一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法
【專利摘要】本發明提供一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，該方法工藝簡單，操作容易，通過傅里葉紅外光譜檢測經濕熱老化試驗后的硅橡膠材料，可以簡單評價復合絕緣子用硅橡膠材料的濕熱老化程度。
【專利說明】
一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種電力設備領域，具體講涉及一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化 評價方法。
【背景技術】
[0002] 硅橡膠制成的復合絕緣子以重量輕、機械強度高、憎水性和憎水迀移性強、耐污閃 電壓高、制造工藝簡單、不測零值、維護簡便等優勢在國內外有著廣泛的應用。目前我國掛 網運行的復合絕緣子已經超過400萬支，是世界上復合絕緣子使用量最大的國家之一。隨 著使用年限的增加，復合絕緣子用硅橡膠材料的老化、憎水性下降等問題逐漸成為電力系 統關注的焦點。
[0003] 溫度與濕度都是導致硅橡膠老化的主要因素，溫度會引起硅橡膠分子鏈斷裂以及 側鏈脫落，濕度會對硅橡膠有溶脹作用，此外，溫濕度的協同效應也不容輕忽。研究溫度和 濕度對復合絕緣子用硅橡膠老化的影響，對于考察我國南方潮濕地區尤其是梅雨等典型氣 候地區復合絕緣子運行狀況有很高的參考價值。
[0004] 目前，復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化試驗方法并不成熟，硅橡膠材料的老化程 度評價也不夠深入。傅立葉紅外光譜技術作為一種快速準確的測試方法被廣泛應用于高分 子材料的老化評估，但是將其用于復合絕緣子用硅橡膠的老化程度分析上，還鮮有報道。
【發明內容】
[0005] 為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化 評價方法，該方法工藝簡單，操作容易，通過紅外光譜檢測經濕熱老化試驗后的硅橡膠材 料，可以簡單評價復合絕緣子用硅橡膠材料的濕熱老化程度。
[0006] 為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：
[0007] -種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將復合絕緣子硅橡膠樣品裁剪制樣，對部分樣品進行濕熱老化；
[0009] (2)將經過濕熱老化后的硅橡膠樣品和直接裁剪得到的未經濕熱老化過程的硅橡 膠樣品分別進行傅立葉紅外光譜測試；
[0010] (3)以濕熱老化時間為橫坐標，以Si-CH3特征峰的峰面積值為縱坐標，作圖，擬合 數據點得到曲線方程y = f (X)，分別用峰面積S和濕熱老化時間t取代y和X，即可得到復 合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化方程S = f(t)，根據此方程，可以預測在該濕熱老化條件下， 復合絕緣子用硅橡膠在任一時間點的濕熱老化程度。
[0011] 優選的，步驟（1)中對樣品進行濕熱老化的步驟包括：
[0012] 1)選用復合絕緣子傘裙常用的高溫硫化硅橡膠材料，裁成硅橡膠試片，經無水酒 精擦拭表面后，傾斜放置在濕熱老化試驗箱內；
[0013] 2)設置濕熱老化試驗箱溫度為50攝氏度，相對濕度為96 %，開始試驗，老化過程 中，每100小時取出5片樣品，試驗時間為500小時。
[0014] 優選的，所述硅橡膠試片，其尺寸為20*80*2毫米，經無水酒精擦拭表面后，傾斜 放置在濕熱老化試驗箱內。
[0015] 優選的，所述傅里葉紅外光譜測試的測試溫度為20±5攝氏度，相對濕度60%至 70%，采用漫反射的測試原理，掃描次數為8次。
[0016] 優選的，所述Si-CH3特征峰的峰面積值，為測試時取每一時間點測試值的算術平 均值，隨著濕熱老化試驗時間的延長，該峰面積值逐漸減小。
[0017] 優選的，所述擬合數據點得到曲線方程采用指數函數方程擬合數據點。
[0018] 優選的，所述硅橡膠試片，與水平方向成60° ±10°放置在濕熱老化試驗箱內。
[0019] 與最接近的現有技術相比，本發明的有益效果在于：通過對復合絕緣子用硅橡膠 材料長時間置于濕熱環境進行試驗，提出使用傅立葉紅外光譜測試方法對濕熱老化的硅橡 膠材料進行評價，以指數函數分析試驗數據，與實際偏差較小，是一種簡單且實用的復合絕 緣子用硅橡膠濕熱老化程度的分析方法，對研究典型氣候地區復合絕緣子運行狀況有很重 要的意義。
【附圖說明】
[0020] 圖1是采用指數函數方程擬合數據點得到的曲線。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0022] 下面將對本發明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進 行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。
[0023] 本實施例涉及的一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化試驗及評價方法，具體操作 步驟如下：
[0024] 1)復合絕緣子用硅橡膠試樣的制備
