一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法，該方法包括：購置新的、未經(jīng)使用的復合絕緣材料，結(jié)合供電公司開關柜的停電檢修計劃，對不同運行年限的復合絕緣材料進行取樣；對經(jīng)過不同運行年限而自然老化的復合絕緣材料進行擊穿電壓、介電常數(shù)、體積電阻率、拉伸強度、斷裂伸長率的測試；將所得的各項檢測數(shù)據(jù)與新的復合絕緣材料相關性能指標進行比較，對指標低于新材料性能50％的，確定為嚴重老化；對復合絕緣材料被評估為嚴重老化的開關柜，制定檢修計劃，及時安排更換。本發(fā)明能夠?qū)υ谶\的開關柜內(nèi)復合絕緣材料的電氣性能做出準確的評估，指導各供電單位合理制定檢修計劃,提升開關設備健康水平和運行可靠性，確保電網(wǎng)安全運行。
【專利說明】一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于絕緣材料電氣性能評估領域，尤其涉及一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法。
【背景技術】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴重，霧霾天氣明顯增多，加之為節(jié)省占地面積，變電站內(nèi)開關柜均設計為緊湊型，因此其絕緣防護尤為重要。復合絕緣材料常被用于開關柜內(nèi)，包覆于每相導電導體表面，用以增加安全裕度，減少柜內(nèi)因凝露發(fā)生閃絡等事故的可能性，對電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。
[0003]用于變電站開關柜內(nèi)的熱縮材料主要有絕緣熱縮管、復合絕緣包覆帶，以及絕緣防護罩等。但是開關柜用復合絕緣材料的電氣性能如何，直接關系著開關柜的安全可靠運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法，旨在對在運的開關柜內(nèi)復合絕緣材料的電氣性能做出準確的評估，以指導各供電單位合理制定檢修計劃。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法具體包括以下步驟:
[0006]步驟一、復合絕緣材料的取樣，購置新的、未經(jīng)使用的復合絕緣材料，結(jié)合供電公司開關柜的停電檢修計劃，對不同運行年限的復合絕緣材料進行取樣；
[0007]步驟二、對經(jīng)過不同運行年限而自然老化的復合絕緣材料進行擊穿電壓、介電常數(shù)、體積電阻率、拉伸強度、斷裂伸長率的測試；
[0008]擊穿電壓:在溫度為20±5°C條件下，以直徑為10毫米的銅為電極，將絕緣材料試樣至于兩銅電極之間，平穩(wěn)升高電壓(頻率為50Hz)，然后取試驗結(jié)果的算術平均值，作為平均擊穿電壓(kV/mm)；
[0009]介電常數(shù):介電常數(shù)是相對介電常數(shù)與真空中絕對介電常數(shù)乘積。相對介電常數(shù)ε r可以用靜電場用如下方式測量:首先在其兩塊極板之間為真空的時候測試電容器的電容CO。然后，用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)(絕緣材料試樣)后測得電容Cx，然后相對介電常數(shù)可以用下式計算er = Cx/C0;
[0010]拉伸強度:在拉伸試驗中，絕緣材料試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應力即為拉伸強度。拉伸強度的計算:σ t = p/(bXd)。式中，σ t為拉伸強度(MPa)，p為最大負荷(N), b為試樣寬度(mm), d為試樣厚度(mm)；
[0011]斷裂伸長率:絕緣材料試樣在拉斷時的位移值與原長的比值，以百分比表示(%)o試樣原長L，橫截面積A，在軸向拉力N作用下，變形后的斷裂長度為L’，于是斷裂伸長Λ L = L' -L,斷裂伸長率=Λ L/L*100% ；[0012]步驟三、將所得的各項檢測數(shù)據(jù)與新的復合絕緣材料相關性能指標進行比較，對指標低于新材料性能50%的，確定為嚴重老化；
[0013]步驟四、對復合絕緣材料被評估為嚴重老化的開關柜，制定檢修計劃，及時安排更換。
[0014]本發(fā)明通過對不同運行年限的開關柜內(nèi)復合絕緣材料進行擊穿電壓、介電常數(shù)、體積電阻率、拉伸強度、斷裂伸長率等相關參數(shù)進行綜合分析、比對，對在運的開關柜內(nèi)復合絕緣材料的電氣性能做出準確的評估，指導各供電單位合理制定檢修計劃，提升開關設備健康水平和運行可靠性，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例提供的開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法流程圖?！揪唧w實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]圖1示出了本發(fā)明的開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法流程，如圖所示，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法具體包括以下步驟:
