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淺談合成絕緣子

10-04 19:50:58  瀏覽次數:404次  欄目:建筑電氣
標簽:建筑電氣工程技術,建筑電氣與智能化, 淺談合成絕緣子,http://www.tljciu.live

  摘 要:綜述合成絕緣子的廣泛采用,介紹其結構特點、優良性能,特別是優良的抗污特性,使其大量應用于防污閃,并對使用中應注意的方面進行說明。

  在近年的電力線路建設和改造中,合成絕緣子的用量越來越多,范圍也越來越廣,10kV到500kV各電壓等級的線路新建,特別是運行中的輸電線路防污調爬,通常選用合成絕緣子。合成絕緣子的廣泛使用,主要有以下三方面的原因:

  1)工業的高速發展及全面開發建設,環境污染加劇,大氣中粉塵含量呈上升之勢,通過對輸電線路絕緣子表面的鹽密測試,表明大部分區域積污量在加大,對輸變電設備的防污閃又有了更高的要求。

  2)合成絕緣子的制造工藝近年來飛速提高,質量較為成熟穩定,經受了掛網運行的檢驗,具有結構緊湊、重量輕、強度高、不清掃、不檢零、不易破粹斷裂以及優良的抗污性等優點。

  3)在價格方面,合成絕緣子串(帶聯接金具)與防污絕緣子串價格已相差不多。這些都為合成絕緣子近年的廣泛應用奠定了基礎。

  合成絕緣子是采用有機高分子聚合絕緣材料制造的新型復合結構絕緣子,由芯棒、傘裙護套(粘接層)、聯接金具及附件(均壓環)幾部分組成。芯棒是由樹脂粘接上百萬根玻璃纖維沿軸線平行排列而形成的玻璃鋼棒,抗拉強度高于600 MPa,是高強度瓷的3~5倍,相當于優質炭素鋼,具有良好的抗撓和抗疲勞性,承受合成絕緣子的機械負荷,是內絕緣的主要部分,選用蠕變小的增強纖維和樹脂,確保芯棒有良好的機械和電氣性能。芯棒受潮將發生水解反應,降低合成絕緣子的機械強度,引發掉串事故,因此確保芯棒不受潮是合成絕緣子安全運行的基本條件。傘裙護套是以硅橡膠為基體,添加偶聯劑、阻燃劑、抗老化劑等填充料經高溫加壓硫化而成,是合成絕緣子良好的外絕緣,硅橡膠傘裙護套具有良好的憎水性,使水份在其表面形成水珠狀而難形成連續水膜,

  其憎水性遷移加強了合成絕緣子的防污能力,由于硅橡膠分子作用,傘裙護套上的污穢層表面也具有憎水性,而且其憎水性在局部電弧等因素下短時失效后很快又能恢復,大大提高了合成絕緣子的污閃電壓,相同泄漏距離及污穢程度下的污閃電壓是瓷絕緣子串的2倍以上,這一優良的抗污特性使合成絕緣子廣泛應用于線路的防污調爬中。同時硅橡膠傘裙護套具有優良的耐老化性、阻燃性、耐漏電起痕及電蝕損性,抗撕裂,并保護芯棒不受外部環境的侵蝕,因制造工藝不同,有的產品的芯棒與護套、傘裙與護套之間存在粘接層,如擠包護套穿傘工藝,粘接層和電場同方向,是絕緣的薄弱環節,因粘接材料和粘接工藝的的原因曾造成絕緣內界面受潮發生局部放電擊穿整支喪失絕緣的情況,應加以注意;傘裙護套整體真空注射的工藝,減少了內絕緣界面,有益于改善合成絕緣子的內絕緣;聯接金具作為合成絕緣子的一部分,與芯棒連在一起,

  通過別的金具連接于掛線點和導線,芯棒與聯接金具的結構可分為粘接式、壓接式和楔接式三類,承受和傳遞全部機械負荷,粘接式由于粘接劑有老化問題和低溫變脆等不足已較少采用,壓接式因壓接機械和工藝提高,采用較多,但需注意金具和芯棒的熱膨脹系數差別會降低承載力,楔接式分為內楔和外楔,內楔會破壞芯棒的完整,但連接強度穩定、工藝簡單,應用較多,外楔因連接強度不穩定及工藝復雜,已較少采用,一般220 kV及以上電壓等級的合成絕緣子裝配1~2只均壓環,使電場分布均勻,防止高壓電場加速合成絕緣子端部老化,并在過壓時有引弧作用,縮短放電時間,確保傘裙表面不被電弧灼傷,因而對均壓環的安裝須要求嚴格操作。

  合成絕緣子較多應用于線路新建和線路防污調爬中。合成絕緣子在新建線路中的廣泛使用,充分體現了其重量輕、不易破碎、斷裂且便于安裝、運輸的優勢,在運行中不清掃、不檢零,

  只作常規檢查,降低了運行成本,更適用于交通不便的山區搶修。合成絕緣子的優良耐污閃性能,使其廣泛用于輸電線路的防污調爬中,提高了電網的抗污閃能力,效果較為明顯。合成絕緣子結構緊湊的優勢,在中國還未充分應用,以縮小線路走廊寬度,降低鐵塔高度和尺寸,建成緊湊型輸電線路,節省投資。同時,在使用合成絕緣子的過程中,需注意幾方面的問題。  

  1)合成絕緣子在使用前的外觀檢查及運行常規檢查中,須仔細檢查傘裙護套及端部密封段是否有撕裂破損和老化現象,杜絕芯棒進水受潮現象發生,嚴禁從合成絕緣子上下導線和進行檢查。

  2)中國的合成絕緣子掛網時間在10年左右,對合成絕緣子在運行過程中的老化規律、使用壽命、抗污閃能力的變化,還需收集更多的資料和認真研究。

  3)對不同制造工藝的合成絕緣子產品,關注的方面不同,擠包護套穿傘工藝制造的產品應關注其粘接界面的質量,傘裙護套整體注射工藝制造的產品應關注合模縫質量、芯棒是否因高溫和分段成形溫差受損,根據使用條件選擇適當的聯接方式。

  4)選用合成絕緣子進行線路調爬,合成絕緣子串的高度如大于原絕緣子串,須對交叉跨越和桿塔電氣距離進行校核。

  5)嚴格按要求安裝均壓環,防止裝反和均壓環開口方向未對齊。

  合成絕緣子在電網中的使用越來越廣泛,隨著科技的發展其制造工藝不斷完善,質量和性能得到進一步的提高,實時掌握了解合成絕緣子的發展動向,將有利于電網的建設和安全運行。

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