率較小，表明強(qiáng)電場(chǎng)、重污環(huán)境及長(zhǎng)運(yùn)行年限復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙老化較嚴(yán)重，硅橡膠傘裙老化狀況隨運(yùn)行年限表現(xiàn)出緩慢增長(zhǎng)-急劇增加-緩慢變化的趨勢(shì)；同時(shí)運(yùn)行年限對(duì)硅橡膠傘裙老化的作用相對(duì)最強(qiáng)，電場(chǎng)強(qiáng)度作用次之，而運(yùn)行環(huán)境作用相對(duì)較弱，結(jié)合硅橡膠傘裙表面SEM測(cè)試結(jié)果對(duì)硅橡膠傘裙的老化差異進(jìn)行了理論分析。

傅里葉紅外光譜 110kV復(fù)合絕緣子 老化 運(yùn)行年限 電場(chǎng)強(qiáng)度 運(yùn)行環(huán)境

1 引言

與傳統(tǒng)玻璃絕緣子和瓷絕緣子相比，復(fù)合絕緣子具有重量輕、抗污閃能力強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用[1-3]。長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行后，復(fù)合絕緣子硅橡膠傘群將逐步發(fā)生老化，表現(xiàn)出粉化、破損、憎水性下降等劣化跡象[4,5]，導(dǎo)致輸電線路事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。為此，針對(duì)復(fù)合絕緣子硅橡膠傘群老化狀態(tài)及規(guī)律開展分析研究，掌握復(fù)合絕緣子劣化規(guī)律，這對(duì)于確保輸電網(wǎng)絡(luò)安全可靠運(yùn)行具有重要意義。

傅里葉紅外光譜（FTIR）技術(shù)通過分析與樣品作用前后紅外光譜的變化對(duì)樣品表面特征官能團(tuán)進(jìn)行分析。相關(guān)研究表明 FTIR技術(shù)可有效分析復(fù)合絕緣子硅橡膠材料的老化情況，文獻(xiàn)[6]通過 FTIR分析發(fā)現(xiàn)運(yùn)行復(fù)合絕緣子傘裙上、下表面及南、北側(cè)官能團(tuán)存在差異；文獻(xiàn)[7]通過 FTIR分析了運(yùn)行0、8、9、11、13復(fù)合絕緣子傘裙，發(fā)現(xiàn)隨掛網(wǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)傘裙中各基團(tuán)反射峰強(qiáng)度下降，老化程度加深；文獻(xiàn)[8]通過 FTIR分析表明運(yùn)行復(fù)合絕緣子電暈放電和局部放電產(chǎn)生硝酸是導(dǎo)致絕緣子脆斷的主要原因；文獻(xiàn)[9]采用FTIR分析比較了普通RTV和納米復(fù)合RTV電暈老化的差別。雖然相關(guān)文獻(xiàn)針對(duì)復(fù)合絕緣子硅橡膠傘群的老化開展了部分研究，但是針對(duì)運(yùn)行復(fù)合絕緣子硅橡膠傘群隨外界作用因子的老化規(guī)律及機(jī)理并未進(jìn)行深入研究，而這對(duì)于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行維護(hù)具有重要的價(jià)值。

基于此，本文以FTIR為研究手段，采用Nicolet iS5傅里葉變換紅外光譜儀系統(tǒng)分析了復(fù)合絕緣子不同部位傘群、運(yùn)行于不同污穢地區(qū)絕緣子硅橡膠傘群及運(yùn)行不同年限硅橡膠傘群典型基團(tuán)的變化規(guī)律，同時(shí)借助 JSM-6490LV掃描電子顯微鏡觀測(cè)了各試樣表面微結(jié)構(gòu)差異，研究了不同運(yùn)行工況下復(fù)合絕緣子硅橡膠傘群老化規(guī)律。

