高压绝缘子的设计一般包括电气设计、机械设计和热性能设计。 一。 绝缘子的伞棱形状 是电气设计的一部分。绝缘件表面伞状或裙状突出部分,具有遮挡风雨、提高淋雨条件下耐受(或闪络)电压的作用。盘形悬式绝缘子的盘形部分(伞盘)等统称为伞(盘)。 伞和棱统称为伞棱。 伞和棱的设计与爬电距离的设计有关。爬电距离是高压绝缘子的重要特性之一。因为在大多数情况下,特别是在污秽地区,输电线路上绝缘子串的片数是按工作电压下不发生污闪的要求而确定的,而爬电距离是决定污闪电压的重要因素之一,也决定了杆塔上绝缘子串的片数。如何选择呢?按工作电压作用下所需的单位爬电距离,初步决定绝缘子片数,然后按操作过电压及耐雷水平的要求做验算和调整。也即爬电距离越大,可能所需的绝缘子片数的的越少。 在电力系统的实际运行中由绝缘子问题造成的事故占较大比例,特别是污闪事故危害更大。据立木息咨询发布的《中国绝缘子避雷器市场预测与投资战略报告(2018版)》显示:近年来,我国绝缘子避雷器行业企业坚持科技创新,实现了新产品产值持续 快速的增长。截止 2016 年,行业内主要企业新产品产值达到 45.22 亿元,2012 年至 2016 年期间复合增速为 15.79%。 大跨越、特高压为特点,从而带动对百万伏等级输变电系列用绝缘子避雷器的需求。为满足市场需要,2012 年至 2016 年行业内主要企业陆续完成了一批具有先进水平的特高压工程用产品,并获得鉴定。 随着我国电网向更高高压发展,全国跨地域特高压联网工程的推进,将提高对绝缘子产品性能的要求。可靠性高、性价比优势更加明显的绝缘子将成为未来行业内重点发展的产品硅橡胶绝缘子一般指主要由伞盘(伞裙或 护套)、芯棒及金属端头三部分组成的复合绝缘子, 其中伞盘由热硫化硅橡胶制造,芯棒采用环氧树脂 经特殊工艺制成。同传统的陶瓷或玻璃串比较,具 有许多优点,主要表现在:1.质量轻、强度高。 乐清樊高电气有限公司,是一家专业从事高低压电器领域的产品研发、生产、销售和服务为一体的规模型企业,公司技术力量雄厚,设备配套完善,产品型号多样,随着公司的不断发展,产品设计科学、制作精良、造型美观,是现代电网建设的理想的配套产品,其中户内(外)真空断路器,隔离开关,负荷开关,氧化锌避雷器,熔断器,穿墙套管,绝缘子,电流互感器,高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业,质量创牌,诚经营,优良服务”的企业宗旨;一直致力于追求卓越的民族电气工业,为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力,您的满意始终是我们追求的目标,真诚欢迎新老朋友惠顾,共创美好未来。
尺寸、重量
由于芯棒具有很高的抗拉强度,因而合成绝缘子可以做得很轻巧,只有瓷绝缘子串重量的1/10。由于玻璃的介电常数为7~8,比瓷的6~6.5大,在机械强度和击穿电压相同的情况下厚度较小。电气性能 玻璃介质在标准冲击波作用下,其电击穿强度为1350~1700 kV/cm,约为瓷的3.8倍。曾多次用波头陡度很大的冲击波进行试验.结果均为大气闪络,而玻璃体未被击穿,运行经验也证明了玻璃绝缘
子不会被雷电所击穿。 电压分布 由于玻璃的介电常数大,使得玻璃绝缘子有较大的主电容,成串的电压分布较均匀,玻璃绝缘子串片电压低于瓷的片电压,从而减步无线电干扰,降低电晕损耗,延长玻璃绝缘子寿命,同时也提高了玻璃绝缘子成串闪络电压 抗老化性能玻璃经钢化处理的,表面形成压应力,如果玻璃表面有裂纹存在,也固应力作用使裂纹受到压缩而不致扩展。玻璃的电气强度一般在整个运行期间保
持不变,其老化过程比瓷缓慢得多。 耐油污性 玻璃绝缘子自洁度高,积垢粘附力小,容易清扫。 耐电弧性能研究表明,玻璃绝缘子的耐电弧性能更优。玻璃璃绝缘子多次遭受雷电弧冲击,使玻璃绝缘子表面局部烧伤、脱皮,烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体。 运行比较——零值劣化问题 玻璃绝缘子为内胶装结构,内胶装使用粘合剂,因为玻璃、水泥、钢脚热西胀系数各不相同,当绝缘子受冷热变化
时,玻璃件受到较大的压应力和剪切应力,故绝缘件易开或被击穿而形成零值绝缘子。玻璃绝缘子自破本来是质量问题,但对运行维护来说,反而成为一个很大的优点,用目力就能发现自破情况,对于通过高山峻岭等交通困难的线路就是更如此。无需仪表定期登杆逐片检测,大大减轻了工人的劳动强度和维护工作量。
绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效,否则绝缘子就不会产生重大的作用,就会损害整条线路的使用和运行寿命。 材料选择制造复合绝缘子的芯棒材料,主要是玻璃纤维增强型树脂引拨棒或不饱和聚脂粘合的玻璃纤维棒,一般要求芯棒的抗张强度大于300kN. 真空断路器,隔离开关,负荷开关,氧化锌避雷器,熔断器,穿墙套管,绝缘子,电流互感器,高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业,质量创牌,诚经营,优良服务”的企业宗旨;一直致力于追求卓越的民族电气工业,为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力,您的满意始终是我们追求的目标,真诚欢迎新老朋友惠顾,共创美好未来。 伞裙和护套一般采用相同的材料,由耐大气腐蚀、耐漏电起痕的聚合物材料或环氧树脂制作。聚合物材料通常是在E PM(乙丙烯共聚物), EPDM(乙丙橡胶)、硅橡胶、EVA(乙烯基醋酸醋)等原料中,添加适量的ATH(三水合氧化铝),紫外线吸收剂、增塑剂等配方而成。聚合物材料具有高分子结构,表面能低,憎水性强,上要求耐漏电起痕和蚀损的能力为4.5~6kV/6h。 目前,德、美、法等复合绝缘子生产国都倾向于采用硅橡胶和EPDM橡胶。其中,由于硅橡胶耐老化性能优于其他聚合物材料,被认为是有机复合绝缘子制造的 材料。而EPDM橡胶虽老化性能不如硅橡胶,但其价格低廉,通常用作制造户内及配电线路用的复合绝缘子。 复合绝缘子端部金属附件一般由可锻铸铁、球墨铸铁或镀锌的锻钢及合金材料制作,根据机械性能的要求进行不同选择,基本类同瓷绝缘子,尚未出现其它替代材料。复合绝缘子的制造工艺,按模制伞裙与粘结方法的不同,目前主要分为 三种方法: ①单伞裙的套装工艺; ②多伞裙的整体模压工艺。 ③单个伞裙或若干伞裙的连续式高温、高压注射成形工艺, 这三种工艺在国外均有使用。单个伞裙逐个的套装粘结方法,工艺并不复杂,但工艺流程多,工艺条件要求甚高。在芯棒与护套,护套与伞裙,伞裙与伞裙及芯棒与附件的粘结过程中,需要进行真空处理,防止遗留气泡在界面造成电气破坏。但粘结工艺现场人工操作程序多,常因工人在处理橡胶时掉渣,甚至汗水等人为因素影响,造成粘结不良,胶装质量不能完全保证,工作效率低。使用粘接剂单个粘结,还会造成绝缘子增长。国外有关试验证明,增长量超过2%,就易导致伞裙材料开裂。尤其在有高电压,或较大泄漏电流甚至阳光中紫外线的照射时,即使增长量为1.5%或更小,都会发生这样的事故。工业化的机械化程度高。但也不能避免这类问题,这种工艺已面临逐步被淘汰的可能。
现在常用的绝缘子有:陶瓷绝缘子,玻璃钢绝缘子,合成绝缘子,半导体绝缘子。性能 绝缘子的基本性能包括电气、机械和热性能。此外,还有耐环境和耐老化等性能。当绝缘子电压等级提高时,其尺寸和重量也相应增加,但电气和机械性能并不按比例提高,耐热急能下降。因此,电压等级高的绝缘子制造起来比较困难。 ①电气性能:沿着绝缘表面发生的破坏性放电称为闪络,闪络特性是绝缘子的主要电气性能。对于不同电压等级,绝缘子的耐受电压要求各不相同,其指标有工频干、湿耐压、雷电冲击耐压、雷电冲击截波耐压、操作冲击耐压等。为避免在运行中击穿,绝缘子的击穿电压高于闪络电压。在出厂试验中,可击穿型的瓷绝缘子一般经过火花试验,即加高压使绝缘表面发生频繁的火花,维持一定时间,看是否被击穿。某些绝缘子还需经过电晕试验,无线电干扰试验,局部放电试验和介质损耗试验等。高海拔地区绝缘子,因空气密度下降而使电气强度下降,因此,其耐受电压换算到标准大气条件时应相应提高。污秽绝缘子受潮时的闪络电压大大低于其干、湿闪络电压因此污秽地区须加强绝缘或采用耐污型绝缘子,其爬电比距(爬电距与额定电压之比值)应较正常型高。直流绝缘子与交流绝缘子相比较,其电场分布较差,又有吸附污粒和电解作用闪络电压较低一般要求有特殊的结构设计和更大的爬电距离。 ②机械性能:绝缘子在运行中常受到导线的重力和张力、风力、覆冰重量、绝缘子自重、导线振动、设备操作机械力、短路电动力、地震和其他机械力的作用。有关标准对机械性能规定有严格的要求。 ③热性能:户外绝缘子要求有耐受温度急变的能力。例如瓷绝缘子要求经几次冷热循环而不开裂。绝缘套管因有电流通过,其零部件和绝缘件的温升以及容许短时电流值均须符合有关标准的规定。维护管理/绝缘子 编辑绝缘子清扫在潮湿天气情况下,脏污的绝缘子易发生闪络放电,所以必须清扫干净,恢复原有绝缘水平。一般地区一年清扫一次,污秽区每年清扫两次(雾季前进行一次)。