硅橡膠復(fù)合絕緣子老化評(píng)估的研究進(jìn)展

孫 進(jìn)，謝詩琪，董翠翠，趙國利，時(shí)振堂，牛 慧

（1. 中國石化 大連石油化工研究院，遼寧 大連 116045；2. 大連理工大學(xué) 化工學(xué)院 高分子材料系，遼寧 大連 116024）

復(fù)合絕緣子主要包括傘裙護(hù)套、環(huán)氧玻璃纖維芯棒和端部金具三部分，其中，傘裙護(hù)套材料由早期的環(huán)氧樹脂、乙丙橡膠和室溫硅橡膠等逐步被高溫硫化硅橡膠替代。高溫硫化硅橡膠復(fù)合絕緣子具有優(yōu)異的憎水性、憎水遷移性、抗污閃性能、機(jī)電性能和經(jīng)濟(jì)性等，可顯著提高輸電線路的安全可靠性。但隨著運(yùn)行年限的增加，硅橡膠復(fù)合絕緣子在紫外線輻射、電暈放電、污穢以及自然環(huán)境等因素影響下，會(huì)出現(xiàn)一系列老化的現(xiàn)象，如絕緣子表面開裂、粉化、抗污閃能力下降和憎水性能下降等，嚴(yán)重威脅輸電線路的安全[1-3]。因此，對絕緣子老化程度進(jìn)行評(píng)估，預(yù)知其運(yùn)行狀況對輸電線路的安全運(yùn)行非常重要。

本文分析了復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套材料硅橡膠的應(yīng)用環(huán)境和老化過程，綜述了憎水性測試、超聲檢測和紫外成像檢測等硅橡膠絕緣子老化評(píng)估的主要方法，介紹了實(shí)驗(yàn)室儀器分析方法在絕緣子材料老化研究中的應(yīng)用，并展望了復(fù)合絕緣子老化評(píng)估的發(fā)展前景。

1 硅橡膠的分子結(jié)構(gòu)和老化機(jī)制

硅橡膠是一種性能優(yōu)良的高分子絕緣材料，主要成分為聚二甲基硅氧烷，分子結(jié)構(gòu)見圖1。硅橡膠分子內(nèi)各原子通過較強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合，分子間則為較弱的范德華力，側(cè)基含有的少量雙鍵為硫化交聯(lián)提供反應(yīng)點(diǎn)，在材料成型過程中實(shí)現(xiàn)硅橡膠的硫化，從而實(shí)現(xiàn)材料的增強(qiáng)。但有機(jī)材料中的共價(jià)鍵極易被熱、氧、紫外線等進(jìn)攻而發(fā)生反應(yīng)或斷裂，因此老化問題遠(yuǎn)比陶瓷和玻璃絕緣子嚴(yán)重和復(fù)雜。當(dāng)外界老化因素作用在硅橡膠復(fù)合絕緣子上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致絕緣子的傘裙護(hù)套變硬、粉化、甚至出現(xiàn)裂縫，從而威脅電力輸送安全。造成絕緣子老化的環(huán)境因素主要包括紫外線照射、電暈放電、潮濕環(huán)境、污穢污染以及化學(xué)環(huán)境（如化工廠區(qū)、沿海環(huán)境等）的影響，這些因素的共同作用使硅橡膠絕緣子的老化過程變得更復(fù)雜[4-5]。

圖1 聚二甲基硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)Fig.1 Molecular structure of polydimethylsiloxane.

硅橡膠的老化（不可逆的物理和化學(xué)性能變化）過程主要包括兩方面：1）硅橡膠大分子降解，聚合度和交聯(lián)度的下降，這是由硅橡膠化學(xué)鍵斷裂引起的；2）絕緣材料中其他組分（如填料等）的分解，材料中的孔洞、缺陷增加，進(jìn)而加速材料內(nèi)部老化。此外，當(dāng)環(huán)境中的酸、氧等達(dá)到一定濃度時(shí)，硅橡膠分子中具有疏水性的—CH3側(cè)基還可能因Si—C鍵斷裂而脫落，削弱了對親水性Si—O主鏈的屏蔽，導(dǎo)致材料表面的憎水性下降，該過程雖不屬于降解，但對硅橡膠性能弱化卻有重要影響。因此，復(fù)合絕緣子老化的本質(zhì)是在復(fù)雜的環(huán)境和應(yīng)力作用下，發(fā)生化學(xué)鍵斷裂、表面缺陷增加、憎水性下降、泄漏電流增加等特性變化，進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)行可靠性降低，甚至出現(xiàn)線路故障等問題。