2 試驗(yàn)樣品及方法

為分析不同運(yùn)行工況下復(fù)合絕緣子硅橡膠傘群的老化差異，選取了某廠生產(chǎn)的運(yùn)行于廣州、襄樊、保定等地 9支 FXBW4-110/100型110kV復(fù)合絕緣子（結(jié)構(gòu)如圖1所示）為研究對(duì)象（各試樣情況具體如表1所示）。實(shí)驗(yàn)過程中分別在每支絕緣子導(dǎo)線側(cè)、中部、桿塔側(cè)傘裙邊緣處各切取1cm2硅橡膠材料為研究樣品，獲得的試樣采用無水乙醇擦洗、去離子水沖洗去除其表面污穢，待自然晾干后進(jìn)行FTIR和SEM分析。

圖1 Fig.1

表1 試樣情況Tab.1 Sample parameters

復(fù)合絕緣子用硅橡膠材料常由 45～70萬聚二甲基乙烯基硅氧烷（PDMS）組成，其中 PDMS分子主體由 Si-O-Si主鏈和 Si-CH3側(cè)鏈組成[10-11]，其分子以共價(jià)鍵方式組成，鍵力較弱、鍵能較低，在光、電等高能量粒子作用下 PDMS中的 Si-O-Si及Si-CH3鏈段將發(fā)生斷鏈、交聯(lián)[12-13]，導(dǎo)致硅橡膠材料絕緣、機(jī)械性能下降。而硅橡膠材料的 FTIR譜圖中 1 100～1 000cm-1波段和 1 270～1 255cm-1波段處反射峰強(qiáng)度與Si-O-Si和Si-CH3鏈段強(qiáng)度具有一致性，通過分析比較 FTIR中 1 100～1 000cm-1（Si-O-Si主鏈）和1 270～1 255cm-1（Si-CH3側(cè)鏈）波段處反射峰強(qiáng)度可有效分析Si-O-Si和Si-CH3鏈段強(qiáng)度[14-17]，表征復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的老化狀態(tài)。另外，試驗(yàn)過程中采用 SEM 對(duì)硅橡膠材料的表面微結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量分析獲取傘群表面宏觀狀態(tài)的劣化情況。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同部位傘裙 FTIR差異

圖2所示為部分復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)、中部、桿塔側(cè)傘裙FTIR測(cè)試結(jié)果。從結(jié)果可以看出，5支絕緣子傘群中 Si-O-Si主鏈反射峰強(qiáng)度呈現(xiàn)出中部傘群＞桿塔側(cè)傘群＞導(dǎo)線側(cè)傘群，5支絕緣子傘群中Si-CH3側(cè)鏈反射強(qiáng)度呈現(xiàn)出中部傘群＞桿塔側(cè)傘群＞導(dǎo)線側(cè)傘群；此外，Si-O-Si主鏈反射峰強(qiáng)度有6支絕緣子呈現(xiàn)出中部傘群＞桿塔側(cè)傘群和中部傘群＞導(dǎo)線側(cè)傘群、7支絕緣子桿塔側(cè)傘群＞導(dǎo)線側(cè)傘群，Si-CH3側(cè)鏈反射強(qiáng)度有6支絕緣子桿塔側(cè)傘群＞導(dǎo)線側(cè)傘群、7支絕緣子中部傘群＞桿塔側(cè)傘群、8支中部傘群＞導(dǎo)線側(cè)傘群。結(jié)果表明，經(jīng)過長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行后復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)傘裙易于出現(xiàn)老化，桿塔側(cè)傘群次之，而中部傘裙相對(duì)不容易發(fā)生老化。

圖2 絕緣子不同部位傘群基團(tuán)反射率Fig.2 FTIR characteristic of silicon rubber sheds at different insulator parts

2.2 不同運(yùn)行污區(qū)傘裙FTIR差異

圖3 不同污區(qū)傘群FTIR譜圖Fig.3 FTIR of insulator sheds in different service environment

表2 不同污區(qū)傘裙典型鏈段反射率Tab.2 Infrared spectrum of rubber silicon sheds in different service environment

圖3和表2所示為在廣州地區(qū)某一線路Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)污區(qū)運(yùn)行 13年復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)硅橡膠傘裙FTIR譜圖及其相關(guān)基團(tuán)反射強(qiáng)度情況?？梢钥闯觯蠹?jí)污區(qū)硅橡膠傘裙相關(guān)特征基團(tuán)反射峰強(qiáng)度均顯著高于Ⅳ級(jí)污區(qū)硅橡膠傘裙，表明運(yùn)行于Ⅳ級(jí)污區(qū)復(fù)合絕緣子硅橡膠傘群老化情況要顯著嚴(yán)重于Ⅲ級(jí)污區(qū)復(fù)合絕緣子。

