支柱絕緣子

高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體,它是為了增加爬電距離的,通常由玻璃或陶瓷或橡膠制成,就叫絕緣子。為了防止浮塵等污穢在絕緣子表面附著,形成通路被絕緣子兩端閃絡(luò)擊穿,即爬電.故增大表面距離,即爬距,沿絕緣表面放電的距離即泄漏距離叫爬距.爬距=表面距離/系統(tǒng)最高電壓.根據(jù)污穢程度不同,重污穢地區(qū)一般采用爬距為31毫米/每千伏。 　零值絕緣子指的是在運(yùn)行中絕緣子兩端的電位分布接近零或等于零的絕緣子。 　零值或低值絕緣子的影響：線路導(dǎo)線的絕緣依賴于絕緣子,由于制造缺陷 或外界的作用,如：絕緣子表面過臟，雷擊等。絕緣子的絕緣性能會不斷劣化,當(dāng)絕 緣電阻降低或?yàn)榱銜r稱為低值或零值絕緣子.。 絕緣子是光滑的，可以減少電線之間的容抗作用，以減少電流的流失。

(1)普通低強(qiáng)度(4kN)的瓷絕緣子出現(xiàn)斷裂問題較多，高強(qiáng)瓷(8kN及以上)的問題較少。

(2)斷裂事故在全國各地都有發(fā)生，發(fā)生斷裂事故的地區(qū)，北方多于南方，尤其東北地區(qū)最多，其次是華北地區(qū)。

(3)高壓支柱瓷絕緣子斷裂事故主要集中在220kV、110kV及66kV電壓等級，其中又以220kV最多，約占一半以上。

(4)高壓支柱絕緣子支撐的設(shè)備主要是隔離開關(guān)和母線，斷裂事故中涉及隔離開關(guān)的約占80%以上。

(5)斷裂事故在絕緣子上、中、下部均有發(fā)生，其中又以下部故障最多，上部其次，中部(上節(jié)的下部或下節(jié)的上部)最少。

(6)斷裂事故有95%以上都發(fā)生在法蘭口內(nèi)3厘米到第一傘裙之間。

(7)發(fā)生斷裂事故時常伴有溫度驟變，或者風(fēng)速較大等惡劣條件，且許多事故發(fā)生在分閘和合閘操作的時候。

隨著我國特高壓交直流線路的建設(shè)和對機(jī)械強(qiáng)度使用要求的不斷提高，純瓷支柱絕緣子的問題也越來越突出，在特高壓直流換流站中的問題更為突出，主要表現(xiàn)在：

①外絕緣問題。隨著運(yùn)行環(huán)境的日趨惡化，瓷支柱絕緣子抗污閃能力不足。對于特高壓直流而言，純瓷支柱絕緣子要求很大的爬電距離和結(jié)構(gòu)，而過高的支柱絕緣子難以達(dá)到較強(qiáng)的抗彎和抗震強(qiáng)度。

②抗地震問題。以電瓷支柱絕緣子為絕緣部件的高壓設(shè)備，簡稱為電瓷型高壓設(shè)備，這類設(shè)備的抗震問題一直難以很好地解決。在2008年的汶川大地震中，高壓設(shè)備損壞的大部分原因是瓷套管斷裂。對于特高壓直流系統(tǒng)而言，用于平波電抗器的支柱絕緣子要求整體高度12m，支撐質(zhì)量40t，而換流站地點(diǎn)在地震多發(fā)區(qū)的云南楚雄，顯然瓷支柱絕緣子要滿足抗震要求是十分困難的。

③制造質(zhì)量問題。瓷支柱絕緣子由于其本身工藝復(fù)雜、設(shè)備條件、原材料質(zhì)量問題等限制，制造難度很大。原國家電力公司發(fā)輸電運(yùn)營部高壓支柱瓷絕緣子事故調(diào)查工作小組在大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，按技術(shù)原因統(tǒng)計瓷支柱絕緣子的事故情況，得出造成支柱瓷絕緣子斷裂，產(chǎn)品質(zhì)量原因占大多數(shù)的結(jié)論。

