架空線路耐張桿塔上使用硅橡膠復(fù)合絕緣子設(shè)計(jì)

西安電瓷研究所有限公司的孫西昌等人以摩爾質(zhì)量為36×10^4～653×10^4g／mol的甲基乙烯基硅橡膠生膠為主要原料，添加氣相法白炭黑、結(jié)構(gòu)化控制劑、氫氧化鋁等等，制成了±800kv瓷芯支柱復(fù)合絕緣子用硅橡膠。為了保證硅橡膠在注射成形過程中與瓷芯棒粘接牢固，且不產(chǎn)生氣隙，在硅橡膠中添加了含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑和含不飽和基的硅烷偶聯(lián)劑；

在復(fù)合絕緣子的傘裙配方方面采取提高硅橡膠含量,對(duì)配方中的所有無機(jī)物進(jìn)行表面處理,采用高純度原料,增加特殊的光穩(wěn)劑等措施,并進(jìn)行了"w"形五傘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化及采用防雨閃傘裙邊結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明,"w"形五傘結(jié)構(gòu)的復(fù)合絕緣子外絕緣既符合交直流高壓輸電的電場(chǎng)理論,又能滿足高海拔、覆冰(雪)地區(qū)交直流輸電工程的實(shí)際應(yīng)用。

硅橡膠以其特有的化學(xué)穩(wěn)定性,使其具有耐高低溫性、憎水性、耐漏電起痕性和抗電蝕損性、電絕緣性等諸多優(yōu)異性能,在輸電線路中得到廣泛應(yīng)用。在運(yùn)行中,絕緣子在低溫下要承受較高的電壓,保持絕緣子在低溫狀態(tài)下的機(jī)械穩(wěn)定性是運(yùn)行安全的必要保證。筆者主要研究在低溫條件下硅橡膠復(fù)合絕緣子材料的機(jī)械強(qiáng)度、擊穿強(qiáng)度、體積電阻率、耐漏電起痕及電蝕損性能和憎水性,探討了輸電線路用硅橡膠復(fù)合絕緣子材料的耐低溫性能及其作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:硅橡膠復(fù)合絕緣子材料具有優(yōu)異的耐低溫性能。

項(xiàng)目編號(hào)：0512001 項(xiàng)目簡介：硅氟橡膠復(fù)合絕緣子機(jī)械強(qiáng)度高、抗沖擊、耐老化、耐腐蝕、電氣絕緣性能優(yōu)異、使用壽命長、運(yùn)行維護(hù)簡單、重量輕。所使用的硅氟新材料是國際上新型的功能材料，將硅氟橡膠用于制造絕緣子傘套，使絕緣子表面能更低，憎水角度大，自潔性更優(yōu)異。在產(chǎn)品的制造過程中采用了全自動(dòng)高壓注射成型、聲發(fā)射探測(cè)技術(shù)監(jiān)控機(jī)械式壓接、高溫二次成型等新技術(shù)、新工藝，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)無合?？p。自動(dòng)化程度高，采用在線色譜分析和微機(jī)檢測(cè)控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)管理的集成化、精細(xì)化和現(xiàn)代化。

絕緣子又名瓷瓶,通常是用來支持、固定載流導(dǎo)體,并使載流導(dǎo)體相與相之間和對(duì)地絕緣。因此絕緣子在輸電線路等裝置中具有廣泛的應(yīng)用。文章分析了架空線路對(duì)各種絕緣子的具體要求等。

問：為什么架空線路中耐張絕緣子串有時(shí)要反掛？ 答：架空線路中,一般情況下耐張絕緣子正掛,因?yàn)檫@樣橫擔(dān)位置固定,導(dǎo)線自然下垂,使絕緣子串自然傾斜,光滑的凸面朝上傾斜，不容易留住污垢，下雨時(shí)也容易沖刷掉上面的灰塵。

介紹了我國交流復(fù)合絕緣子運(yùn)行情況,分析了絕緣子的老化問題和事故原因,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取下的試品進(jìn)行了憎水性和硬度的測(cè)量以及老化性能的評(píng)估。認(rèn)為目前復(fù)合絕緣子損壞的主要原因是早期設(shè)計(jì)、制作工藝和材料配方不成熟,真正由于硅橡膠傘裙護(hù)套老化造成的事故還不多見。大部分復(fù)合絕緣子運(yùn)行10年及以上仍具有良好的憎水性,硅橡膠表面憎水性的下降和硬度的增加與運(yùn)行時(shí)間并無明顯關(guān)聯(lián)。硅橡膠的老化是一個(gè)漫長的過程,即使出現(xiàn)中期老化特征,仍在一段較長時(shí)間內(nèi)可以保障復(fù)合絕緣子的安全運(yùn)行。認(rèn)為硅橡膠的老化不應(yīng)成為復(fù)合絕緣子推廣使用的障礙。