2.3 不同運(yùn)行年限傘裙FTIR差異

圖4所示為不同運(yùn)行年限110kV復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙中Si-O-Si主鏈、Si-CH3側(cè)鏈對(duì)應(yīng)紅外光譜反射強(qiáng)度變化情況（其中取各絕緣子傘群最小反射強(qiáng)度為該絕緣子特征值，運(yùn)行13年絕緣子趨勢(shì)線連接點(diǎn)取4支絕緣子特征值的均值）?？梢钥闯?，隨運(yùn)行年限增加，硅橡膠傘裙的Si-O-Si主鏈和Si-CH3側(cè)鏈對(duì)應(yīng)反射強(qiáng)度均呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，表明隨運(yùn)行年限增加復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的老化程度不斷加重。同時(shí)可以看出，在投運(yùn)初期（運(yùn)行時(shí)間 0～5年）硅橡膠傘群中Si-O-Si主鏈及Si-CH3側(cè)鏈對(duì)應(yīng)紅外光譜反射強(qiáng)度呈現(xiàn)出快速下降的趨勢(shì)，表明投運(yùn)初期硅橡膠傘群會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較快的老化階段；投運(yùn)5年后（運(yùn)行時(shí)間5～9年），各基團(tuán)對(duì)應(yīng)紅外光譜反射強(qiáng)度呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)，表明硅橡膠傘群進(jìn)入緩慢老化階段；運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)硅橡膠傘裙（如運(yùn)行9～13年）各基團(tuán)對(duì)應(yīng)紅外光譜反射強(qiáng)度呈快速下降趨勢(shì)，表明硅橡膠傘群出現(xiàn)快速老化、劣化過程；而運(yùn)行時(shí)間≥13年硅橡膠傘裙各基團(tuán)對(duì)應(yīng)紅外光譜反射強(qiáng)度變化又趨緩，表明硅橡膠傘群老化速度又趨于緩慢。

圖4 不同運(yùn)行年限傘群典型基團(tuán)反射率分布圖Fig.4 FTIR characteristic of rubber silicon sheds with different operating year

3 分析與討論

輸電線路復(fù)合絕緣子長(zhǎng)期運(yùn)行于戶外環(huán)境，遭受著電、光、熱、污穢等多外力作用下，絕緣子傘裙表面污穢受潮放電、導(dǎo)線電暈放電等將產(chǎn)生高能帶電粒子，而太陽(yáng)光中含有大量紫外光子[18-19]。其中放電產(chǎn)生電子的能量可高達(dá) 963kJ/mol、太陽(yáng)中紫外光的能量可高達(dá) 598kJ/mol，而 Si-O 鍵能為446kJ/mol、Si-C鍵能為 301kJ/mol、甲基中的 C-H鍵能為 413kJ/mol[9,15-16]，其鍵能顯著小于光子和電子的能量。所以，運(yùn)行復(fù)合絕緣子在放電產(chǎn)生的帶電粒子及太陽(yáng)紫外光子的作用下，組成硅橡膠材料PDMS分子中的Si-O-Si主鏈和Si-CH3側(cè)鏈將發(fā)生斷鏈，引發(fā)硅橡膠性能劣化，表現(xiàn)出電氣、機(jī)械性能下降及絕緣子老化等現(xiàn)象。