[0018]SlOl:復合絕緣材料的取樣，購置新的、未經(jīng)使用的復合絕緣材料，結(jié)合供電公司開關柜的停電檢修計劃，對不同運行年限的復合絕緣材料進行取樣；
[0019]S102:對經(jīng)過不同運行年限而自然老化的復合絕緣材料進行擊穿電壓、介電常數(shù)、體積電阻率、拉伸強度、斷裂伸長率的測試；
[0020]擊穿電壓:在溫度為20±5°C條件下，以直徑為10毫米的銅為電極，將絕緣材料試樣至于兩銅電極之間，平穩(wěn)升高電壓(頻率為50Hz)，然后取試驗結(jié)果的算術平均值，作為平均擊穿電壓(kV/mm)；
[0021]介電常數(shù):介電常數(shù)是相對介電常數(shù)與真空中絕對介電常數(shù)乘積。相對介電常數(shù)ε r可以用靜電場用如下方式測量:首先在其兩塊極板之間為真空的時候測試電容器的電容CO。然后，用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)(絕緣材料試樣)后測得電容Cx，然后相對介電常數(shù)可以用下式計算er = Cx/C0;
[0022]拉伸強度:在拉伸試驗中，絕緣材料試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應力即為拉伸強度。拉伸強度的計算:σ t = p/(bXd)。式中，σ t為拉伸強度(MPa)，p為最大負荷(N), b為試樣寬度(mm), d為試樣厚度(mm)；
[0023]斷裂伸長率:絕緣材料試樣在拉斷時的位移值與原長的比值，以百分比表示(%)o試樣原長L，橫截面積A，在軸向拉力N作用下，變形后的斷裂長度為L’，于是斷裂伸長Λ L = L' -L,斷裂伸長率=Λ L/L*100% ；
[0024]S103:將所得的各項檢測數(shù)據(jù)與新的復合絕緣材料相關性能指標進行比較，對指標低于新材料性能50%的，確定為嚴重老化；
[0025]S104:對復合絕緣材料被評估為嚴重老化的開關柜，制定檢修計劃，及時安排更換。[0026]本發(fā)明通過對不同運行年限的開關柜內(nèi)復合絕緣材料進行擊穿電壓、介電常數(shù)、體積電阻率、拉伸強度、斷裂伸長率等相關參數(shù)進行綜合分析、比對，對在運的開關柜內(nèi)復合絕緣材料的電氣性能做出準確的評估，指導各供電單位合理制定檢修計劃，對電氣性能良好的復合絕緣材料，開關柜可繼續(xù)運行；對已不能滿足安全可靠運行的復合絕緣材料，供電公司應盡快安排停電檢修，予以更換，以提升開關設備健康水平和運行可靠性，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
[0027]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法，其特征在于，所述的開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法具體包括以下步驟: 步驟一、復合絕緣材料的取樣，購置新的、未經(jīng)使用的復合絕緣材料，結(jié)合供電公司開關柜的停電檢修計劃，對不同運行年限的復合絕緣材料進行取樣； 步驟二、對經(jīng)過不同運行年限而自然老化的復合絕緣材料進行擊穿電壓、介電常數(shù)、拉伸強度、斷裂伸長率的測試； 步驟三、將所得的各項檢測數(shù)據(jù)與新的復合絕緣材料相關性能指標進行比較，對指標低于新材料性能50%的，確定為嚴重老化； 步驟四、對復合絕緣材料被評估為嚴重老化的開關柜，制定檢修計劃，及時安排更換。
2.如權利要求1所述的開關柜內(nèi)復合絕緣材料電氣性能評估方法，其特征在于，在步驟二中，擊穿電壓:在溫度為20±5°C條件下，以直徑為10毫米的銅為電極，將絕緣材料試樣至于兩銅電極之間，平穩(wěn)升高電壓(頻率為50Hz)，然后取試驗結(jié)果的算術平均值，作為平均擊穿電壓(kV/mm)； 介電常數(shù):介電常數(shù)是相對介電常數(shù)與真空中絕對介電常數(shù)乘積，相對介電常數(shù)可以用靜電場用如下方式測量:首先在其兩塊極板之間為真空的時候測試電容器的電容CO，然后，用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)后測得電容Cx，然后相對介電常數(shù)可以用下式計算ε r = Cx/C0 ； 拉伸強度:在拉伸試驗中，絕緣材料試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應力即為拉伸強度；拉伸強度的計算:σ t = p/(bXd)，式中，ot為拉伸強度(MPa)，P為最大負荷(N)，b為試樣寬度(mm)，d為試樣厚度(mm)； 斷裂伸長率:絕緣材料試樣在拉斷時的位移值與原長的比值，以百分比表示);試樣原長L，橫截面積A，在軸向拉力N作用下，變形后的斷裂長度為L’，于是斷裂伸長AL =1^’-1^，斷裂伸長率=厶L/L*100%。
【文檔編號】G01N3/08GK103983872SQ201410206886
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權日:2014年5月16日
【發(fā)明者】唐慶華, 劉繼平, 郭浩, 陳榮, 王永寧, 張黎明, 張春暉, 魏菊芳, 李隆基 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司