长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的试验研究

为研究长棒形瓷绝缘子的污闪特性,指导线路绝缘配置与选型,采用交流人工污秽试验方法,研究了盐密、污秽不均匀度对单节长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的影响,得到了长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数。试验表明:长棒形瓷绝缘子污闪电压与盐密值之间满足负幂指数关系;长棒形瓷绝缘子表面污秽含量一定时,随着伞裙上下表面污秽不均匀度的增加,其污闪电压先增加后减小;绝缘子迎背风面不均匀积污时,其污闪电压高于均匀积污的情况。以双伞型瓷绝缘子串为基准时,灰密1.0 mg/cm~2的长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数为K_1=0.611 6S~(-0.11)。     

绝缘子的爬电距离、表面积、体积及形状因数的计算

介绍了绝缘子的爬电距离、表面积、体积以及形状因数的计算方法，并以圆柱形瓷绝缘子和复合长棒形绝缘子伞裙为例介绍其计算过程和计算结果。     

长棒形悬式瓷绝缘子结构性能及发展趋势

介绍了长棒形悬式瓷绝缘子主要机电性能、技术参数和结构造型等方面的特点,对国内外产品技术标准、结构造型发展变化和使用情况进行了分析。结合我国近年来该产品推广使用情况,分析了今后长棒形悬式瓷绝缘子的发展趋势,指出随着我国超高压输电线路可靠性指标对绝缘子提出更高的技术要求。建议:采用氧化铝配方,进一步增强瓷质机械强度和增加设计裕度;采用半导体釉技术是长棒形瓷绝缘子提高耐污性能、防电晕性能有效的措施;长棒形瓷绝缘子使用均压环和招弧角,有效放电间隙变小,可考虑增加200～400 mm有效的绝缘体长度,同时保证产品互换性;长棒形瓷绝缘子在耐张串使用是按等效爬电比距来确定的,在悬垂串上使用还应根据长串耐雷电冲击特性、耐污秽特性来考虑配备,应不断积累相关试验数据。     

复合式绝缘子

英国Permali公司所属的输电发展公司9年前发展了一种新型绝缘子——复合式绝缘子。这种绝缘子对高压输电线路充分利用原来杆、塔,或降低铁塔高度,节约钢材有指导意义。它是利用定向玻璃层压件的高强度,外面浇铸脂环族环氧树脂。外形设计成瓷绝缘子的裙边形状,以获得足够的爬电距离。     

线路绝缘子性能及运行情况分析

比较了线路上盘形悬式瓷绝缘子、玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子及长棒形悬式瓷绝缘子的特性。指出,盘形悬式瓷绝缘子具有良好的绝缘、机电性能及耐磨、耐热冲击及抗气候变化等特点,但需进行零值检查,防污性能较差;盘形悬式玻璃绝缘子零值自破,残垂不易掉线,但闪络绝缘子的巡检较困难,而且价格较高;棒形悬式复合绝缘子抗污闪性能好,耐电蚀性优异,质量小,运行维护方便,但没有行之有效的检测技术,易老化,易脆断,憎水性易遭破坏;长棒形悬式瓷绝缘子的金具较少,抗耐电蚀能力强,防电弧,但瓷件本身较重,安装运输不方便,生产技术要求较高,耐压水平低。实际运行表明,棒形悬式复合绝缘子及长棒形悬式瓷绝缘子耐污性能优良,可提高线路运行的稳定性,宜在线路上广泛使用。     

RO—Al2O3—P2O5玻璃在模拟生理液中的侵蚀规律

对ＲＯ－Ａｌ２Ｏ３－Ｐ２Ｏ５系统玻璃中某些组分进行了去离子水及模拟生理液的耐蚀性测定。实验表明,ＲＯ－Ａｌ２Ｏ３－Ｐ２Ｏ５在模拟生理液中的侵蚀规律异于通常的Ｎａ２Ｏ２－ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ｐ２Ｏ５生物玻璃。试样的红外光谱验证了在该玻璃中兼有ＰＯ３和Ｐ２Ｏ７基团,具有稳定的Ａｌ（ＰＯ３）结构单元。     

