Page 22 - 理化检验-物理分册2023年第九期

赵 柯, 等: 气体绝缘金属封闭开关设备盆式绝缘子表面异物来源

作用 [ 4-5 ] 。盆式绝缘子的主要原材料为固态或液态 行扫描电镜( SEM ) 及能谱分析, 结果如图 1 和表 1
环氧树脂、 酸酐类固化剂和填料等。对于填料的含 所示。由图1和表1可知: 炉次1中碎块试样的 C
量配比, 各个生产厂家的配方并不相同。对笔者公 元素质量分数为58.45%~76.12% , O 元素质量分
司常用的盆式绝缘子进行成分分析, 其主要成分为 数为 19.51% ~32.84% , Al 元 素 质 量 分 数 为
、 促进剂、 0.37%~5.06% ; 炉次2 中碎块试样的 C 元素质量
双酚 A 性环氧树脂、 邻苯二甲酸酐、 Al 2O 3
增韧剂等。 分数 为 61.49% ~76.35% , O 元 素 质 量 分 数 为
1.2 盆式绝缘子本体成分分析 20.81%~34.42% , Al元 素 质 量 分 数 为 0.11% ~
分别在不同浇注炉次( 炉次1和炉次2 ) 的盆式 4.42% , 盆式绝缘子凸面、 中间层、 凹面处的化学成
绝缘子凸面、 中间层、 凹面的碎块上取样, 对试样进 分没有明显差异。

图1 盆式绝缘子碎块试样的SEM 形貌
表1 盆式绝缘子碎块试样的 EDS分析结果 % 表2 盆式绝缘子粉末试样的 EDS分析结果 %
炉次 质量分数 质量分数
炉次编号
编号 C O Al O Al
1 58.45~76.12 19.51~32.84 0.37~5.06 1 53.14~65.68 21.63~46.86
2 61.49~76.35 20.81~34.42 0.11~4.42 2 43.21~59.16 34.32~49.20

考虑到放电时瞬时温度较高, 会对盆式绝缘子
产生烧灼, 造成成分比例改变, 因此对2个炉次的碎 2 外来异物铝丝成分分析及放电试验
块进行坩埚试验。将碎块放在坩埚内并标记炉次, 2.1 成分分析
[ 6 ]
然后放置在高温炉内, 设定温度为 700 ℃ , 经 12h 选取铝丝为外来金属异物 , 使用润滑脂将铝
高温烧灼后, 碎块变成粉末状, 对粉末试样进行 丝黏附在盆式绝缘子表面, 充入 SF 6 气体, 模拟 GIS
SEM 及 EDS分析, 结果如图2和表2所示。由图2 设备实际工况, 进行雷电冲击和工频试验, 使用导电
和表2可知: 炉次1中粉末试样的 O 元素质量分数 胶带对放电后的产物进行成分分析, 选取6根铝丝,

为 53.14% ~ 65.68% , Al 元 素 质 量 分 数 为 编号为1 ~6 , 6 根铝丝的规格均为 0.13mm×
#
#
21.63%~46.86% ; 炉次 2 中粉末试样 O 元素质量 3mm ( 直径×长度), 对铝丝进行 SEM 及 EDS 分

分数 为 43.21% ~59.16% , Al 元 素 质 量 分 数 为 析, 铝丝中 Al 元素的质量分数大于90% ( 见图3及
34.32%~49.20% 。 表3 )。

6