复合绝缘子护套和芯棒交界面绝缘失效机制研究OA

界面区域作为硅橡胶(HTV)护套与玻璃钢(FRP)芯棒复合绝缘体系中的薄弱环节,易产生初始缺陷诱发复合绝缘子的绝缘损伤。为了厘清界面状态对复合绝缘子轴向绝缘损伤演化的影响机制,该文首先建立了HTV-FRP复合绝缘界面的数值接触模型,分析了不同失效程度、不同空腔内介质环境对界面电场分布的影响;然后,设计并制备了适用于界面局部放电和击穿特性检测的复合绝缘子短试样,通过湿热加速老化获得了不同界面失效程度的样品,测试分析了界面失效对界面局部放电及击穿特性的影响;最后,基于相场方法对HTV-FRP界面绝缘损伤演化进行了分阶段模拟,并开展界面放电劣化试验对相场仿真结果进行了验证。研究结果表明:随着HTVFRP界面脱粘程度的增加,界面电场畸变程度逐渐加剧,空腔内的水分与表面炭化现象会进一步加剧电场畸变程度;试样的局部放电强度会随着界面区域气隙率的增加而增大,击穿电压则与之相反,水分的存在会对局部放电的幅值和相位分布产生影响;极端情况下HTV-FRP界面在电应力作用下会发生由初始的空腔局部放电到整体界面击穿的绝缘失效演化过程,湿热环境条件会加速这一演化过程。该文研究结论可为进一步研究复合绝缘子酥朽劣化机制以及提升复合绝缘子的长期运行可靠性提供理论基础和实践依据。