高海拔地区紫外辐射、电晕放电对复合绝缘子表面形貌及成分的影响

在高海拔地区,硅橡胶复合绝缘子长期受到强紫外线辐射、强电晕放电作用,致使其表面形貌变化以及表面元素组成发生变化,从而导致绝缘性能降低。在此前实验中,模拟了高海拔条件下紫外辐射、电晕放电对绝缘子憎水性影响情况。基于此,利用SEM检测和EDS分析了紫外辐射及电晕放电对复合绝缘子表面形貌、化学成分的影响,发现两者均对硅橡胶表面的物理形貌产生了不同程度破坏,改变了表面材料的化学性质。并且电晕放电产生的臭氧,使绝缘子表面发生氧化及脱水缩合反应。     

在人工网络系统中采用电晕放电分析方法来确认不合格绝缘子

从试验室的试验结果发现,统计分析绝缘子的电晕脉冲电流能够证实在绝缘子串或铁塔中输电线路不合格绝缘子的存在。依据电晕电流脉冲的极性,幅值及脉冲的数量,对绝缘子和绝缘子串的电晕放电特性的一些基本方面进行了深入的研究。     

气溶胶浓度对雷暴云下地面尖端电晕放电的影响

尖端电晕放电是闪电先导触发的基础,而气溶胶作为电晕离子的载体,其浓度的不同可能会引起电晕放电特征的不同,进而影响闪电先导特征,但具体的影响程度尚未明确。为此,基于二维电晕粒子对流扩散模型,研究了不同气溶胶浓度(N_a)下的电晕放电特征,通过讨论雷暴云电场环境下,不同N_a对60 m高的塔尖周围电晕粒子时空演变的影响,揭示了尖端电晕电流(i_(cor))、空间电场(E)以及电晕电荷浓度(ρ)随N_a的变化关系。研究发现:1)当N_a低于10~(10)m~(-3)时,其对电晕放电的影响较小;当N_a高于10~(10)m~(-3)时,其影响相对明显。2)对比N_a分别为10~9和10~(10)m~(-3)两种情况,高塔尖端上空几十米范围,E差异达4 kV m~(-1)左右;上空一百米左右范围内,ρ的差异可超过1 nC m~(-3); i_(cor)峰值差异可达10%。3) i_(cor)峰值与N_a两者呈线性递减关系。因此,在实际的避雷针尖端放电研究或雷电防护设计中,当N_a大于10~(10)m~(-3)时,需考虑其对尖端放电的影响,而对于较为干净的大气环境,则可以忽略气溶胶的影响。     

受弯曲应力的复合绝缘子的机械特性

在北美昨合线路柱式绝缘子的应用日益普遍。本文发表了对这些绝缘子长期弯曲强度的试验结果及分析，发展了“损伤极限”的新概念。在运行时，复合线路柱式绝缘子经受复杂的负荷。数学模型与试验结果具有良好的一致性，允许提出线路柱式经缘子多个负荷应用曲线。     

接触网腕臂瓷绝缘子放电特征参量与提取

分析了目前已有泄漏电流特征参量对于准确表征绝缘子表面放电状态的不足,研究了污秽放电发展过程中的放电现象,提出了将泄漏电流分解为正弦波成分、三角波成分、杂散脉冲成分以及脉冲群成分4种成分,并将这4种成分的电荷含量作为放电特征参量来表征绝缘子表面放电状态。结合小波分析方法和数据处理方法提出了泄漏电流4种成分的提取方法。通过某型号铁路接触网棒形瓷绝缘子的人工污秽试验,验证了提出的泄漏电流4种成分提取方法的正确性和有效性,为下一步污秽度预测以及污闪预警提供新的特征参量。     

基于振荡水滴法和放电特性的复合绝缘子老化研究

长期可靠性是输配电网高压绝缘子最重要的性能指标之一。一般情况下,通过研究绝缘材料的憎水性、表面粗糙度、扫描电镜图像和及其相关的放电特性以评估复合绝缘子的老化性能。据此,本研究提出了一种基于水滴振荡周期的复合绝缘子老化评价方法——振荡水滴法(Oscillating Water Droplet, OWD)。首先,通过在不同老化程度的绝缘试样上进行了OWD试验,利用高速摄影机记录并分析了水滴与复合材料表面接触的全过程。其次,利用光学接触角仪研究其憎水性,得到了表面振荡水滴与接触角的关系,并使用光学轮廓仪进行表面粗糙度测试。该试验结果表明,随着老化程度与粗糙度增加,绝缘材料的表面憎水性降低。最后,介质沿面击穿试验的结果表明,随着老化时间增加,绝缘材料的介质沿面击穿电压降低,绝缘可靠性变差。本研究提出OWD法可以作为一种评估复合绝缘子憎水性的补充方法。     

复合绝缘子芯棒发热的热传导特性研究

近年来我国复合绝缘子由于芯棒发热导致异常温升的故障时有发生,给电网安全运行带来隐患.为了研究芯棒发热的热传导特性,以及复合绝缘子内外温度的关系,笔者通过理论推导,建立了芯棒发热的热传导模型,并开展仿真与实验研究.结果 表明,当复合绝缘子芯棒发热时,硅橡胶护套中径向温度成对数分布,芯棒表面温度与护套表面温度为一次函数关系...     