1、支柱絕緣子均符合GB8287.1 《高壓支柱瓷絕緣子技術(shù)條件》和GB12744，《耐污型戶外棒形支柱瓷絕緣子》的規(guī)定，也符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC168《標(biāo)稱電壓高于1000伏的系統(tǒng)用戶內(nèi)和戶外瓷或玻璃支柱絕緣子的試驗(yàn)》及IEC出版物815《絕緣子在污穢條件下的選用導(dǎo)則》的規(guī)定。

2、絕緣子機(jī)械強(qiáng)度高、分散性小，運(yùn)行安全可靠。

3、絕緣子低溫機(jī)械性能好。

為檢驗(yàn)產(chǎn)品的低溫機(jī)械性能，在松遼水利委員會的水科所低溫試驗(yàn)室模擬室外冬季溫度的變化，對ZSW1-110/4 型絕緣子進(jìn)行冷凍試驗(yàn)。經(jīng)過幾次溫度循環(huán)后，在低溫下將試晶做彎曲破壞試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果證明絕緣子在-40℃條件下彎曲破壞強(qiáng)度與室溫相比無明顯變化。

4、耐污性能優(yōu)良。

絕緣子的耐污穢性能主要取決于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及傘裙的造型。該方面做了大量的工作。通過設(shè)計優(yōu)選、人工污穢試驗(yàn)優(yōu)選和自然污穢試驗(yàn)優(yōu)選，最后確定了大小傘相間、傘下帶棱的絕緣子傘裙。用該傘裙研制的額定電壓126kV、252kV 彎曲破壞負(fù)荷不小于12kV、爬電比距25mm/kV的絕緣子，在0.12mg/㎝2等值鹽密下，可長期耐受最高運(yùn)行相電壓，即絕緣子III級的爬電距離，可耐受IV級等值鹽密污穢。額定電壓550kV爬電比距為25mm/kV的絕緣子可在0.06mg/㎝2 等值鹽密下長期運(yùn)行。絕緣子的耐污水平在國內(nèi)領(lǐng)先，它耐受等值鹽密值高出同樣爬距、等徑傘裙同類產(chǎn)品的三分之一。經(jīng)東北電力試驗(yàn)研究院對絕緣了進(jìn)行人工污穢耐受電壓試驗(yàn)結(jié)果表明，爬電比距31mm/kV的絕緣子耐受最高值鹽密為0.25mg/㎝2。

5、耐地震水平高。

額定電壓252kV、550kV絕緣子，在北京水利水電科學(xué)研究院進(jìn)行了烈度9級的抗地震性能試驗(yàn)，結(jié)果試品完好無損。

6、無線電干擾低。

額定電壓550kV的絕緣子，在1.1倍最高運(yùn)行相電壓下，產(chǎn)生無線電干擾不大于500μV，晴天夜晚無可見電暈，可見電暈電壓高達(dá)450kV。

支柱絕緣子原因

研究表明，絕緣子的發(fā)熱由三部分組成：

一為電介質(zhì)在工頻電壓作用下激發(fā)的極化效應(yīng)發(fā)熱；

二為內(nèi)部穿透性泄漏電流發(fā)熱；

三為表面爬電泄漏電流發(fā)熱。

當(dāng)絕緣子運(yùn)行狀況良好時，其發(fā)熱主要為第一項(xiàng)；當(dāng)瓷絕緣子性能劣化，或瓷件開裂，或瓷盤表面積污，均會使第二或第三項(xiàng)的泄漏電流加大，發(fā)熱增加，致使絕緣子溫度升高。目前認(rèn)為，引起絕緣子劣化主要有三個方面的原因：制造工藝控制不當(dāng)、內(nèi)部缺陷和運(yùn)行環(huán)境變化的影響。