[0025] 選用復合絕緣子傘裙常用的高溫硫化硅橡膠材料，裁成20*80*2毫米的硅橡膠試 片，經無水酒精擦拭表面后，與水平方向成60度角放置在濕熱老化試驗箱內，準備試驗；
[0026] 2)濕熱老化試驗條件
[0027] 設置濕熱老化試驗箱溫度為50攝氏度，相對濕度為96%，開始試驗，老化過程中， 每100小時取出5片樣品，試驗時間為500小時。
[0028] 一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，采用傅里葉紅外光譜技術進行測 試，步驟如下：
[0029] 1)傅里葉紅外光譜測試
[0030] 將取出的經過濕熱老化后的硅橡膠試樣和直接裁剪得到的未經濕熱老化過程的 硅橡膠試樣分別進行傅立葉紅外光譜測試，測試溫度為25攝氏度，相對濕度60%，采用漫 反射的測試原理，掃描次數為8次；
[0031] 2)數據處理分析
[0032] 以濕熱老化時間為橫坐標，以si-ay^征峰峰面積測試值的算術平均值為縱坐標 作圖，采用指數函數方程擬合數據點，如圖1所示，得到擬合曲線方程y = 3. 9984e a°°3x，分 別用峰面積S和濕熱老化時間t取代y和x得到最終濕熱老化方程S = f (t)，即Si-CHJ$ 面積S與老化時間t關系：
[0033] S = 3. 9984e 〇 003t
[0034] 式中：S代表Si_CH3峰面積，單位為平方毫米，t代表濕熱老化時間，單位為小時。 根據此方程，可以預測在該濕熱老化條件下，復合絕緣子用硅橡膠在任一時間點的濕熱老 化程度，例如經350小時濕熱老化后，由上述濕熱老化方程可以計算得到，Si-CHJ$面積減 小到1.40平方毫米。
[0035] 為驗證上述方程的可靠性，做如下偏差分析計算，計算結果如表1，其中t代表濕 熱老化時間，S代表Si_CH 3峰面積，Sn擬合曲線求得值，ε表示擬合曲線值與實際測試值偏 差。計算可得ε的平均值為1.016,在誤差許可范圍內，證實本發明提出的分析方法具有良 好的準確性。
[0036] 表1濕熱老化方程偏差計算
[0037]
[0039] 最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，所 屬領域的普通技術人員參照上述實施例依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者 等同替換，這些未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發 明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將復合絕緣子硅橡膠樣品裁剪制樣，對部分樣品進行濕熱老化； (2) 將經過濕熱老化后的硅橡膠樣品和直接裁剪得到的未經濕熱老化過程的硅橡膠樣 品分別進行傅立葉紅外光譜測試； (3) 以濕熱老化時間為橫坐標，以Si-CH3特征峰的峰面積值為縱坐標，作圖，擬合數據 點得到曲線方程y = f (X)，分別用峰面積S和濕熱老化時間t取代y和X，即可得到復合絕 緣子用硅橡膠的濕熱老化方程S = f(t)，根據此方程，可以預測在該濕熱老化條件下，復合 絕緣子用硅橡膠在任一時間點的濕熱老化程度。2. 根據權利要求1所述的一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，其特征在 于，步驟（1)中對樣品進行濕熱老化的步驟包括： 1) 選用復合絕緣子傘裙常用的高溫硫化硅橡膠材料，裁成硅橡膠試片，經無水酒精擦 拭表面后，傾斜放置在濕熱老化試驗箱內； 2) 設置濕熱老化試驗箱溫度為50攝氏度，相對濕度為96%，開始試驗，老化過程中，每 100小時取出5片樣品，試驗時間為500小時。3. 根據權利要求2所述的一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，其特征在 于，所述硅橡膠試片，經無水酒精擦拭表面后，傾斜放置在濕熱老化試驗箱內。4. 根據權利要求1所述的一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，其特征在 于，所述傅里葉紅外光譜測試的測試溫度為20±5攝氏度，相對濕度60%至70%，采用漫反 射的測試原理，掃描次數為8次。5. 根據權利要求1所述的一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，其特征在 于，所述Si-CH3特征峰的峰面積值，為測試時取每一時間點測試值的算術平均值，隨著濕熱 老化試驗時間的延長，該峰面積值逐漸減小。6. 根據權利要求1所述的一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，其特征在 于，所述擬合數據點得到曲線方程采用指數函數方程擬合數據點。7. 根據權利要求3所述的一種復合絕緣子用硅橡膠的濕熱老化評價方法，其特征在 于，所述硅橡膠試片，與水平方向成60° ±10°放置在濕熱老化試驗箱內。
【文檔編號】G01N21/3563GK106033055SQ201510125832
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月20日
【發明人】李飛, 張翀, 肖雨, 陳新, 鄭浩, 汪滔, 曹炯, 操松元
【申請人】國家電網公司, 國網智能電網研究院, 國網安徽省電力公司, 國網浙江省電力公司寧波供電公司, 安徽送變電工程公司, 國網浙江省電力公司溫州供電公司