La technologie et les caractéristiques de la détection du vieillissement pour les isolants composites

Avec l'amélioration de la technologie des isolants composites, le nombre d'isolateurs composites a rapidement augmenté, la plupart étant constitués de caoutchouc de silicone comme matériau de gaine. La principale raison du choix des isolateurs composites à l’étranger est leur légèreté et leur faible coût. En Chine, les isolateurs composites actuellement utilisés sont tous des isolateurs en caoutchouc de silicone, principalement destinés à résoudre le problème de contournement de la pollution, étroitement lié aux caractéristiques des lignes aériennes en Chine. Par rapport aux isolateurs traditionnels en porcelaine ou en verre, les isolateurs composites présentent des avantages tels qu'une résistance élevée, un poids léger, une forte résistance aux contournements humides, une tension de foudre élevée et un fonctionnement et un entretien simples.
L'isolation externe des isolateurs composites adopte du caoutchouc de silicone organique et la résistance au vieillissement des matériaux organiques est bien inférieure à celle de la céramique ou du verre inorganique. Pendant le fonctionnement, les matériaux de parapluie et de gaine des isolateurs composites présentent généralement différents phénomènes de vieillissement, tels que des marques de fuite ou de corrosion électrique, des fissures, des fissures, des pannes, des pulvérisations, des décolorations, des fragilités et des duretés. Le vieillissement important des matériaux d’isolation extérieure est la principale raison de l’élimination ou du remplacement de nombreux isolants composites en service au début.
La méthode électrique couramment utilisée pour diagnostiquer le vieillissement des isolateurs composites consiste à mesurer leur tension de contournement dans le brouillard. Il est rapporté que les changements dans les performances électriques des isolateurs composites avant et après vieillissement peuvent être évalués en mesurant la tension de contournement des isolateurs composites dans le brouillard (brouillard propre ou brouillard salin).
Dans les recherches en laboratoire et sur site-, le courant de fuite est considéré comme l'un des paramètres importants pour détecter l'état de vieillissement des isolateurs. La forme d'onde du courant de fuite peut fournir des informations utiles, et la composante harmonique de la forme d'onde peut indiquer si les isolateurs doivent être nettoyés.
Les deux méthodes d’évaluation du vieillissement de l’isolation ci-dessus ont été étudiées dans une perspective macro. Cependant, au cours du processus de vieillissement des matériaux isolants, la microstructure du matériau isolant va changer. Par conséquent, il est nécessaire d’analyser le mécanisme de vieillissement des matériaux isolants d’un point de vue microscopique et de trouver des méthodes d’évaluation du vieillissement de l’isolation.
Les principaux facteurs provoquant le vieillissement des isolants composites comprennent les décharges superficielles (décharge couronne, décharge en arc), le rayonnement ultraviolet, la température et la pollution. Parmi eux, les décharges superficielles ont un impact sérieux sur les performances des isolants composites. Lorsque l'intensité du champ sur la surface de l'isolant atteint 0,5-0,7 kV/cm, une décharge corona se produira entre les gouttelettes d'eau sur la surface de l'isolant. Les décharges de surface sont la principale cause du vieillissement des isolants composites, notamment les décharges en arc et les décharges corona. Le mécanisme des dommages de dégradation diélectrique causés par une décharge partielle est à peu près le suivant :
(1) L'impact des particules chargées générées par une décharge partielle sur la surface du caoutchouc de silicone provoque la rupture de la chaîne principale des molécules de caoutchouc de silicone et le polymère se dépolymérise ou se transforme partiellement en molécules faibles ;
(2) Le fabricant de post-isolateurs estime qu'une décharge partielle provoque une augmentation locale de la température à la surface de l'isolateur et que la température élevée dans la zone de décharge peut provoquer une décomposition chimique des matériaux en caoutchouc de silicone ;
(3) L'oxydation et la corrosion des gaz actifs O3, NO et NO2 générés par une décharge partielle détériorent progressivement le matériau en caoutchouc de silicone ; (4) Le rayonnement ultraviolet ou les rayons X - à longue longueur d'onde générés par une décharge partielle entraînent la dépolymérisation et la décomposition du caoutchouc de silicone.