板坯含水率对多异氰酸酯胶合的硬质纤维板物理性能的影响

本文报道了关于板坯含水率（ＭＭＣ）（８％，１５％和２２％）对用３％的二苯甲烷二异氰酸酯胶粘剂（ＭＤＩ）胶合的硬质纤维板物理性能的影响，与ＭＭＣ７％施用３％和１０％的ＰＦ胶合的硬质纤维板进行了比较。检测的物理性能是：吸水性（ＷＡ），厚度膨胀率（ＴＳ），及水浸后２４小时的线性膨胀率（ＬＥ），重量变化（ＷＣ），ＴＳ及两小时后的ＬＥ。ＡＳＴＭＤ－１０３７六循环加速老化处理（ＡＡＴ）。ＭＭＣ明显地影响了ＷＡ，ＴＳ（ＭＭＣ８％和１５％之间）及水浸后ＭＤＩ胶合的硬质纤维板的ＬＥ（ＭＭＣ１５％和２２％之间）水浸性能最佳的板坯含水率为１５％，ＭＭＣ没有明显影响ＭＤＩ胶合的硬质纤维板的ＴＳ和ＬＥ，和ＡＡＴ的六循环一样的影响。但是ＭＭＣ的确对两循环ＡＡＴ及四循环ＡＡＴ暴露具有某些明显作用，但最终六循环ＡＡＴ后无显著差异。用ＭＤＩ胶合的试件性能好于用ＰＦ胶合的试件（３％和Ｎ％ＰＦ胶粘剂），ＭＤＩ超过ＰＦ的因ＡＡＴ的３％ＰＦＴＳ，而ＭＤＩ能比得上１０％ＰＦ胶合的试件。     

复合绝缘子的尺寸及爬电距离检查

从复合绝缘子尺寸及爬电距离检查的目的出发 ,介绍了进行该试验的方法 ,并提出建议。     

棒形支柱瓷绝缘子弯曲应力的有限元仿真分析

利用有限元法,结合ANSYS分析软件,对棒形支柱瓷绝缘子的弯曲应力进行了模拟分析,研究了棒形支柱瓷绝缘子承载时的弯曲应力分布。结果表明,计算的强度与实测结果较好地吻合,说明了该方法对绝缘子的优化设计及其机械强度的可靠性分析具有指导作用,可作为棒形支柱瓷绝缘子设计的辅助计算工具。     

252kV四级污秽棒形支柱瓷绝缘子花釉缺陷原因分析及解决方法探讨

对比分析了干法生产的252kV四级和三级污秽棒形支柱瓷绝缘子的工艺特点,认为四级污秽棒形支柱瓷绝缘子产生花釉缺陷的原因是:伞间距小、伞伸出大,施釉操作时坯体旋转,伞根部位暴露不完全,釉浆很难喷到伞根部位。在保证产品机械性能、电气性能和冷热性能的前提下,将大伞根厚度由22.67 mm减小到17.61 mm,小伞根厚度由20.07 mm减小到15.66mm,大伞与小伞之间杆径直线距离增加2.64mm、小伞与大伞之间杆径直线距离增加2.69mm,两伞之间距离由67.76mm增加为70.11mm;爬电距离增加(用一组伞作为对比)5.61mm;杆径未变化;伞间最小距离70.11mm;伞间距和伞伸出之比0.926;大小伞伸出之差17.5 mm;伞倾角17°。实验证明伞形结构优化后,为施釉操作创造了条件,瓷检合格率明显提高,较好地解决了花釉缺陷问题。     

1000kV特高压绝缘子运行特性研究方向

介绍了晋东南-南阳-荆门1000kV交流试验示范工程中线路用盘形悬式瓷、玻璃和复合绝缘子的使用情况。分析研究了特高压绝缘子运行的积污、电气、机械和劣化等性能方面的情况,认为:应加强对特高压绝缘子积污特性、绝缘子直径对雨闪特性的影响,串形对绝缘子的机械特性影响,绝缘子运行的可靠性和劣化特性及机械振动特性的研究。建议待建特高压工程支柱绝缘子采用双柱并列式或三角锥式;及时开展盘形悬式瓷绝缘子劣化率、复合绝缘子憎水性和机械特性及钢脚腐蚀检测等工作。为制订1000kV特高压绝缘子相关运行规程和待建特高压工程绝缘子优化选型奠定基础。     

1000kV交流变电站用支柱、空心绝缘子存在的问题及解决办法

根据我国1000kV交流输变电工程对高压支柱绝缘子和空心绝缘子技术参数的要求,综合分析国外成功的制造经验、技术参数、500kV运行经验及国内制造能力,提出了国内支柱瓷绝缘子和空心绝缘子在按Ⅲ级污秽等级设计中,额定机械弯曲破坏负荷为10kN和16kN的支柱瓷绝缘子的高度应在(10000～120000)mm之间,如受制造设备限制,高度至少不小于8800mm,主体直径为(280～320)mm,爬电距离为(27500～33275)mm,并且应在其瓷表面涂PRTV、RTV;空心绝缘子的长度为(11000～13000)mm,最低高度不应小于9600mm,主体直径为(900～1200)mm,爬电距离为(40000～50000)mm。阐述了空心复合绝缘子可以解决空心瓷绝缘子不能解决的污秽和机械强度问题,建议在我国1000kV交流输变电工程中大量使用。     

