复合绝缘子异常断裂特点描述与分析

　　近年来发生的几起复合绝缘子异常断裂事故中，断裂芯棒的断裂形式完全不同于已知的复合绝缘子脆性断裂和通常断裂形式,其异常断裂的特点包括：

　　1) 芯棒出现严重劣化(芯棒宏观断面不光滑、芯棒的质地变酥、形如枯朽的木头，芯棒粉化、玻璃纤维与环氧树脂基体相互分离等);

　　2) 芯棒断裂处附近的硅橡胶护套与玻璃钢芯棒之间界面失效;

　　3) 硅橡胶护套与玻璃钢芯棒间的界面失效区域多与高压端之间通过碳化通道相连;

　　4) 护套上出现若干由内向外发展的横向电蚀孔;

　　5) 发生断裂的绝缘子在断裂之前存在异常温升现象。

　　文章通过对现场实际酥朽断裂复合绝缘子芯棒的SEM分析、FTIR分析和TGA分析，得到了酥朽断裂芯棒理化特性的完整描述：

　　1) 就酥朽断裂芯棒的微观形貌而言：在断裂芯棒表面，可以观察到玻璃纤维断裂、玻璃纤维与环氧树脂基体彼此分离、环氧树脂基体出现被电蚀的痕迹、残留在玻璃纤维表面的环氧树脂基体上出现了“气孔”和“气泡”现象;在断裂芯棒表面的依附玻璃纤维碎屑的断面上，可以观察到单个玻璃纤维断面不是完整的圆形、玻璃纤维断面平整，且可以观察到玻璃纤维和环氧树脂基体之间界面失效的现象。

　　2) 就酥朽断裂芯棒的化学组成而言：环氧树脂基体中的甲基(-CH3)、酯基(-COOR)、芳香族结构(苯环)、脂肪族结构(烃基)以及玻璃纤维中的Si-O键含量降低;断裂的芯棒中出现了氨基化合物和明显的硝酸根离子(NO3-);

　　3) 就酥朽断裂芯棒中的树脂含量而言：相比于完好的芯棒样品，酥朽断裂芯棒中的环氧树脂基体含量明显下降，且芯棒外部区域的环氧树脂含量的下降程度大于芯棒内部区域的环氧树脂含量下降程度;

　　4) 就酥朽断裂芯棒的劣化程度而言：酥朽断裂芯棒中，靠近芯棒与护套界面处的芯棒的劣化程度大于芯棒内部的劣化程度。由此可以推测，在酥朽断裂过程中，芯棒的起始劣化点就在芯棒与护套界面处，且芯棒劣化由外向里发生。

　　文章解释了酥朽断裂的命名方式中“酥”和“朽”的明确含义：“酥”描述的是芯棒粉化、易于剥离、质地酥松的概念，重点在于对断裂芯棒的力学特性的描述;而“朽”描述的则是芯棒材质劣化，包含了电蚀以及老化的概念，重点在于对断裂芯棒材料特性的描述。复合绝缘子酥朽断裂的起始劣化点就在护套与芯棒界面处。酥朽断裂过程中芯棒的劣化是从护套与芯棒界面处开始由外向内发展的。护套与芯棒间界面失效是酥朽断裂的主要诱因。

　　文章给出了酥朽断裂的主要特征、定义及判据，即：酥朽断裂主要的特征是芯棒中环氧树脂基体的降解与劣化。复合绝缘子酥朽断裂的定义为：在受潮、放电、电流、酸性介质、机械应力共同作用下的复合绝缘子异常断裂现象。其中，放电和电流主要会破坏环氧树脂基体;酸性介质和机械应力主要导致玻璃纤维应力腐蚀断裂;受潮环境中的放电是酸性介质产生的主要原因。环氧树脂基体的降解、劣化与否，是区别酥朽断裂与脆性断裂、通常断裂直接的判据。