由于不同的使用環(huán)境對硅橡膠的老化過程有不同的影響，老化過程具有復(fù)雜性，單一的化學(xué)反應(yīng)過程不能全面描述老化機(jī)理。蔣莎莎[6]利用XPS及核磁共振等分析手段，研究了硅橡膠加速老化過程中的組成變化，并綜合這些測試結(jié)果推測硅橡膠的老化機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1）在熱氧加速老化條件下，硅橡膠表面的O和Si含量增加，C含量下降，同時(shí)結(jié)合Si元素化學(xué)環(huán)境的變化，推測在加速熱氧老化條件下，主要發(fā)生硅橡膠側(cè)基的氧化和交聯(lián)反應(yīng)（見圖2）；2）在濕熱加速老化條件下，濕度的增加使硅橡膠中O含量提高，C含量則受濕度影響不大，推測材料除發(fā)生側(cè)基氧化和交聯(lián)反應(yīng)外，空氣中的水分還與硅橡膠主鏈反應(yīng)產(chǎn)生硅羥基，硅羥基進(jìn)一步與主鏈發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)（見圖3），這一結(jié)構(gòu)也在固體核磁29Si譜中得到證實(shí)。在上述過程中，—CH3側(cè)基的減少導(dǎo)致硅橡膠材料的憎水性減弱，交聯(lián)反應(yīng)則會(huì)導(dǎo)致材料變硬和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均，從而易發(fā)生開裂、粉化等，這都是復(fù)合絕緣子老化的典型表現(xiàn)。

圖2 硅橡膠側(cè)基的氧化和交聯(lián)反應(yīng)Fig.2 Oxidation and crosslinking of silicone rubber side groups.

圖3 硅橡膠側(cè)基的羥基化和交聯(lián)反應(yīng)Fig.3 Hydroxylation and crosslinking of silicone rubber side groups.

2 硅橡膠絕緣子老化評(píng)估的常用方法

2.1 外觀檢查

外觀檢查是最原始但也是最直觀的評(píng)估辦法，通過直接觀察絕緣子是否出現(xiàn)粉化、裂痕、空洞等現(xiàn)象可判定老化程度。硅橡膠復(fù)合絕緣子的外觀照片見圖4。從圖4可看出，全新的硅橡膠復(fù)合絕緣子表面光滑、平整、均勻；服役1年的絕緣子表面僅有少量污垢，并無明顯老化；服役20年的絕緣子表面已嚴(yán)重粉化，甚至出現(xiàn)裂紋。但外觀檢查法的缺點(diǎn)也是顯而易見的，因?yàn)椴荒芘卸ú牧蟽?nèi)部是否老化。

圖4 硅橡膠復(fù)合絕緣子外觀照片F(xiàn)ig. 4 Appearance images of silicone rubber insulator samples.a New； b Used for 1 a； c Used for 20 a

2.2 憎水性測試

硅橡膠分子中的疏水基團(tuán)—CH3側(cè)基使材料具有明顯的憎水性，隨著疏水基團(tuán)的丟失和填料的降解，材料老化程度增加，絕緣子疏水性、防污性下降。我國對憎水性測試有明確的標(biāo)準(zhǔn)[7]，通過憎水性測試可判定絕緣子老化程度[8-10]。常用的憎水性測試方法包括水接觸角測試和憎水等級(jí)（HC）測試。

汪佛池等[11]研究了不同運(yùn)行年限的在役復(fù)合絕緣子，對不同老化程度的絕緣子傘裙進(jìn)行了水接觸角測試，并與材料的電導(dǎo)電流測試結(jié)果進(jìn)行對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著老化程度的增加，材料的水接觸角逐漸減小。水接觸角測試的精度很高，但測試條件也相對嚴(yán)苛，只能使用平面材料在實(shí)驗(yàn)室完成檢測，難以在現(xiàn)場實(shí)施原位檢測。

