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    GB/T 19519-2004 标称电压高于 1000V的交流架空线路用复合绝缘子--定义、试验方法及验收准则

    2012-08-28 12:47:58  来源:

    线路柱式绝缘子不属本标准的适用范围。本标准所涉及的复合绝缘子有“芯棒”和“伞套”。芯棒通常由玻璃纤维浸渍树脂后制成。伞套可由多种材料制成,包括弹性体(例如硅橡胶,乙丙橡胶);树脂(例如脂环族树脂);或者为碳氟化合物(例如聚四氟乙烯)。本标准不包括有关按特定运行条件选择绝缘子的要求。
    5-1 设计试验

     
    本试验由5.1、5.2、5.3、5.4、5.5和5.6所叙述的6个部分组成。设计试验仅进行一次,并将结果记录在试验报告中,每一部分试验可以独立地用合适的新试品进行。仅当所有的绝缘子或试品通过了5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6中规定程序的各项设计试验时,该特定设计的复合绝缘子才认为合格。
    这些试验的汇总列于附录D。
    5.1界面和金属附件连接区试验
    5.1.1试样与预备试验
    从生产线上装配三只绝缘子进行试验,绝缘长度(金属附件到金属附件间的距离)应不小于800mm。两端金属附件应与生产的标准绝缘子一样。附件的装配,应使附件到*近的一个伞裙之间的绝缘部分与正常生产线上绝缘子的该部分相同。应对这些绝缘子进行外观检查且按照图样核对尺寸是否符合,然后按8.3进行逐个机械试验。
    注:如果生产厂仅生产短于800mm的绝缘子,设计试验可以在现有的这样长度的绝缘子上进行,但其结果仅对被试长度的绝缘子有效。
    5.1.2干工频电压试验
    本试验作为5.1.4.3试验结果评定的依据。
    对3只试品的每一只测定5次闪络电压,取其平均值为其干工频闪络电压测定值。此平均闪络电压应校正到按GB/T 16927.1所提到的正常标准大气条件。该闪络电压应在1min内,从零直线上升到闪络值。
    5.1.3预备性试验
    试验应对三只试品按下面的次序进行。
    5.1.3.1突然卸载试验
    在-20℃~-25℃下,对每一只试品进行5次从等于30%额定机械负荷的拉伸负荷突然卸载的试验。
    注1:在附录B中叙述了两种可行的突然卸载装置的例子。
    注2:在特定条件下,可协议选定更低的温度。
    5.1.3.2热机试验
    按图1所示,在一连续的机械负荷下对试品施加热的变化,24h为一个热循环,此24h热循环应重复4次。每24h循环内的两个温度水平(一个是+50℃±5K,另一个是一35℃±5K)各应至少持续8h。试验可以在空气中或在其他任何合适的介质中进行。
    施加的机械负荷应等于试品的逐个试验负荷(至少为50%额定机械负荷)。此负荷应在环境温度下于*次热循环开始前施加到试品上。
    为了便于维修,试验可以中断,但中断的总时间应在4h内,并在中断后重新开始,该循环仍然有效。
    在试验开始前,在环境温度下对试品施加至少5%的额定机械负荷,持续1min。在此期间测量试品的长度,精确到0.5mm。此长度做为参照长度。
    在试验后,在相同的负荷和起始试品温度下,用类似的方法再次测量此长度(为了提供有关金属附件的相应位移的某些补充情况)。
    5.1.3.3水煮试验
    将试品放入容器内,浸在含有0.1%重量NaCl的去离子水中保持沸腾42h。

    图1 热机试验(5.1.3.2)