絕緣子運(yùn)行過程中，由于高壓導(dǎo)線、桿塔等物體雜散電容的作用，導(dǎo)致復(fù)合絕緣子各部位電場(chǎng)分布并不均勻。試驗(yàn)過程中采用DL—1型絕緣子電場(chǎng)分布測(cè)試儀對(duì)試驗(yàn)用FXBW4—110/100絕緣子的電場(chǎng)分布情況進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如圖5所示，其電場(chǎng)分布表現(xiàn)出導(dǎo)線側(cè)傘裙電場(chǎng)＞桿塔側(cè)傘裙電場(chǎng)＞中部傘裙電場(chǎng)。在污濕氣候條件下，放電將首先出現(xiàn)在場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)較高的導(dǎo)線側(cè)傘裙和桿塔側(cè)傘裙，形成帶電粒子。同時(shí)，太陽(yáng)及放電過程都會(huì)產(chǎn)生紫外光，受光照及放電部位限制，導(dǎo)線側(cè)和桿塔側(cè)傘裙遭受紫外光作用的強(qiáng)度和頻度相對(duì)更高。由于放電形成的帶電粒子及紫外光子的能量均顯著高于硅橡膠PDMS 分子中Si-O鍵、Si-C鍵及C-H鍵的鍵能，導(dǎo)致 PDMS 分子中的 Si-O-Si主鏈和 Si-CH3側(cè)鏈發(fā)生裂解，導(dǎo)致硅橡膠傘裙材料中的 Si-O-Si鏈和Si-CH3含量減少，表面表現(xiàn)出如圖6所示粉化、裂化狀態(tài)。正由于導(dǎo)線側(cè)、桿塔側(cè)及中部傘裙發(fā)生放電及遭受紫外作用存在差異，導(dǎo)致導(dǎo)線側(cè)傘群表面裂化相對(duì)更嚴(yán)重，表現(xiàn)為大量微裂紋且交織成塊狀分裂情況，而中部傘群和桿塔側(cè)傘群表面裂化相對(duì)較輕，整體表現(xiàn)為明顯裂紋，且桿塔側(cè)傘群表面裂紋相對(duì)更長(zhǎng)、更寬。硅橡膠傘裙表面典型基團(tuán)分布及裂化狀態(tài)均表現(xiàn)出絕緣子各部位傘裙老化裂化程度呈現(xiàn)出導(dǎo)線側(cè)傘裙＞桿塔側(cè)傘裙＞中部傘裙的規(guī)律。

圖5 絕緣子電場(chǎng)分布Fig.5 Electric field distribution of insulator

圖6 不同部位傘裙典型SEM 圖Fig.6 SEM morphologies of samples at different insulator parts

干燥狀態(tài)下，絕緣子表面污穢的導(dǎo)電能力較弱，不會(huì)對(duì)硅橡膠傘裙的性能產(chǎn)生影響。當(dāng)傘裙表面污穢受潮后，污穢導(dǎo)電能力增強(qiáng)，導(dǎo)致絕緣子表面泄露電流增大，局部干區(qū)、濕區(qū)形成，引發(fā)絕緣子表面放電形成，放電產(chǎn)生的帶電粒子和紫外光子轟擊硅橡膠傘裙表面，將引發(fā)硅橡膠傘裙分子鏈裂解。長(zhǎng)期運(yùn)行于Ⅳ級(jí)污區(qū)絕緣子表面積污相對(duì)較重，受潮后其表面放電將更容易發(fā)生，導(dǎo)致傘裙表面 Si-O-Si鏈和 Si-CH3鏈含量下降相對(duì)更嚴(yán)重，表現(xiàn)出如圖3和表2所示的差異。同樣的原因也導(dǎo)致Ⅳ級(jí)污區(qū)運(yùn)行 13年絕緣子傘裙表面微裂紋（寬度達(dá)到約13μm）顯著大于Ⅲ級(jí)污區(qū)運(yùn)行絕緣子傘裙表面微裂紋（如圖 7所示）。故從紅外光譜分析及表面 SEM分析均表明Ⅳ級(jí)污區(qū)絕緣子傘裙老化程度較Ⅲ級(jí)污區(qū)絕緣子傘裙嚴(yán)重。

圖7 不同污區(qū)傘裙SEM圖Fig.7 SEM morphologies of samples in different service environment

圖8 不同運(yùn)行年限傘裙SEM圖Fig.8 SEM morphologies of samples with different operating year

