在电力系统及电气设备中，绝缘子的应用十分广

在电力系统及电气设备中，绝缘子的应用十分广泛，主要应用于将不同电位的导电体在机械上相互连接，而在电气上则相互绝缘，起到了至关重要的作用。

传统的绝缘子材料有电工陶瓷和钢化玻璃。电工陶瓷是无机绝缘材料，由石英、长石和粘土作原料经高温焙烧而成。它抗老化性能好，能耐受不利的大气环境和酸碱污秽的长期作用而不受侵蚀，且具有足够的电气和机械强度。玻璃也是一种良好的绝缘材料，它具有和电瓷同样的环境稳定性，且生产工艺简单，生产效率高，经过退火和钢化处理后，机械强度和耐冷热急变性能都有很大增加。然而，随着大气污秽程度的加剧和输电电压等级的提高，绝缘子所承受的机电负荷加重，陶瓷和玻璃绝缘子日益暴露出其性能上固有的缺陷，已难以满足电力系统对绝缘子越来越高的要求。高分子合成技术的迅猛发展，使有机绝缘材料在高电压外绝缘领域中的应用越来越广，硅橡胶复合绝缘子（以下简称复合绝缘子）是有机绝缘材料在高电压外绝缘领域应用最成功的代表。

复合绝缘子的应用已经有近40年的历史，已在世界上27个国家和地区使用，使用量最多的是北美地区。复合绝缘子具有极好的耐湿闪、污闪特性，并具有体积小、重量轻、制造工艺简单、机械强度高等优点。早期复合绝缘子材质包括环氧树脂、乙丙橡胶、室温硅橡胶等，直至20世纪70年代高温硫化硅橡胶复合绝缘子首先在德国问世。复合绝缘子具有独一无二的憎水性、憎水迁移性和憎水恢复性，并有优异的电化性能。我国电网于20世纪80年代初开始使用复合绝缘子。在吸取国内外经验教

训的基础上，我国一开始就针对复合绝缘子进行了开发与研制。经过研究单位、生产厂家、运行部门的不懈努力，研制出了以利用硅橡胶表面憎水性为主要特点的新一代复合绝缘子。近年来，复合绝缘子得到了电力部门的认可和好评，发展十分迅速，已在大部分污秽严重的地区和许多新建输电线路上广泛使用。

截止到2006年，我国复合绝缘子的使用数量已远远超过200万支。但是，与瓷和玻璃等无机材料相比，高温硫化（hightemperaturevulcanization，以下简称HTV）硅橡胶材料分子中各元素通过共价键结合，元素间的键和力比较弱，并且材料内部存在大量的碳氢化学键。因此，在表面放电、紫外线、温度等因素作用下，构成HTV硅橡胶的大分子链较易断裂，从而容易引起HTV硅橡胶内部结构的改变。运行中复合绝缘子不可避免地承受日照、凝露、污秽、鸟害、冰雪、高湿、温差及空气中有害物质等大气环境老化因子和强电场、雷电冲击电流、工频电弧电流等电老化因子以及长期工作荷载、综合荷载、导线舞动等机械老化因子的加速老化作用，使得硅橡胶材料微观分子结构局部断裂，宏观表现为材料表面龟裂、憎水性部分丧失甚至完全丧失、机械性能和电绝缘性能显著下降的早期老化现象，最终将会导致硅橡胶复合绝缘子表面电场畸变，工频湿闪电压和污闪电压下降，继而发生输配电线路运行闪络故障。而复合绝缘子长期在户外带电运行，电晕放电被认为是引起材料老化的重要因素之一，其包括绝缘子表面附着水滴因局部电场增强而形成的电晕放电、绝缘子金具附近尖端电晕放电以及绝缘子表面污秽物受潮而形成的电晕放电等。尽管电晕放电温度不高，但输变电设备交流电晕放电持续时间很长，放电能量可能引起材料表面氧化、憎水性能下降、蚀损并可能造成进一步的损伤。另外，绝缘子长期工作在太阳辐射条件下，特别是辐射度强的高海拔地区，绝缘材料的性能也会发生一定的改变，进而影响绝缘子的稳定性，甚至影响电力系统的稳定性。

由此可见，以硅橡胶为主要材料的外绝缘材料的老化问题，使得输变电线路的稳定可靠运行受到威胁。针对性地开展有机绝缘材料电晕以及紫外老化特性的研究，对于其使用寿命的科学评估，材料配方的改进等具有非常重要的意义。而目前很少有人研制出一套试验平台能够模拟不同老化环境下的电晕及紫外老化箱，为老化研究带来不便。

综上所述，研制出一套有机绝缘材料老化试验平台，对绝缘材料进行不同环境条件下的电晕及紫外老化箱试验，并对有机绝缘材料的老化特性进行研究，具有重要的科学意义和实践价值。