1000 kV交流特高压支柱瓷绝缘子制造技术

根据晋东南-荆门1 000 kV特高压交流试验示范工程对支柱瓷绝缘子机械、电气、耐地震等性能的要求,首次采用污耐压法对其进行了污秽外绝缘设计、耐地震计算分析和耐地震性能评价、成功地研制了结构高度10m、额定弯曲破坏负荷16kN、扭转破坏负荷10 kN.m、爬电距离30 250 mm的1 000 kV特高压工程用支柱瓷绝缘子。该支柱绝缘子由五个单元件组成,具有优良的机械强度特性、污耐压特性和耐地震能力,可运行于c级污秽等级。试验验证和运行经验皆表明研制的支柱瓷绝缘子的电气、机械特性等满足晋东南-荆门1 000 kV特高压交流试验示范工程的要求。     

超声法在支柱瓷绝缘子探伤中的应用

支柱瓷绝缘子存在的缺陷严重威胁电网的安全运行。介绍了采用超声法对支柱绝缘子进行探伤的基本原理,探伤方法主要有纵波斜角超声波检测和爬波超声波检测两种,纵波斜角超声波检测速度较慢,但可检测瓷件的中心部位;爬波超声波检测速度较快,探测表面下1～15mm的裂纹非常敏感。列举了采用爬波方法在现场检测的实例,建议:在停电时间允许的情况下,应结合爬波和纵波两种方法对支柱绝缘子内部的缺陷进行全面检测。检测时,根据瓷瓶的大小,选择合适尺寸的探头。同时还应根据被检瓷件的材料(高强瓷或普通瓷),选择同类别的试块和探头。     

1000 kV交流系统用棒形支柱瓷绝缘子研究

在国家发展1 000 kV特高压输变电网络的情况下,作为配电设备的关键产品-棒形支柱瓷绝缘子的国产化,是电瓷行业面临的主要任务。根据输变电系统对棒形支柱瓷绝缘子的技术要求,介绍了1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对瓷绝缘子配方进行了改进;同时,对1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算。试验结果表明,产品通过了所要求的定型试验。     

降低输电线路外绝缘故障的措施

目前设计线路外绝缘配置,未对爬电比距有效系数进行修正和按最大系统电压值计算。新建或调爬后的线路外绝缘,仅能耐受一般性有雾天气,对于浓雾特别是伴有湿沉降的天气,则会发生局部点、区段甚至大面积污闪的事故。提出了按复合绝缘子的结构高度合理选择大盘径绝缘子配置外绝缘,减小大气过电压空气间隙的击穿电压与绝缘子串的闪络电压之比值的方法,即配合比从0.85减小到0.7。结果表明,采取以上方法,可提高线路的耐雷水平、有效泄漏比距和1min湿耐受值;节约线路走廊资源;大幅度降低了运行维护成本及检修人员的工作量;降低了雷击跳闸的几率。     

特高压支柱瓷绝缘子弯曲强度可靠性分析

特高压工程在电气、机械和运行可靠性方面对支柱绝缘子提出了更高的技术要求。从统计学角度提出产品强度设计与配合方面的一些新思路,分析了常规设计方法与笔者推荐的设计思路下瓷支柱绝缘子弯曲负荷试验时的损伤概率,提出:提高特高压瓷支柱绝缘子可靠性的关键是降低瓷材料的分散性;元件设计时,若瓷材料由于工艺等原因的限制分散性较大,可通过提高法兰和水泥胶装结构的强度提高元件可靠性;整柱设计时,非等裕度强度配合可以有效提高瓷支柱绝缘子的可靠性。     

绝缘导线防弧含检修接地功能金具的研制

根据10kV架空绝缘导线易遭雷击断线的机理,结合线路检修接地保护的需要,研制一种集穿刺式雷击放电间隙和检修接地保护功能的金具,雷电正、负极性冲击放电试验结果表明:在15cm、16cm和18cm放电间隙下,P20、P15、PS15型绝缘子每次放电均发生在穿刺燃弧金具端电极与接地端电极间,使工频电弧弧根固定或疏导至穿刺燃弧金具或引弧棒上燃烧并断弧。保证遭雷击时绝缘导线不击穿、熔断或沿绝缘子面闪络接地。将穿刺燃弧(含检修接地保护功能)金具安装在距绝缘子绑扎处外负荷侧40～50cm绝缘导线上,调整好上下电极距离,能有效地杜绝绝缘导线遭雷击时断线隐患,又可在线路检修中挂设检修接地线,另外穿刺牙齿采用T2紫铜材料,直接相嵌浇铸在上下铝合金压板内,其穿刺咬合力度远比整体铝合金浇制的穿刺线夹咬合接触优。