专利名称：复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法
技术领域：
本发明涉及一种复合绝缘子伞裙老化评估方法，尤其涉及一种复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法。
背景技术：
复合绝缘子自上世纪80年代末90年代初以来在电力系统得到广泛应用，它具有重量轻、机械强度高、憎水性强、耐污闪性能好、不测零值等优点，目前我国已有近1000万支复合绝缘子在全国各地不同电压等级的线路上运行，使用量位居世界第二，成为我国解决污秽绝缘的主要手段之一。复合绝缘子在运行中会受到各种因素的综合作用，包括电气、机械和环境因素，随着运行时间的增长，不同地区运行的复合绝缘子出现了憎水性下降、伞裙变色、变硬变脆、 粉化、开裂、漏电起痕或电蚀损、端部密封失效、不明原因闪络等现象，复合绝缘子在长期带电及受户外环境因素作用下的老化问题引起复合绝缘子生产、运行和科研部门的高度关注。本发明利用傅里叶红外光谱来定量鉴别和评价复合绝缘子的伞裙老化。目前，红外光谱定量分析通常采用的是测量吸收峰的峰高，即测量吸收峰的吸光度，这就是根据比耳定律进行定量分析，本发明采用的是测量吸收峰的峰面积，采用峰面积进行定量分析往往比采用峰高进行定量分析更加准确，这是因为红外吸收光谱的峰面积受样品因素和仪器的影响比峰高更小一些。峰面积的测量必须限定光谱区间，即限定吸收峰所包含的波数范围。本发明的申请人利用上面所述的吸收峰面积法，定量分析了广西线路运行复合绝缘子伞裙材料内部的官能团的变化，特别是Si-O-Si基团的变化。申请人结合广西地区运行线路复合绝缘子伞裙老化的研究表明，本发明可以用于复合绝缘子伞裙老化的评估。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、准确、方便现场实施的复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法，包括下列步骤1.取运行线路复合绝缘子高压侧伞裙作试样进行红外光谱分析，得到硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱；2.利用面积积分方法确定硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值，其硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值分别为> 60，60 >面积积分的评分值> 55，55 >面积积分的评分值> 50 和面积积分的评分值< 50 ；3.根据步骤2)硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积所在范围确定该复合绝缘子伞裙老化等级，等级分别为I，II，III，IV，面积积分的评分值彡60为I级，60 >面积积分的评分值彡55为II级，55 >面积积分的评分值彡50为III 级，面积积分的评分值< 50为IV级。上述取运行线路复合绝缘子高压侧伞裙作试样是选取运行线路复合绝缘子高压侧伞裙的一小块试样，利用红外分析仪得到硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱。本发明结合广西地区15条运行线路20个样本伞裙老化评价结果与复合绝缘子实际外观老化的对比表明，预测总体正确率为90%，满足实际应用要求。本发明具有下列优点和积极效果1.本发明只需要很少量的伞裙材料，基本上不会破坏绝缘子的运行状态，具有取样少的优点。2.本发明测试简单方便，只需对试样进行简单的处理便可进行测试。3.本发明采用峰面积积分法作为定量分析伞裙老化的工具，可以消除人为等主观因素，准确性高。4.本发明可以用于复合绝缘子伞裙老化定量鉴别与评估。
图1是本发明复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法流程框图。图中硅橡胶伞裙材料的红外光谱分析1，硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中 Si-O-Si基团吸收峰面积积分的评分值2，伞裙老化等级3。图2是本发明中硅橡胶伞裙材料中Si-O-Si基团吸收峰面积积分的区域图。图中硅橡胶伞裙材料中Si-O-Si基团吸收峰面积积分区域1，图3是本发明复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法详细流程框图。图中硅橡胶伞裙材料的红外光谱分析1，硅橡胶伞裙材料中Si-O-Si基团吸收峰面积积分的评分值2，伞裙老化等级3。
具体实施例方式本发明本发明复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法流程如图1所示。下面对该方法作进一步说明。一.对红外光谱分析的说明1.从运行线路复合绝缘子高压侧伞裙割下一小块作为试样，将其上表面(测试面)擦拭干净；2.将试样放入红外光谱分析仪中，压紧，测试，得到硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱。二.具体鉴别方法1.硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积的积分区域如图2中的黑色区域，其波数范围为898 1168CHT1。硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中 Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值分别为> 60，60 >面积积分的评分值> 55，55 > 面积积分的评分值> 50和面积积分的评分值< 50。2.伞裙老化等级
