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际标准化对行业交流绝对大有裨益。有了电气绝缘材料和绝缘系统标准, 全球各地的电力工程师和其他技术专家就能彼此增进了解, 促进产品和服务的国际交流。可以想象, 如果我们使用的仍然是 腕尺一类的古老计量单位, 该会是怎样一番混乱景象。

然而, 推动标准化活动的主要因素是新产品、新应用和新技术的不断涌现。例如, 超高压和特高压直流输电仍然是一项相对较新的技术。尽管已经实践多年, 但现在越来越迫切地需要为该技术建立新的标准, 例如用于高压直流 (HVDC) 和特高压直流 (UHV DC) 应用的不同绝缘材料特性的评估标准。

就这一点而言, 户外用聚合物绝缘材料的耐电蚀损性已成为最近的一大 热门话题。国际大电网组织 (CIGRE) 于2015年3月发布了一份状态报告 (《CIGRE手册611:直流漏电起痕与电蚀损试验的可行性研究》), 国际标准循环试验也正在进行之中。从工作小组的研究结果看来, 湿法直流试验 (如斜面法试验) 操作起来似乎较为复杂。但还有别的选择吗?从基于IEC 61621标准的电弧试验中能够得到适用的预期结果吗?

迄今为止所取得的成果看上去让人感到乐观, 因此我想通过本期内容, 让读者进一步了解这一有趣的方法, 用以评估和比较试验样品所承受的应力。

温度-时间-面积 (TTA) 是在直流电和交流电条件
下进行电弧试验时衡量热应力的一个标准。

采用该方法, 可在电弧试验过程中对累积热应力进行比较性评估。该方法是基于对样品的热点温度进行红外测量, 而这一温度则取决于所施加的电流值和时钟频率, 以及使用的试验材料。在试验中, 有机硅弹性体样品的温度会随应力的增加而上升, 最高可达1600°C。最高温度减去最低劣化温度再乘以给定的时间单位 (温度-时间-面积), 所得到的积分值可理解为衡量试验中劣化热应力的一个标准。

下列图表显示了根据IEC 61621标准分别在交流应力和直流应力下进行的电弧试验中, 有机硅弹性体 (VMQ1) 的TTA (每5个样品的平均值) 与试验时间的关系。试验表明, 试验样品在交流电和直流电条件下所承受的累积热应力完全一样。因此, 这些样品的失效时间也必然是一样的。这一步骤能够提高对试验结果的认识, 并对试验结果进行评估和比较, 还将有助于确定直流电蚀损试验是否必要, 而如果必要, 又必须满足哪些试验条件。

要完成这项工作, 必须投入一定的资源和时间。尽管如此, 但如果我们将完成这一工作所需要的时间与统一长度测量标准所花费的时间相比较, 便会发现我们似乎已经步入正轨。所谓的米制公约组织由12个创始成员国于1785年创立。新西兰于1991年加入该组织, 但即使到了今天, 也不是所有的国家都加入其中。考虑到这一点, 也许我们可以得出这样的结论:电力行业供应商所从事的是一份值得赞扬的工作。

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