    图1 热机试验(5.1.3.2)
      在沸腾结束后,试品仍保留在容器中,直到水冷却到大约50℃,并在这个容器中维持此温度,直到按下面的次序开始验证试验。
    5.1.4验证试验
      下面的各个试验(5.1.4.1、5.1.4.2和5.1.4.3)的间隔时间应使得此验证试验在48h内完成。
    5.1.4.1 外观检查
    对每只试品的伞套进行外观检查,不允许有开裂。
    5.1.4.2陡波前冲击电压试验
    在试品上布置电极(该电极由夹片构成,例如可由大约20mm宽,厚度不超过1mm的窄铜条作成)。此电极应牢固地紧绕在伞裙间的伞套上,形成约等于或小于500mm的区段。若绝缘子的绝缘长度小于或等于500mm,就将电压直接加到原有的金属附件上。
    将陡度不小于1000kV/μs,且不大于1500kV/μs的冲击电压施加到两个相邻的电极间或将电压施加到金属附件与相邻的电极上,每个区段应分别承受25次正极性冲击和25次负极性冲击。
    每次的冲击应引起电极间的外部闪络,而不应产生击穿,然后撤去构成区段所用的电极。
    5.1.4.3干工频电压试验
    按照5.1.2所给出的程序对每一只试品再次测定干工频闪络电压。
    每一只试品的闪络电压平均值不得低于按5.1.2测得值的90%。对每一只试品分别施加等于按5.1.2测得它的平均闪络电压的80%的电压,持续30min。
    试验不应产生击穿,试验后立即测得的伞套的温升不应超过20K。
    5.2 装配好的芯棒的负荷-时间试验
    5.2.1试品
    用在生产线上制成的6只绝缘子进行试验,绝缘子的长度(金属附件至金属附件的绝缘距离)应不小于800mm,两端金属附件应与生产线上的绝缘子所采用的相同。芯棒的端部连接区应相同,但芯棒端部以外的部分可作适当修改,以避免联接的破坏。
    对此6只绝缘子进行外观检查,并核对其尺寸是否符合图纸。
    注:若制造厂只生产短于800mm的绝缘子,设计试验也可在现有长度的绝缘子上进行,但其试验结果仅对被试长度的绝缘子有效。
    5.2.2机械负荷试验
    本试验在环境温度下进行两个方面的测试。
    5.2.2.1装配好的绝缘子的芯棒平均破坏负荷的测定
    对3只试品施加拉伸负荷。此拉伸负荷应迅速而平稳地从零升高到大约为芯棒预期机械破坏负荷的75%,然后在30s至90s的时间内逐渐升高到芯棒破坏或完全抽出。*终导致联接破坏的任何试验应当不计入。算出其3只试品的破坏负荷平均值。
    5.2.2.2绝缘子强度-时间曲线斜率的检查
    对剩余3只试品施加拉伸负荷,此拉伸负荷应迅速而平稳地从零升到5.2.2.1中算出的平均破坏负荷值的60%,然后在这个负荷下持续96h不应破坏(断裂或完全抽出)。
    5.3伞套试验:起痕和蚀损试验
    5.3.1试品
    两只试验绝缘子的爬电距离应在484mm到693mm之间。若试验的绝缘子不能从生产线上取得,则应从别的绝缘子上切下制成专门的试品,使其爬电距离在给定值之间。此专门试品应装上正常生产用的金属附件。
    5.3.2试验程序
    此试验是在14kV~24kV范围内的稳定工频电压和盐雾条件下的一种限定时间的连续试验。试验电压千伏数应按爬电距离毫米数除以34.6(等于爬电比距20mm/kV)来确定。
    注:若整只正常生产的产品的爬电比距大于20mm/kV时,试验电压应经供需双方协议确定,但不低于按下式换算的值:
    U=(L×20)/(34.6×P)
    式中:U——试验电压,kV;
    P——生产线产品按系统*高运行电压换算的爬电比距,mm/kV;
    L——试品的爬电距离,mm。
    此试验应在潮湿、密封、防锈的雾室中进行,雾室的容积不应超过10m3。应备有一个不大于80cm2的孔,以便自然排气。用涡轮喷雾器或具有恒定喷射能力的室内喷雾装置用作为水的喷雾器。
    雾应充满试验室且不应直接喷向试品。将由NaCl和去离子水配制好的盐水装入喷雾装置中。为了得到工频试验电压,应使用的试验变压器当高压侧带有阻性电流250mA(r.m.s.)的负荷时,试验回路*大电压降不超过5%。
