摘要
在特高压气体绝缘输电设备运行过程中,由于安装工艺及运行条件的影响,触指载流连接结构处容易因载流不均而产生过热温度。触指在电、热、力的综合作用下,可能发生接触劣化,从而引发过热性故障。本文以特高压气体绝缘套管中常用的表带触指为研究对象,通过电热耦合计算及过热故障红外温谱,确定了触指过热温度范围,开展了表带触指在SF_(6)、纯氮气、氮氧混合气体三种气氛下的过热腐蚀实验。利用扫描电镜、能谱分析对触指的接触形貌、腐蚀产物进行了分析。结果表明,短时和长时大电流条件对接触电阻的影响相反,短时通流时刻接触电阻迅速下降,并逐渐稳定。在未镀银铝电极组合和加速腐蚀48h内,三种气氛存在较大差异,纯氮气环境下接触电阻最低。在掺杂氧气、纯SF_(6)下接触电阻整体呈现波动、劣化增长、稳定三个阶段,最高可达7.68mΩ和7.78mΩ,电阻最大值比氮气条件增长约14%。后两者气氛条件下触指过热劣化机制主要为镀层高温剥落,基体暴露引发腐蚀产物的生成。其表面腐蚀产物氧元素、氟元素占比高,主要集中在接触区域,其中纯SF_(6)下接触区域及其边缘的腐蚀程度严重,铜银分界区存在明显的CuF、CuF_(2),与故障套管中触指表面形貌及产物较为相似,表明模拟实验的有效性。结合实验结果获得了表带触指在不同气氛下的高温通流腐蚀特性,可为套管等气体绝缘输电设备中触指结构的过热劣化分析提供依据。
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单位电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学