由于制造過程中的工藝和配方等問題，容易在陶瓷內(nèi)部形成微裂紋、吸濕性氣孔，并可能會造成內(nèi)部應(yīng)力的不均衡。局部應(yīng)力集中將加大微裂紋，水分通過裂紋、氣相中的貫通孔侵入瓷體，吸濕性氣孔為水分子提供了駐足空間。水與玻璃相發(fā)生應(yīng)力誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)，從而誘發(fā)裂紋的緩慢擴(kuò)展。工頻電壓工況下，水分子在轉(zhuǎn)向極化過程中相互摩擦，分子運(yùn)動劇烈區(qū)域產(chǎn)生的熱量將引起絕緣子局部出現(xiàn)明顯的溫升。

支柱絕緣子概述

電力系統(tǒng)中，棒形瓷支柱絕緣子被廣泛使用在母線和隔離開關(guān)中。在長期的運(yùn)行過程中，機(jī)械、 熱、電、環(huán)境等多因素的綜合作用使絕緣子用瓷不可避免地發(fā)生各種物理、化學(xué)變化，從而引起電氣 性能、機(jī)械強(qiáng)度等隨運(yùn)行時問的增加而逐步下降， 發(fā)熱、放電、發(fā)光等特征將伴隨性能下降過程同步出現(xiàn)。

防雷支柱絕緣子專利目的

《防雷支柱絕緣子》的目的是提供一種既在電力線路中起到絕緣和支持導(dǎo)線作用，又具有防弧作用且能重復(fù)使用的防雷支柱絕緣子。

防雷支柱絕緣子技術(shù)方案

《防雷支柱絕緣子》包括一絕緣護(hù)罩和一設(shè)置于該絕緣護(hù)罩內(nèi)部的由上壓塊和下壓塊構(gòu)成的夾線金具，還包括一與該夾線金具側(cè)端連接的引弧棒；一兩端分別與該夾線金具下端和一下鋼腳連接的絕緣子，該絕緣子通過該下鋼腳安裝于橫擔(dān)上該引弧棒呈彎折狀，其另一端靠近該下鋼腳。

其中，該上壓塊的下表面和下壓塊的上表面設(shè)有若干凹槽，并且該上壓塊和下壓塊通過兩個螺栓嵌件和兩個壓緊螺母連接。

其中，該凹槽內(nèi)設(shè)有穿刺刺齒。

其中，壓緊螺母上設(shè)有備緊螺母。

其中，該引弧棒外套有一絕緣套管。

其中，該引弧棒靠近該下鋼腳的一端為球形凸起。

其中，該下鋼腳靠近該引弧棒的一側(cè)設(shè)有一突出端。

防雷支柱絕緣子改善效果

《防雷支柱絕緣子》實(shí)現(xiàn)支柱絕緣子和防弧金具合二為一，具有絕緣和支持導(dǎo)線防弧簡化線路、降低造價且能重復(fù)使用的特點(diǎn)；而且絕緣子采用復(fù)合材料，絕緣性能好，爬電距離大，提高了防污穢水平同時絕緣護(hù)罩采用硅橡膠材料，絕緣性能好，抗老化，阻燃性能好。

防雷支柱絕緣子附圖說明

• 圖1為該發(fā)明一較佳實(shí)施例的剖示圖；

• 圖2為該發(fā)明一較佳實(shí)施例的使用狀態(tài)局部剖示圖；

• 圖3為該發(fā)明另一較佳實(shí)施例的剖示圖；

• 圖4為該發(fā)明一較佳實(shí)施例中下壓塊的立體示意圖；

• 圖5為該發(fā)明一較佳實(shí)施例中上壓塊的立體示意圖；

• 圖6為該發(fā)明一較佳實(shí)施例中穿刺刺齒的剖示圖；

• 圖7為該發(fā)明一較佳實(shí)施例中引弧棒的剖示圖；

• 圖8為該發(fā)明一較佳實(shí)施例中絕緣護(hù)罩的立體示意圖。

《防雷支柱絕緣子》涉及電力系統(tǒng)架空配電線路，特別涉及一種防止電力架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防雷支柱絕緣子。

2017年12月11日，《防雷支柱絕緣子》獲得第十九屆中國專利優(yōu)秀獎。