憎水性測試是通過噴霧法測試材料的HC，基本原理是基于絕緣子表面暴露于細(xì)水霧中持續(xù)一段時(shí)間后的濕潤響應(yīng)，評(píng)定絕緣子表面暴露在這種霧后的濕潤性。根據(jù)噴霧后絕緣子表面的水滴形狀、被濕潤表面的比例，可將憎水性分為1～7級(jí)。圖5為不同使用年限的硅橡膠絕緣子表面的水滴形貌。從圖5可看出，使用2年和5年后的絕緣子，水滴分布均勻、形狀規(guī)則，水接觸角均在100°以上，說明材料的憎水性較好，HC為1級(jí)；使用10年和15年后的絕緣子，水滴呈現(xiàn)分布不均、匯聚成股的現(xiàn)象，接觸角減小，表明隨著使用年限的增加，絕緣子表面的憎水性明顯下降，HC分別增至3級(jí)和5級(jí)。

填料的加入可有效抑制硅橡膠復(fù)合絕緣子的老化。Amin等[12]在絕緣子中加入二氧化硅作為填料，研究了二氧化硅含量對絕緣子老化的影響，用多因素模擬老化方法對材料進(jìn)行老化并進(jìn)行憎水性分級(jí)測試。測試結(jié)果顯示，隨著老化程度的增加，絕緣子的HC逐漸增加，而加入二氧化硅填料的絕緣子可逐漸恢復(fù)到原來的HC。但該方法是用肉眼確定材料的HC，主觀性較強(qiáng)，分散性較大，應(yīng)用有局限性。鄭武略等[13]應(yīng)用無人機(jī)搭載噴水裝置，通過拍照傳輸?shù)降孛妫?jīng)過軟件分析處理確定HC。

圖5 硅橡膠絕緣子的表面憎水性[8]Fig. 5 Hydrophobicity of the silicone rubber insulator samples.HC：hydrophobic class.Used for/a： a 2； b 5； c 10； d 15

2.3 陷阱測試

在老化過程中，聚合物內(nèi)部的陷阱分布會(huì)發(fā)生變化[14-15]。梁英等[16]詳細(xì)研究了硅橡膠電暈老化后陷阱對閃絡(luò)電壓的影響。通過多針-板電極對硅橡膠試樣進(jìn)行電暈老化，然后利用熱刺激電流技術(shù)檢測硅橡膠材料在不同電暈老化階段的陷阱特性變化，研究試樣在相應(yīng)老化階段的沿面閃絡(luò)電壓變化的規(guī)律。研究結(jié)果表明，隨著電暈老化時(shí)間的延長（最長至老化1 000 h），硅橡膠的陷阱密度持續(xù)增大，陷阱能級(jí)從新試樣的0.3 eV逐漸加深，最終趨于飽和值0.4 eV；硅橡膠的干閃電壓從新試樣的14.13 kV逐步降低，最終穩(wěn)定于11.65 kV。研究復(fù)合絕緣子電暈老化后的陷阱特性和閃絡(luò)特性，為衡量硅橡膠的閃絡(luò)電壓、優(yōu)化硅橡膠材料的電氣性能等方面提供了一類方法。

周福文等[17]將納米SiO2粒子摻雜在硅橡膠復(fù)合材料中，得到系列硅橡膠納米復(fù)合材料，并研究了這種復(fù)合材料的陷阱特性抑制聚合物材料空間電荷積聚的效果。他們結(jié)合雙陷阱能級(jí)模型和等溫表面電位衰減模型，獲得了各試樣的空穴陷阱特性和電子陷阱特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在純硅橡膠試樣中，空穴陷阱多為淺陷阱，電子陷阱多為深陷阱；而在硅橡膠中摻入5%（w）的納米SiO2粒子時(shí)，復(fù)合材料中空穴深陷阱的密度增加；摻入10%（w）和20%（w）的納米SiO2粒子時(shí)，復(fù)合材料中空穴和電子深陷阱密度則顯著下降，淺陷阱明顯增加，有助于電荷消散。該結(jié)果對直流電纜附件中的硅橡膠材料設(shè)計(jì)提供了的思路。

