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复合绝缘子由于其优异的憎水性能而被广泛运用于输电线路中。随着绝缘子挂网运行的时间不断增加,绝缘子伞裙表面在经受恶劣气候条件作用的同时,也会遭受化学酸、碱、盐的工业污染,这些将会导致绝缘子表面腐蚀损伤,降低电力系统运行的可靠性。因此,有必要对复合绝缘子伞裙表面的腐蚀损伤进行研究。 本文设计了人工污秽模拟试验方案,研究了腐蚀时间,盐密,灰密,PH值对伞裙表面形貌、憎水性能和电性能的影响,分别建立了试验因素与接触角、试验因素与泄露电流的表征方程并得到如下结论:在腐蚀介质的作用下,接触角随腐蚀时间、盐密量的增大而减小。灰密对伞裙憎水性的影响并不明显。酸碱性则对伞裙的憎水性有很大影响,且酸性比碱性对伞裙的腐蚀更为严重,憎水性丧失的更严重。泄露电流在腐蚀介质的作用下,随时间增加泄露电流降低;盐密对泄露电流的影响比灰密更明显,且在盐密达到一定值时,泄露电流达到最大值,而后会有一定幅度的下降;酸性相较于碱性,在酸性环境下制备的伞裙的泄露电流值更大。 对人工污秽涂抹试验获得的绝缘子试样进行了表面粗糙度的测量与计算。对计算获得的粗糙度参数分析了不同试验因素对粗糙度的影响。在此基础上进而分析了粗糙度与憎水性、泄露电流之间的关系。结果表明:相同的PH值下,绝缘子表面粗糙度的增加伴随着接触角的下降以及泄露电流的上升。 为了更全面的研究表面形貌对绝缘子性能的影响,引入分形维数这一三维形貌表征方式。对采用超景深三维显微系统获得的试样表面进行了图像重构,基于重构的基础上运用盒维数计算了伞裙表面的分形维数,并对不同腐蚀时间的试样结合粗糙度,分形维数,泄漏电流,接触角进行了综合分析。分析表明:表面粗糙度值与分形维数值均随时间的增加而增加,相同试样的表面采用不同的表征方式,其表征意义一致。缘子表面分形维数值越大,其憎水性能越差,电能越也差。 上述研究为服役绝缘子的损伤提供了理论依据,具有十分重要的应用价值。