本技术公开一种基于均匀电荷处理的抛光盆式绝缘子表面修复方法,采用基于均匀电荷处理的方法设定阶梯式修复材料,通过抛光绝缘子表面修复装置对抛光绝缘子进行修复,并保持绝缘子表面的硬度;在绝缘子抛光前采用三维扫描仪确定绝缘子形貌作为样本参考,对绝缘子进行抛光,对绝缘子中心导体施加工作电压,计算绝缘子表面抛光后凹陷内外法线电位移差值,进而求得绝缘子表面电荷量值Q<subgt;2</subgt;;抛光区域修复的阶梯层数可随工艺调整,喷射的材料为环氧树脂、氧化铝和固化剂的混合物,混合物介电常数在3~10之间,初步修复后,对比测量和计算的绝缘子表面电荷量值差值,若二者误差小于10%时,修复结束,本发明可广泛应用于绝缘器件抛光表面修复领域。
背景技术
盆式绝缘子是电力系统中气体绝缘输电管道和全封闭气体绝缘组合电器的关键组件,面临更加严苛的运行工况,频繁发生沿面放电或击穿解体等事故。盆式绝缘子在浇注成型过程中,可能会因为模具合模线、模具磨损或嵌入的杂质等因素,导致绝缘子表面出现不同大小和方向的表面凸起,使得绝缘子表面需要抛光。但是,根据统计数据,运行过程中沿面放电事故常常在抛光区域附近发生,因此,寻找一种抛光处理后减少绝缘子表面电荷积累的方法避免放电事故显得尤为重要。
在高压电场作用下,绝缘子表面电荷的积累主要来源于绝缘子体传导、绝缘子面传导和气体侧空间电荷聚集。这些电荷的积累与绝缘子的电导率、面电导率及气体电导率有关。在高电负性气体中,如SF6,游离电子大多数附着在气体分子上,形成负离子。这些带电粒子在电场中的运动和扩散,决定了表面电荷的动态变化。
介质表面介电常数是影响电场分布和电荷积累的重要因素。介电常数较高的介质能够更有效地存储电荷,从而影响电荷的积累和分布。因此,通过改变介质的表面介电常数,可以调节绝缘子表面的电荷积累,进而影响其电气性能。
目前常用的减少绝缘子表面电荷积累的做法主要有以下几种:
1.表面处理技术:通过喷砂等方法改变绝缘子表面的粗糙度,可以改变表面电荷的分布。但采用原子力显微镜微观检测时,可以观察到由于喷砂使得硬度更高的氧化铝凸起,影响了绝缘子表面局部电场,最终使得抛光处聚集了和非抛光处极性相反的电荷,局部电位差升高,增加了局部放电的危险。即使采用环氧树脂对绝缘子表面进行修复,但考虑到环氧树脂硬度不高,很容易产生二次划痕,并不能很好地起到修复的作用。
2.改变绝缘子结构:改进的绝缘子结构可以减少绝缘子表面电荷的聚集,但对已投运的绝缘子无效。
3.定期清洁和维护:定期清洁绝缘子表面可以去除积累的污垢和电荷,保持其良好的绝缘性能。但由于GIL和GIS中的绝缘子都处在封闭空间中,不方便进行较短时间的定期清洁。
因此,目前对抛光绝缘子电荷局部不均匀积累抑制还没有更有效的方案。
在交流电力系统中,绝缘子的性能对系统的稳定性和安全性至关重要。通过对抛光后绝缘子进行均匀电荷处理,可以进一步减少绝缘子表面局部电位差,并保持抛光后绝缘子表面的硬度,进而避免局部放电提高绝缘子的性能,确保电力系统的可靠运行。
实现思路