復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙在戶外運(yùn)行過程中遭受電、熱、化學(xué)、紫外等多因子的聯(lián)合作用，隨著運(yùn)行年限增加，復(fù)合絕緣子遭受多因子作用頻度及強(qiáng)度都將不斷增加，導(dǎo)致復(fù)合絕緣子傘裙材料的老化也不斷加深[20]。運(yùn)行時(shí)間較短（如≤9年）復(fù)合絕緣子由于其硅橡膠傘裙材料表面憎水性好、污穢積累量相對(duì)較少，污穢放電的強(qiáng)度相對(duì)較小，硅橡膠傘裙遭受高能帶電粒子、紫外、熱等作用的強(qiáng)度和頻度有限，傘裙老化速度相對(duì)緩慢，F(xiàn)TIR測(cè)試結(jié)果表現(xiàn)為運(yùn)行時(shí)間≤9年硅橡膠傘裙 Si-O-Si主鏈和Si-CH3側(cè)鏈對(duì)應(yīng)波段峰值變化緩慢；隨著運(yùn)行時(shí)間增加，復(fù)合絕緣子傘裙憎水性逐步劣化、表面污穢不斷增加，引發(fā)高強(qiáng)度污穢放電等頻率相對(duì)較高，硅橡膠傘裙遭受高能帶電粒子、紫外、熱等老化作用強(qiáng)度將增大，傘裙老化將加快，F(xiàn)TIR測(cè)試結(jié)果表現(xiàn)為運(yùn)行 9～13年硅橡膠傘裙 Si-O-Si主鏈和Si-CH3側(cè)鏈對(duì)應(yīng)波段峰值快速下降；隨著運(yùn)行時(shí)間進(jìn)一步增加，復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙材料老化逐步向縱深發(fā)展，由于老化因子作用導(dǎo)致硅橡膠老化向縱深發(fā)展的程度和速度有限，F(xiàn)TIR測(cè)試結(jié)果表現(xiàn)為運(yùn)行 13年以上硅橡膠傘裙 Si-O-Si主鏈和 Si-CH3側(cè)鏈對(duì)應(yīng)波段峰值變化趨緩。圖8所示不同運(yùn)行年限復(fù)合絕緣子橡膠傘裙SEM圖也顯示運(yùn)行5、6、9年傘裙表面未見明顯裂紋；而運(yùn)行 13年、15年和19年傘裙表面均出現(xiàn)了寬4～8μm不等的裂紋，其老化表現(xiàn)形式與FTIR測(cè)試結(jié)果一致。

為了分析運(yùn)行年限、污區(qū)和場(chǎng)強(qiáng)對(duì)硅橡膠傘裙老化作用差異，對(duì)比分析了如圖9和表3所示不同污區(qū)運(yùn)行6年和13年不同部位傘裙FTIR測(cè)試結(jié)果及典型基團(tuán)反射率差異。綜合比較可以看出，Ⅲ級(jí)污區(qū)運(yùn)行 13年絕緣子桿塔側(cè)傘裙 Si-O-Si主鏈和Si-CH3基團(tuán)反射率均＜Ⅲ級(jí)污區(qū)運(yùn)行6年絕緣子導(dǎo)線側(cè)傘裙反射率，表明運(yùn)行年限對(duì)硅橡膠傘裙的老化作用強(qiáng)于電場(chǎng)作用；而運(yùn)行13年絕緣子傘裙中，Ⅲ級(jí)污區(qū)導(dǎo)線側(cè)傘裙Si-O-Si主鏈和Si-CH3基團(tuán)反射率明顯＜Ⅳ級(jí)污區(qū)桿塔側(cè)傘裙反射率，表明電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)硅橡膠傘裙老化作用強(qiáng)于運(yùn)行環(huán)境（污區(qū)）；而Ⅳ級(jí)污區(qū)運(yùn)行13年絕緣子導(dǎo)線側(cè)傘裙典型基團(tuán)反射率均高于Ⅲ級(jí)污區(qū)運(yùn)行傘裙基團(tuán)反射率。上述現(xiàn)象表明，在復(fù)合絕緣子運(yùn)行過程中運(yùn)行年限對(duì)其傘裙老化作用相對(duì)最嚴(yán)重，電場(chǎng)強(qiáng)度次之，運(yùn)行環(huán)境作用相對(duì)最弱。這主要是由于運(yùn)行年限是污穢、電場(chǎng)等多因素綜合作用的結(jié)果，高電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)易引發(fā)放電現(xiàn)象，而污穢引發(fā)放電、熱作用等均只在特定氣候才能出現(xiàn)，故運(yùn)行年限、電場(chǎng)、污區(qū)對(duì)硅橡膠傘裙老化作用存在差異。