复合绝缘子伞裙老化等级分为四级，分别为I，II，III，IV级，对应的外观老化特征见表1，面积积分的评分值> 60为I级，60 >面积积分的评分值> 55为II级，55 >面积积分的评分值> 50为III级，面积积分的评分值< 50为IV级。表1复合绝缘子伞裙不同老化等级对应的外观特征
分级I级II级III级IV级色泽无明显变化轻微变白/变暗变白完全发白外观无粉化无粉化轻微粉化粉化特征柔软或轻微变硬轻微变硬明显变硬明显变硬无变形轻微变形轻微变形明显变形下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例1广西地区五尧朝线某复合绝缘子高压侧伞裙，运行时间13年。对该复合绝缘子伞裙老化进行定量鉴别，步骤如下1.选取其复合绝缘子高压侧伞裙的一小块试样，进行红外光谱分析，得到硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱；2.利用面积积分方法确定硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值，其硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为63. 97。3.根据硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为63. 97，鉴别该伞裙老化等级为I级。该复合绝缘子的外观特征为伞裙色泽无明显变化、无粉化、伞裙柔软、无变形。实施例2广西地区琅四线某复合绝缘子高压侧伞裙，运行时间8年。对该复合绝缘子伞裙老化进行定量鉴别，步骤如下1.同实施例1。2.利用面积积分方法确定硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值，其硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为57. 58。3.根据硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为57. 58，鉴别该伞裙老化等级为II级。该复合绝缘子的外观特征为伞裙轻微变白、 无粉化、轻微变硬变形。实施例3广西地区沙律线某复合绝缘子高压侧伞裙，运行时间7年。对该复合绝缘子伞裙老化进行定量鉴别，步骤如下1.同实施例1。
2.利用面积积分方法确定硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值，其硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为52. 77。3.根据硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为52. 77，鉴别该伞裙老化等级为III级。其外观特征为伞裙变白、轻微分化、明显变硬及轻微变形。实施例4广西地区藤三线某复合绝缘子高压侧伞裙，运行时间9年。对该复合绝缘子伞裙老化进行定量鉴别，步骤如下1.同实施例1。2.利用面积积分方法确定硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值，其硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为48. 25。3.根据硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值为48. 25，鉴别该伞裙老化等级为IV级。其外观特征为伞裙完全发白并粉化、明显变硬及变形。
权利要求
1.复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法，其特征在于包括下列步骤1)取运行线路复合绝缘子高压侧伞裙作试样进行红外光谱分析，得到硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱；2)利用面积积分方法确定硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值，其硅橡胶伞裙材料中Si-O-Si基团的吸收峰面积积分的评分值分别为》60,60 >面积积分的评分值> 55,55 >面积积分的评分值> 50和面积积分的评分值 < 50 ；3)根据步骤幻硅橡胶伞裙材料中Si-O-Si基团的吸收峰面积所在范围确定该复合绝缘子伞裙老化等级，等级分别为I，II，III，IV，面积积分的评分值> 60为I级，60 >面积积分的评分值> 55为II级，55 >面积积分的评分值> 50为III级，面积积分的评分值< 50 为IV级。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法，其特征在于，上述取运行线路复合绝缘子高压侧伞裙作试样是选取运行线路复合绝缘子高压侧伞裙的一小块试样，利用红外分析仪得到硅橡胶伞裙材料的反射-吸收光谱。
全文摘要
本发明公开了复合绝缘子伞裙老化定量鉴别方法。方法包括下列步骤1.取运行线路复合绝缘子高压侧伞裙作为试样并对其进行红外光谱分析，得到反射-吸收光谱；2.利用红外光谱面积积分的方法确定Si-O-Si基团的吸收峰面积；3.根据Si-O-Si基团的吸收峰面积确定该复合绝缘子伞裙老化等级。本发明本发明具有下列优点1.本发明具有取样少，测试方法简单方便。2.本发明采用峰面积积分法作为定量分析伞裙老化的工具，可以消除人为等主观因素，准确性高。3.本发明可以用于复合绝缘子伞裙老化定量鉴别与评估本发明可以用于运行线路复合绝缘子伞裙老化等级的鉴别和评价。
文档编号G01N21/35GK102230893SQ20111007427
公开日2011年11月2日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者周剑, 李恒灿, 王建国, 胡聪, 许飞, 韦巍 申请人:广西电网公司电力科学研究院, 武汉大学
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