1 實踐過程中的試驗分析

1.1 試驗所需的原材料

為了實現(xiàn)直流電場與溫度場對環(huán)氧絕緣材料表面電氣強度的影響分析，需要進(jìn)行相關(guān)的試驗試驗中的絕緣材料為環(huán)氧澆注絕緣子，且選用了性能可靠的多官能度環(huán)氧樹脂。在溫度場與直流試驗裝置的共同作用下分析帶電試驗結(jié)果，實現(xiàn)試樣表面電氣強度測試。試驗中選用的原材料也包括脂環(huán)族液態(tài)酸酐固化劑甲基四氫苯酐與電工填料氧化鋁。

1.2 試用中的試樣制備

為了獲得有效的澆注材料試樣，需要了解其制備過程。具體表現(xiàn)在： 將試樣制備的溫度條件設(shè)置為135℃，在質(zhì)量配比配比為 1：3.3 的條件 下將 α-AI2O3與環(huán)氧樹脂混合均勻，并通過 2h 的脫氣處理，進(jìn)而在質(zhì)量配比為 2.2：1 的條件下將脂環(huán)族液態(tài)酸酐固化劑甲基四氫苯酐與混合物共同加入到預(yù)先設(shè)置好的酸酐固化劑中，混合時間保持在16min 左右， 然后將得到的混合物置于預(yù)熱好的模具中，此時的溫度應(yīng)控制在 125℃， 且固化條件為 100℃/8h+140℃/12h+150℃/5h，最終得到試驗中所需的試樣。

1.3 試驗中的測試方法

操作過程中應(yīng)對試樣進(jìn)行分組處理，根據(jù)實際情況分為多組，選取 有效的直流長期帶電試驗電極加載方式，實現(xiàn)電極安裝。選用的圓電極直徑為 3mm，安裝電極中的傾斜搭接角度為 45°，且應(yīng)加強電極間距控制，設(shè)置為 40mm。試驗中應(yīng)將材質(zhì)為電木的試驗裝置放置在樣品架上。 當(dāng)這些準(zhǔn)備工作完成后可進(jìn)行試驗。同時，試驗中應(yīng)選擇小型高壓直流穩(wěn)壓電源，且試驗環(huán)境設(shè)置為 0.4MPa SF6。試驗中的電極加載方式示意圖如圖 1 所示。

（1）表面電氣強度測試。在開展試驗活動過程中，應(yīng)在直流條件下對 選取好的試樣進(jìn)行試驗分析，且需要在室溫與高溫條件下分別進(jìn)行。二 者的溫度應(yīng)為（23±2）℃與（90±2）℃，且空白試驗為未加直流電場的高溫 （90±2）℃試驗，從而為試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析。試驗中需要結(jié)合實際情 況，在不同的加熱時間下分別測量，并控制好試驗中的加溫與加壓條件， 在有效的直流長期帶電試驗裝置支持下，利用計算機網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)， 在各時間點中進(jìn)行取樣，實現(xiàn)直流表面電氣強度測試。同時，需要選用最大電壓幅值為 400kV 的直流發(fā)生器，并在測試溫度與測試環(huán)境分別為 （23±2）℃與 0.4MPa SF6 的條件下，對試驗中的表面閃絡(luò)電壓進(jìn)行記錄， 為電氣強度結(jié)果的獲取提供參考依據(jù)。試驗進(jìn)行時應(yīng)在計算機網(wǎng)絡(luò)中對 時間進(jìn)行作圖，并采用擬合外推的方式分析曲線，確保試驗結(jié)果可靠性。

（2）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測試。試驗中應(yīng)對初始試樣和試驗完成后的試 樣分別取樣，取樣位置為試樣中間位置，每個試樣取 5 個，在掃描量熱儀 的作用下，實現(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測試。此試驗中的溫度范圍與升溫速率分別設(shè)置為 100~170℃、10℃/min，并取試驗所得數(shù)據(jù)的平均值。

（3）試驗中的表面電荷測試。在對環(huán)氧絕緣材料表面電荷進(jìn)行測試時，應(yīng)采用電容探頭法。在其可移動探頭的支持下，獲取有效的測試結(jié)果。實際操作應(yīng)對試樣的表面電位進(jìn)行測量，獲得相應(yīng)的表面電荷密度， 并在計算機網(wǎng)絡(luò)中繪制電荷密度隨時間變化的曲線，用擬合外推的方式分析試驗結(jié)果。

2 實踐過程中的試驗結(jié)果分析

（1）通過對計算機網(wǎng)絡(luò)中不同溫度條件下擬合關(guān)系的分析，可得到： 直流電場下，環(huán)氧絕緣材料的表面電氣強度隨時間呈現(xiàn)二次函數(shù)關(guān)系而 非線性關(guān)系，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行綜合分析。同時，無直流電場下，環(huán)氧絕緣材料的表面電氣強度隨時間呈線性關(guān)系，與交流條件下的熱電老化試驗結(jié)果類似，只是下降幅度不同。

（2）在不同的溫度條件下，環(huán)氧絕緣材料表面電氣強度下降速率有所差異，客觀地說明了溫度場對環(huán)氧絕緣材料表面電氣強度有著較大的影響，且二者為二次函數(shù)關(guān)系。

（3）通過對表面電荷密度的分析，可知隨著時間的推移，環(huán)氧絕緣材料表面電荷密度會持續(xù)增長，客觀地說明了直流電場對環(huán)氧絕緣材料表面電氣強度的影響。當(dāng)電荷的增長速度過快時，會加劇環(huán)氧絕緣材料表 面老化。