2.4 閃絡(luò)電壓檢測及電場分布測量

復(fù)合絕緣子的閃絡(luò)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，可以根據(jù)閃絡(luò)電壓的水平評(píng)判復(fù)合絕緣子性能的劣化程度[18]。但由于單根絕緣子的運(yùn)行環(huán)境不同，老化程度（包括機(jī)械強(qiáng)度弱化程度）具有較大的分散性，因而絕緣子的污閃電壓、雷擊閃絡(luò)電壓與運(yùn)行時(shí)間沒有明顯關(guān)系。程養(yǎng)春等[19]開發(fā)了一套測量電場分布的系統(tǒng)，測量了不同絕緣子的電場分布以及污穢對電場分布的影響。該方法的基本原理是基于復(fù)合絕緣子材料的老化，將導(dǎo)致內(nèi)部缺陷和絕緣電阻的變化，進(jìn)而引起絕緣子電場分布的改變。該方法得出的結(jié)果與紅外熱成像法結(jié)果一致，證明了該方法的可行性，并且該方法適用于現(xiàn)場測試。

2.5 超聲檢測

超聲檢測對材料內(nèi)部的缺陷、裂紋的靈敏度極高，利用復(fù)合材料本身或缺陷的聲學(xué)性質(zhì)對超聲波傳播的影響可檢測材料內(nèi)部和表面的缺陷，如氣泡、分層、裂紋、脫黏、貧膠等。高英等[20]利用超聲脈沖法檢測硅橡膠的內(nèi)部缺陷，發(fā)現(xiàn)硅橡膠材料與水的聲阻抗率接近，基于此可以很好地解決超聲檢測中的耦合問題。謝從珍等[21]應(yīng)用不同的檢波和介質(zhì)對硅橡膠復(fù)合絕緣子進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)在全檢波、正檢波、負(fù)檢波、射頻波4種超聲檢波方式中，射頻波的檢測效果優(yōu)于其他檢波方式。利用超聲波檢測方法，可檢測出護(hù)套與芯棒界面之間的脫黏、氣孔等缺陷。超聲檢測具有無損、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，但測試距離通常在幾米左右，目前還未實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測。

2.6 紅外熱成像檢測

紅外熱成像技術(shù)是利用探測儀測量目標(biāo)本身與背景間的紅外線差以得到不同的熱紅外線形成的紅外圖像，可有效檢測電力設(shè)備的發(fā)熱狀況。該方法可有效地對局部發(fā)熱的故障絕緣子進(jìn)行甄別和檢測[22]，已成為外絕緣材料熱特性研究的重要手段。李震宇等[23]利用紅外熱成像技術(shù)對不同的外絕緣材料溫度變化特性進(jìn)行檢測，研究結(jié)果表明，紅外熱成像技術(shù)可方便地獲得材料表面的溫度變化特性。該技術(shù)的局限性在于，檢測數(shù)據(jù)易受白天大地?zé)彷椛涞母蓴_，而夜間檢測則危險(xiǎn)系數(shù)較高，作業(yè)難度大。

2.7 紫外成像檢測

高壓設(shè)備由于絕緣劣化、受潮等原因會(huì)發(fā)生電離放電，根據(jù)電場強(qiáng)度的不同，可分為電暈放電、間歇性電弧放電和持續(xù)性電弧放電三種。電離放電的本質(zhì)是電子釋放能量，這一過程會(huì)發(fā)出紫外線，因此，根據(jù)電暈放電檢測能夠掌握絕緣劣化情況，紫外成像檢測技術(shù)正是基于這一原理。紫外線的波長范圍是40～400 nm，電暈放電輻射出的紫外光波長為230～405 nm，輻射到地面的太陽光紫外線波長多為300 nm以上，因此采用工作范圍240～280 nm的紫外光濾波器，就可接收到電暈放電的信號(hào)，該信號(hào)也可經(jīng)影像放大器轉(zhuǎn)化為可視的影像[24]。紫外成像法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離觀測；然而由于電暈放電并不是持續(xù)發(fā)生的過程，也無法人為控制，不適于日常檢測和評(píng)估。