    保护水平应调整到1A(r.m.s.)。在开始试验前,试品应用去离子水清洗。试验时一只试品应水平地安装(大约在雾室高度的一半位置处),第二只试品应垂直安装,试品离雾室顶的间距应至少为200mm,离墙的间距至少为100mm。
    5.3.3试验条件
    试验持续时间1000h
    水流速率(0.4±0.1)L/(m3×h)
    雾粒大小5μm~10μm
    温度20℃±5K
    水的NaCl含量(10±0.5)kg/m3
    水流的速率是以升每小时和每立方米试验室体积来定义的。不允许用循环水。
    注:为便于检查,允许试验有几次中断,但每次中断不应超过15min,中断的时间不应计入试验时间内。
    对于严酷环境条件(强烈的阳光照射,频繁的温度变化并凝露,由JB/T 5895所定义的重污秽或严重污秽),可经用户和制造厂间协议采用附录C所述的试验方法。
    5.3.4试验评定
    若每只被试试品没有出现超过3次过流中断,不产生起痕,蚀损没有腐蚀到玻璃纤维芯棒,芯棒不应能看见,伞裙没被击穿,则认为试验通过。
    目前,还不能提出允许蚀损开裂数目定量化考核的可靠准则。随着本试验经验的进一步积累,将会得出与运行经验的相对应的判据。
    5.4芯棒材料试验
    5.4.1染料渗透试验
    5.4.1.1试品
    在流动的冷水下,用有金刚石层的圆锯片从正常生产的绝缘子上沿与芯棒轴线成90的方向切割下10只试品,试品长度应为10mm±0.5mm。切面应用细砂布打光(砂粒大小为180目),两端的切面应是清洁和平行的。
    5.4.1.2试验程序
    试品应(纤维垂直)地放入玻璃容器内,置于一层直径相同(1mm~2mm)的钢球或玻璃球上,将1%的品红乙醇溶液(1g的品红放入100g的乙醇中)染料倒入容器中,使其液面应比球层的上平面高2mm~3mm,染料可因毛细作用而从芯棒内上升,测量染料上升贯通试品的时间。
    5.4.1.3判定准则
    染料上升贯通试品所用的时间应长于15min。
    5.4.2水扩散试验
    5.4.2.1试品
    在流动的冷水下,用有金刚石层的圆锯片从正常生产的绝缘子上沿与芯棒轴线成90°的方向切割下6只试品,试品长度应为30mm±0.5mm。切面应用细砂布打光(砂粒大小为180目),两端的切面应是清洁和平行的。
    5.4.2.2预处理过程
    试品的表面在煮沸前应先用异丙醇清洗并用滤纸擦净,将试品放入含0.1%重量NaCl的去离子水的玻璃容器内煮沸,沸腾持续(100±0.5)h。
    在同一容器中,只能放入所切割的同一种芯棒材料试品在一起煮沸。沸腾容器示例见图2。

    图2水扩散试验用沸腾容器举例(5.4.2)
    在沸腾时间到了以后,将试品从玻璃容器中取出,在周围温度下置于装满自来水的另一玻璃容器中,持续至少15 min。在试品自沸腾容器中取出后3h内进行按5.4.2.3的电压试验。
    5.4.2.3 电压试验
    电压试验应在图3和图4所示的装置中进行。

    图3电压试验用电极(5.4.2.3)
    注:对较大直径的试品,电极的直径也应加大,电极直径至少应比试品直径大20mm。

    T1——调压器;
    T2——变压器;
    V——电压测量装置;
    mA——毫安表;
    Pr——毫安表的保护;
    S——试样和电极。
    图4耐压试验回路(5.4.2.3)
    在电压试验前,将试品从玻璃容器中取出,并用滤纸将其表面擦干。然后将每一只试品置于二电极间。试验电压以大约1kV/s的速度升到12kV。维持12kV电压1min,然后降低和除去电压。
    试验期间不应出现击穿和表面闪络,在整个试验期间的电流不应超过1mA(r.m.s.)。

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    李杰
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