硅橡膠的憎水性和憎水遷移性是影響其閃絡(luò)的重要特性。該文結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程介紹了憎水性的測(cè)量方法及應(yīng)注意的問題,并研究了al(oh)3添加量對(duì)憎水性影響。結(jié)果表明:在配方中添加105-120份al(oh)3時(shí),復(fù)合絕緣子用硅橡膠具有較好的力學(xué)性能、電學(xué)性能及不錯(cuò)的憎水性能。

作為高壓瓷質(zhì)絕緣子的更新?lián)Q代產(chǎn)品,硅橡膠復(fù)合絕緣子有著耐寒耐熱、防水性、電性能好和質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),但是硅橡膠復(fù)合絕緣子隨著工作的時(shí)間不斷的增加,會(huì)出現(xiàn)老化的問題。它的一些原來優(yōu)點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)較大幅度的變化,其中會(huì)出現(xiàn)耐污閃性能力下降、絕緣可靠性和表面憎水性也會(huì)降低,這樣會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全產(chǎn)生較大的影響,因此對(duì)復(fù)合絕緣子的老化特性進(jìn)行研究有著重要的意義。

一種復(fù)合絕緣子硅橡膠護(hù)套的制備方法

研究了電力系統(tǒng)復(fù)合絕緣子用硅橡膠材料的配方,通過試驗(yàn)得出了較合理的組分配比。結(jié)果表明,在100份(質(zhì)量,下同)硅橡膠中填充30～40份白炭黑時(shí)絕緣材料的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到4.0mpa以上,填充90～120份氫氧化鋁時(shí)耐漏電起痕及電蝕損可分別達(dá)到1a4.5級(jí)和質(zhì)量損失率小于0.04%,同時(shí)硫化劑2,5-二甲基一2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷的添加量必須達(dá)到1.5～2.5份才能保證硅橡膠得以完全硫化。將耐熱添加劑三氧化二鐵和結(jié)構(gòu)化控制劑羥基硅油的用量均控制在4～6份制備硅橡膠混煉膠,可以獲得綜合性能更好的絕緣材料。

本文利用試驗(yàn)手法對(duì)硅橡膠復(fù)合絕緣子的憎水性進(jìn)行研究,采集數(shù)據(jù)并分析,對(duì)高電壓輸電技術(shù)中絕緣子的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)的意義.

本文利用試驗(yàn)手法對(duì)硅橡膠復(fù)合絕緣子的憎水性進(jìn)行研究,采集數(shù)據(jù)并分析,對(duì)高電壓輸電技術(shù)中絕緣子的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)的意義.

500kv線路的傳統(tǒng)盤形瓷耐張絕緣子過于沉重、抗污閃性能不足、零值和經(jīng)濟(jì)性能差的問題越來越突出,需要采取新的技術(shù)措施。復(fù)合絕緣子以其重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、防污閃性能好等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在電力線路中的懸垂串中取得了良好的效果,解決其安全系數(shù)的選取問題是復(fù)合絕緣子應(yīng)用于500kv線路耐張串上的關(guān)鍵問題。為此,從對(duì)比研究的思路出發(fā),運(yùn)用架空導(dǎo)線非線性動(dòng)力學(xué)的分析方法,分析比較耐張復(fù)合絕緣子和懸垂復(fù)合絕緣子在動(dòng)態(tài)力下的沖擊系數(shù)。結(jié)果表明在斷聯(lián)、脫冰跳躍、舞動(dòng)、臺(tái)風(fēng)等動(dòng)態(tài)力作用下,耐張復(fù)合絕緣子的總體動(dòng)態(tài)力沖擊系數(shù)不大于懸垂復(fù)合絕緣子,得出結(jié)論:耐張復(fù)合絕緣子的安全系數(shù)與懸垂復(fù)合絕緣子一樣取3是合適的。

10kv復(fù)合(硅橡膠)針式絕緣子 ： 元/只 產(chǎn)品型號(hào)：fpw-10/3 10kv復(fù)合懸式棒型絕緣子fxbw4-10/100 元/只 產(chǎn)品型號(hào)：fxbw4-10/100 10kv電力線路耐張線夾 是否提供 加工定制 是品牌國產(chǎn) 型號(hào)fdfgfr應(yīng)用范圍線路金具 種類線對(duì)線接口類型din(大/中/小) 支持卡數(shù)二合一讀卡類型msmicro(m2) 形狀矩形制作工藝鑄造 特性破壞菏重（kn）18417191工作頻率高頻 接觸件材 質(zhì) 可鍛鑄鐵和剛制件熱鍍鋅 絕緣體材 質(zhì) 鑄鐵 芯數(shù)破壞菏重（kn）18417191 樂清鴻博電力設(shè)備有限公司電力金具:電纜金具、線路金具、變電金具、電站金具、熱縮附件 一、懸垂線夾 名稱規(guī)格型號(hào) 懸垂線夾xgu-1、2、3、4 懸垂線夾