3 實(shí)驗(yàn)室常用的儀器分析方法

硅橡膠復(fù)合絕緣子材料老化和性能弱化的根本原因在于絕緣子長期處于使用環(huán)境中，材料結(jié)構(gòu)和組成均發(fā)生變化，因此可以利用實(shí)驗(yàn)室儀器分析方法對絕緣子材料的老化程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1 微觀結(jié)構(gòu)分析

依據(jù)硅橡膠老化的基本原理，對硅橡膠材料的微觀組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以客觀、定量地判定材料結(jié)構(gòu)（特別是化學(xué)結(jié)構(gòu)）的變化程度，為絕緣子老化的預(yù)判提供依據(jù)。

3.1.1 FTIR光譜

在FTIR光譜中，硅橡膠分子結(jié)構(gòu)中的Si—O，Si—C，C—H等基團(tuán)的特征吸收峰見文獻(xiàn)[12]。硅橡膠的老化過程涉及到硅橡膠大分子降解，會(huì)造成聚合度和交聯(lián)度的下降，化學(xué)鍵斷裂引起的變化可通過FTIR光譜進(jìn)行觀測。陳曉春等[25]利用反射式紅外光譜法，對運(yùn)行15年的硅橡膠絕緣子進(jìn)行檢測，結(jié)果見圖6。從圖6可看出，相對于絕緣子內(nèi)芯部位，絕緣子表面代表硅橡膠分子主鏈的Si—O—Si信號(hào)強(qiáng)度（1 130～1 000 cm-1）和交聯(lián)基團(tuán) O—Si（CH3）2—O 信號(hào)強(qiáng)度（840～ 790 cm-1）明顯減弱，說明表面部位的硅橡膠聚合度和交聯(lián)度均有所下降，因此可以判定絕緣子表面部位的老化程度明顯。

圖6 硅橡膠絕緣子表面和內(nèi)部的FTIR譜圖對比[25]Fig.6 FTIR spectra of the surface and interior of silicon rubber insulator.

3.1.2 XPS表征

XPS是通過測量光電子的能量，繪制光電子能譜圖，從而獲得待測物組成的測量方法。在橡膠老化過程中，化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化會(huì)引起元素含量的改變，特別是XPS還能分辨同一元素的不同氧化態(tài)和化學(xué)環(huán)境，因而適于研究材料的分子結(jié)構(gòu)變化，如硅橡膠老化機(jī)制的研究中，就利用了XPS分析方法[6]。

3.1.3 核磁共振法

硅橡膠分子中包含的主要化學(xué)鍵是Si—O，Si—C，C—H鍵。在絕緣子材料老化的過程中，紫外線照射、局部放電引起的化學(xué)反應(yīng)等因素的共同作用下，會(huì)引起Si—O主鏈斷裂、—CH3基團(tuán)脫離，這都將使H原子含量和含H基團(tuán)的化學(xué)構(gòu)成發(fā)生變化。因此可通過核磁共振法，通過測量復(fù)合絕緣子共振回波信號(hào)中包含的H原子化學(xué)結(jié)構(gòu)信息反映老化狀態(tài)。徐征等[26]提出了一種單邊核磁共振測量方法，實(shí)現(xiàn)了絕緣子的無損檢測，初步驗(yàn)證了該方法的可行性，為探索絕緣子的老化現(xiàn)象及機(jī)制提供了新的分析方法。

3.1.4 SEM方法

通過SEM可以觀察試樣表面或斷面的形貌狀態(tài)，如材料表面的細(xì)小裂紋、孔洞、以及填料的析出、團(tuán)聚等現(xiàn)象[8，12，16]。使用時(shí)間不同的硅橡膠絕緣子傘裙表面的SEM照片見圖7。從圖7可以看出，使用2年的試樣表面較為光滑、平整，結(jié)構(gòu)均勻；隨著使用年限的增加，材料出現(xiàn)明顯老化，表面裂紋、孔洞增加，并出現(xiàn)粉化情況。

圖7 使用時(shí)間不同的硅橡膠絕緣子表面微觀形貌Fig.7 Surface microstructure of silicone rubber insulator samples with different service periods.