圖9 不同運(yùn)行條件絕緣子傘裙FTIR譜圖Fig.9 FTIR of rubber silicon sheds in different service environment

表3 不同運(yùn)行條件絕緣子典型鏈段反射率Tab.3 Infrared spectrum of rubber silicon sheds with different running condition

4 結(jié)論

通過對(duì)不同部位、運(yùn)行污區(qū)、運(yùn)行年限復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙進(jìn)行FTIR測(cè)試分析，可知：

（1）由于復(fù)合絕緣子不同部位傘裙處電場(chǎng)強(qiáng)度存在差異，導(dǎo)線側(cè)傘裙電場(chǎng)較高易引發(fā)放電形成高能電子、紫外光子作用，而桿塔側(cè)傘裙電場(chǎng)強(qiáng)度及遭受太陽(yáng)光作用均強(qiáng)于中部傘裙，故復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)傘裙老化相對(duì)較重，桿塔側(cè)傘裙次之，中部傘裙老化相對(duì)較弱。

（2）重污區(qū)運(yùn)行絕緣子傘裙表面積污相對(duì)較嚴(yán)重，在高濕條件下放電強(qiáng)度相對(duì)較重，其放電引發(fā)高能電子及紫外光子作用導(dǎo)致硅橡膠傘裙老化相對(duì)更為嚴(yán)重。

（3）隨運(yùn)行年限增加復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙表面老化程度逐步加重并且逐步向硅橡膠材料內(nèi)部縱深發(fā)展，總體表現(xiàn)出運(yùn)行年限較短傘裙（如≤9年）老化速度較慢，而后呈現(xiàn)老化加速，當(dāng)傘裙老化較嚴(yán)重后（如運(yùn)行年限≥13年）老化速度又趨緩。

（4）運(yùn)行年限對(duì)硅橡膠傘裙的老化是多外應(yīng)力聯(lián)合作用的結(jié)果，高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)傘裙易遭受放電產(chǎn)生的電子和紫外光子作用，而運(yùn)行污區(qū)僅在特定氣候下引發(fā)硅橡膠傘裙老化，導(dǎo)致運(yùn)行年限對(duì)復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙老化作用最強(qiáng)，而電場(chǎng)強(qiáng)度次之，運(yùn)行污區(qū)相對(duì)最弱。

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The Aging Characteristic of Silicon Rubber Sheds of 110kV Composite Insulators Based on FTIR Test

Wang Fochi Lü Fangcheng Yang Shengjie Liu Jie Li Ningcai

（Heibei Provincial Key Laboratory of Power Transmission Equipment Security Deference North China Electric Power University Baoding 071003 China）

In order to study on the aging characteristic of silicone rubber sheds of 110kV composite insulators, 9 silicone rubber composite insulators running in 3 different regions with 110kV were study with the Fourier transform infrared spectrum(FTIR) method. The FTIR difference of the silicon rubber sheds running with different electric field level, service environment and operating years were analyzed. The results indicate that the FTIR of the rubber silicon shed with higher electric field, more serious pollution environment and longer running years is smaller. At the same time, it is shown that the rubber silicon shed with higher electric field, more serious pollution environment and longer running years also aged more seriously. Moreover, the aging velocity of the rubber silicon shed increased slowly in the first 9 years running time, then increased sharply and become slowly after 13years running time. The operating year deteriorates the silicon rubber sheds more seriously than electric field and service environment. The SEM photographs of the silicon rubber sheds were also analyzed to demonstrate the surface deterioration of silicon rubber sheds.

FTIR, 110kV composite insulator, aging, operating year, electric field, service environment

TM85

汪佛池 男，1980年生，博士研究生，主要研究方向?yàn)檩斪冸娫O(shè)備外絕緣。

國(guó)家自然科學(xué)基金（51207055），中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（13MS71）和河北省自然科學(xué)基金（E2015502009）項(xiàng)目資助。

2013-12-31 改稿日期 2014-04-17

律方成 男，1963年生，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)楦唠妷航^緣、電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)等。