專利申請(qǐng)?zhí)?cn200610057986.1公開號(hào):cn1889200公開日:2007.01.03申請(qǐng)人:趙輔本發(fā)明提供了在有傘棱的玻璃或瓷質(zhì)單層傘盤形懸式絕緣子的下表面粘接硅橡膠合成傘裙并獲得雙(多)層傘懸式絕緣子的技術(shù)方案。具體的結(jié)構(gòu)是,合成傘裙的中間孔以筒狀向上延伸,該筒狀延伸部的上部與懸式絕緣子的傘盤的下表面相互粘接。使用該方案對(duì)已有單層傘盤形懸式絕緣子進(jìn)行改造,既提高了絕緣子的防污閃性能,又沒有降低其裝拆串性能。

本文介紹了500kv輸電線路耐張串使用復(fù)合絕緣子的三種檢修攀爬方法,用于消除線路運(yùn)行、維護(hù)單位對(duì)檢修維護(hù)500kv耐張串在使用復(fù)合絕緣子時(shí)的疑慮,提高輸電線路的抗污閃能力,拓寬復(fù)合絕緣子在500kv輸電線路耐張串中的使用前景。

對(duì)500kv輸電線路耐張串在使用復(fù)合絕緣子時(shí)的力學(xué)負(fù)載進(jìn)行了試驗(yàn)、分析與三維有限元模擬研究,在力學(xué)機(jī)械性能方面驗(yàn)證500kv耐張串使用復(fù)合絕緣子的可行性,提高輸電線路的抗污閃能力,拓寬復(fù)合絕緣子的使用前景。復(fù)合絕緣子以重量輕、強(qiáng)度高、耐污閃能力強(qiáng)及免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)在輸電線路中得到廣泛應(yīng)用。新建線路工程中復(fù)合絕緣子的使用量已超過1/3,并取得良好的運(yùn)行效果,有效遏制了大面積污閃事故的發(fā)生,大大減輕了污穢地區(qū)繁重的清掃及零值檢測(cè)等運(yùn)行維護(hù)工

通過簡單介紹了我國合成絕緣子的發(fā)展過程和對(duì)珠海地區(qū)架空線路合成絕緣子運(yùn)行情況,以曾經(jīng)發(fā)生的兩起故障為實(shí)例,提出防止早期生產(chǎn)合成絕緣子事故和電網(wǎng)合成絕緣子監(jiān)測(cè)和輪換更新的建議。

為了給±800kv直流輸電線路復(fù)合絕緣子耐張串提供合理的均壓環(huán)配置方案,采用場(chǎng)域分解的方法將三維無界場(chǎng)域分解成有界子區(qū)域,使用有限元方法計(jì)算了±800kv直流輸電線路二聯(lián)復(fù)合絕緣子耐張串的電場(chǎng)分布,并分別進(jìn)行了均壓環(huán)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用ansoft軟件建立±800kv直流線路帶桿塔、導(dǎo)線、絕緣子耐張串的三維模型,研究了均壓環(huán)的管徑、環(huán)徑和抬高距對(duì)耐張串電場(chǎng)分布的影響規(guī)律,基于控制電場(chǎng)強(qiáng)度的考慮得到了均壓環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化配置方案。有限元計(jì)算結(jié)果表明,安裝了設(shè)計(jì)的均壓環(huán)后,復(fù)合絕緣子護(hù)套、金具、均壓環(huán)表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度均能滿足要求。

從理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證2方面探討復(fù)合絕緣子用于500kv交直流線路耐張串的可行性。首先模擬計(jì)算耐張串復(fù)合絕緣子運(yùn)行中的機(jī)械性能,即從扭轉(zhuǎn)載荷、拉力和均布橫向載荷、拉力和集中橫向載荷3方面分析復(fù)合絕緣子用于耐張串時(shí)的靜態(tài)力學(xué)性能;從斷聯(lián)、脫冰跳躍、舞動(dòng)、動(dòng)態(tài)風(fēng)4方面分析復(fù)合絕緣子用于耐張串時(shí)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。其次,對(duì)運(yùn)行中的500kv耐張串復(fù)合絕緣子進(jìn)行2次綜合性抽樣檢測(cè)。結(jié)果表明:當(dāng)合理地選取耐張串并聯(lián)數(shù)和復(fù)合絕緣子的額定機(jī)械強(qiáng)度時(shí),500kv復(fù)合絕緣子用于耐張塔的力學(xué)性能完全滿足要求;用于耐張串的復(fù)合絕緣子在運(yùn)行多年后所有性能均未發(fā)生下降。

220kv耐張復(fù)合絕緣子雙串在沿海一些嚴(yán)重污穢地區(qū)得到了局部應(yīng)用,但一直未得到大范圍推廣,主要是對(duì)耐張復(fù)合絕緣子雙串在運(yùn)行過程中發(fā)生機(jī)械性能下降或因內(nèi)部缺陷導(dǎo)致斷裂等問題存在疑慮。分別以2×lgj-400/35型雙分裂導(dǎo)線和1×lgj-400/35型單導(dǎo)線為例,簡要分析220kv耐張復(fù)合絕緣子串可行性,并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到可偏轉(zhuǎn)、安全強(qiáng)度高、少維護(hù)、免清掃。