3.1.5 多種分析方法聯(lián)用

硅橡膠老化過程是多因素作用下的復(fù)雜過程，單一的分析方法不能完全反映老化程度或闡述材料的老化機(jī)理。硅橡膠復(fù)合絕緣子的使用環(huán)境決定了熱氧老化是主要的老化反應(yīng)，因此采用熱分析與其他檢測方法聯(lián)用，有助于進(jìn)一步深入研究硅橡膠材料的降解和分解過程。Chen等[27]分別采用TG與FTIR聯(lián)用、TG與MS聯(lián)用的方法，對硅橡膠在空氣中和氮?dú)庵械臒岱纸猱a(chǎn)物進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TG是模擬和研究硅橡膠熱氧老化過程的有效方法之一，硅橡膠在加熱過程中，內(nèi)部同時(shí)發(fā)生分解和過度交聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致復(fù)合絕緣子的老化。

3.1.6 材料基本性能測試

硅橡膠復(fù)合絕緣子老化后，聚合物分子鏈的側(cè)基斷裂，再重新交聯(lián)，會(huì)使材料硬度增加。因此對材料進(jìn)行硬度檢測，可在一定程度上判定硅橡膠老化的程度和狀態(tài)。此外，老化導(dǎo)致的材料硬度增加還可以通過力學(xué)性能（如拉伸強(qiáng)度等）進(jìn)行檢測[9]。隨著老化程度增加，材料會(huì)產(chǎn)生孔洞之類的缺陷，導(dǎo)致體積電阻率下降，因此測試硅橡膠的體積電阻率也可以反映材料的老化程度。

3.2 加速老化方法

研究硅橡膠復(fù)合絕緣子的老化機(jī)理并對老化程度進(jìn)行表征，選取不同年限、不同地區(qū)的在役運(yùn)行或故障絕緣子進(jìn)行系統(tǒng)研究是最直接的方法，然而這種方法在實(shí)驗(yàn)室難以實(shí)現(xiàn)，因此，研究人員多采用加速老化實(shí)驗(yàn)對絕緣子老化進(jìn)行模擬和研究。加速老化至今尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，常用的模擬老化實(shí)驗(yàn)方法包括[5]：1）1 000 h 鹽霧法：在鹽霧條件下對絕緣子施加1 000 h的電壓，觀察試樣的放電燒蝕情況；2）轉(zhuǎn)輪法：要求在含（1.4±0.6） g氯化鈉的污液條件下加壓實(shí)驗(yàn)30 000轉(zhuǎn)，時(shí)間約為1 700 h（70 d），觀察試樣性能的變化；3）斜面法：試樣5個(gè)為1組，要求污液不斷從試樣上流下，引發(fā)電弧，以5個(gè)試樣均能通過實(shí)驗(yàn)而不損壞的最高電壓等級(jí)作為材料的耐漏電起痕機(jī)電蝕損等級(jí)；4）多因素共同模擬實(shí)驗(yàn)法。

4 結(jié)語

硅橡膠復(fù)合絕緣子的老化是諸多因素造成的，對老化機(jī)理的研究和老化程度的檢測，也需綜合考慮多種方法。就檢測方法而言，目前的老化評(píng)估手段多適用于實(shí)驗(yàn)室操作，而不利于現(xiàn)場實(shí)施，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)存在局限性；而現(xiàn)有的各種在線檢測方法也存在著或多或少的不足，仍需進(jìn)一步改進(jìn)。就安全預(yù)警而言，目前主要是通過絕緣子老化所造成的結(jié)果作為判斷老化程度（如裂紋出現(xiàn)、憎水性下降、材料粉化、電暈放電等）的依據(jù)，缺乏老化早期預(yù)判的有效方法，從而無法指導(dǎo)絕緣子發(fā)生故障之前的檢修、更換等工作。如能通過老化機(jī)理檢測或監(jiān)測老化程度，例如觀測分子結(jié)構(gòu)在老化過程中的變化（包括FTIR、XPS、核磁共振等方法），就可大大提高預(yù)判的準(zhǔn)確性；進(jìn)一步地，若能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場在線分析，將更有助于對運(yùn)行中的絕緣子進(jìn)行監(jiān)測。如何對在役的復(fù)合絕緣子進(jìn)行在線表征，進(jìn)而有效預(yù)防電力系統(tǒng)的事故發(fā)生，是應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題，需要開展更深入的研究。