復合套管用硅橡膠人工加速老化試驗方法設(shè)計.pdf

1、高溫硫化硅橡膠材料以其優(yōu)良的憎水性、憎水遷移性和恢復性成為復合套管傘裙和護套的首選材料，然而由于持續(xù)的電場作用，在光照、高低溫、鹽霧、酸雨、工業(yè)污垢、化學腐蝕、潮濕等嚴酷的氣象及環(huán)境條件下，造成了硅橡膠復合套管的老化。由于硅橡膠復合套管與復合絕緣子的傘裙護套材質(zhì)相同，因此可以借鑒硅橡膠復合絕緣子的老化研究理論對復合套管做進一步的老化研究。但是考慮到相同電壓等級的硅橡膠復合套管比復合絕緣子的半徑大的多，兩者在受到機械應力作用后老化趨勢可能

2、存在差異。根據(jù)這一點本文對受到機械應力作用后的硅橡膠材料進行了具體分析。
　　首先對國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域文獻進行了全面的分析與總結(jié)，擬定了ANSYS中復合套管用硅橡膠材料受力模型的參數(shù)范圍，對不同機械應力下不同半徑護套的老化情況進行了分析，分析結(jié)果顯示，在受到相同機械應力的情況下，半徑大的硅橡膠復合套管比半徑小的絕緣子更容易受到破壞。同時，確定了后續(xù)人工加速老化試驗系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。
　　基于以上分析本文設(shè)計出一套多針對單板的人工電

3、暈加速老化試驗裝置。為了真實模擬硅橡膠復合套管護套的情況，該裝置將傳統(tǒng)的平面下極板改為拱形，通過施力裝置對放于拱形電極上的試驗樣品施加一定的機械應力。針對現(xiàn)有單針-板電暈加速老化試驗裝置難以在材料表面形成較大面積均勻電暈老化的缺點，本文在此基礎(chǔ)上增加了兩個針來得到一個較均勻的老化區(qū)域并同時提高放電能量；兩針之間及針尖到試樣上表面的距離通過前期實驗驗證后加以確定。
　　通過硬度、憎水性、FTIR，SEM和XPS等測試方法，對人工加速

4、老化后的硅橡膠材料試樣進行綜合分析。FTIR的測試結(jié)果顯示，施加機械應力越大硅橡膠樣品固有的基團含量越少，對應的吸收峰越低，而電暈過程中的氧化產(chǎn)物對應吸收峰會增大，其含量隨機械應力的增加而增多；SEM測試結(jié)果顯示隨著施加機械應力的增大，硅橡膠樣品表面出現(xiàn)的裂紋與孔洞增多。
　　最后，針對單一評估指標存在的片面性，對基于特征量相對變化率的硅橡膠材料老化狀態(tài)多維參量評估方法進行了初步探討，為今后現(xiàn)場運行的硅橡膠復合套管的老化評估及退運