空心复合绝缘子疲劳负荷下的破坏特性

空心复合绝缘子是高压电器的重要外绝缘部件,同时承受机电热等多种应力.空心复合绝缘子的长期疲劳性能对配套主机设备安全运行意义重大,但相关研究很少.以500 kV典型规格的空心复合绝缘子为试验对象,分别进行了2组有无1000次弯曲疲劳对比试验,研究了不同弯曲负荷下的端部连接结构破坏形式.试验数据表明,两组试验的最终弯曲破坏...     

复合绝缘子存在及研究的问题

浅析了复合绝缘子存在及研究的若干问题 ,对复合绝缘子在运行中可能遇到的一些问题进行了讨论 ,对进一步提高复合绝缘子质量 ,保证其在运行中的安全可靠性应开展的研究工作 ,提出了具体建议     

空心复合绝缘子端部结构对弯曲强度的影响

空心复合绝缘子是高压电器设备的重要外绝缘部件,其端部连接结构对产品机械性能影响很大.目前常见的端部连接结构有间隙配合和过盈配合两种,但相关对比研究很少.笔者以某典型规格500 kV空心复合绝缘子为研究对象,采用有限元仿真分析和分组试验的方式,研究了不同端部连接结构的弯曲特性.研究结果表明,当施加相同弯曲负荷时,间隙配合绝缘管承受的应力比过盈配合大,间隙配合最终的破坏值会相对偏小.主要尺寸相同的两种端部连接结构样品,过盈配合弯曲破坏值比间隙配合弯曲破坏值高约11.6％.     

220kV线路雷击闪络限制器对复合绝缘子电场分布的影响研究

根据220 kV同塔双回输电线路线路实际结构,考虑铁塔、分裂导线、均压环、Zn O电阻片的介电性和导电性等因素的影响,采用时谐电场三维有限元计算方法,以对比的方式研究了220 kV架空输电线路雷击闪络限制器对复合绝缘子串、均压环电位及电场强度分布的影响;研究结果表明,闪络限制器提高了电位及电场强度沿复合绝缘子分布的均匀性,降低了复合绝缘子电场强度最大值;限制器使上均压环表面场强略有增加,使下均压环表面电场强度略有减小,但电场强度最大值远低于限制值。     

基于声发射技术的输电线路绝缘子放电模式识别

为正确判断输电线路绝缘子放电的类型,首先在时域状态下求出反应放电产生的超声波信号(放电声发射)波形特征的18个特征指标,利用主成分分析法,在这18个特征指标中提取出了四个互不相关的主成分的表达式,并解释每个主成分所代表的含义,以降低指标维数和信息重叠,提高放电模式识别的速度和准确性。其次,根据得到的特征指标,应用BP神经网络对放电模式进行识别。识别结果表明,利用放电声发射信号进行绝缘子放电模式的识别,可以有效地判断绝缘子放电的类型,该方法为电力设备的在线监测与故障诊断提供了一种新思路。     

棒形悬式复合绝缘子陡波试验影响因素研究

为研究试验回路参数、陡波波形对棒形悬式复合绝缘子陡波试验的影响,利用一支110kV棒形悬式复合绝缘子,在不同冲击电压发生器充电电压、不同陡化球隙距离下开展了陡波试验,对不同回路参数下的陡波电压幅值、陡波电压陡度进行了分析,根据试验中出现的陡波波形特点,对不同类型陡波波形的有效性进行了讨论。研究结果表明,棒形悬式复合绝缘子陡波试验中陡波电压陡度、陡波电压幅值随冲击电压发生器每级充电电压的升高而上升,陡波电压陡度随陡化球隙距离增加呈现先增加后减小的趋势。陡波波形峰值附近的震荡会造成陡度的大幅变化,建议考虑波形第一个峰值及以此峰值计算获得的陡度来判断形有效性。     

加装瓷绝缘子元件对330kV耐张复合绝缘子串电场的影响分析

为提高330 kV耐张复合绝缘子串的绝缘水平,通过电场分析,对绝缘子串不安装均压环、单独安装均压环或均压屏蔽环、同时安装均压环和均压屏蔽环以及加装一片xp-100瓷绝缘子等五种情况下的电场分布做了仿真计算。结果说明,均压屏蔽环对于降低绝缘子串连接区、连接金具、均压环及导线上的电场强度有显著作用,但其自身的电场强度却无法降低。在绝缘子串下端加装一片盘型悬式瓷绝缘子可有效降低均压屏蔽环上的电场强度,有助于提高绝缘子串的绝缘水平。     

复合绝缘子运行性能分析

对运行复合绝缘子的憎水性能、机械和老化性能等进行了分析 ,提出了其运行性能中存在的主要问题和研究方向 ,为今后科学地指导复合绝缘子提高运行可靠性及修、制订相关标准奠定了基础     

避雷式复合绝缘子的研制

针对配电系统复合绝缘子与金属氧化物避雷器联合使用时存在的问题,研制了一种具有固定导线和过压保护双重功能的组合式复合绝缘子,采用压板式导线固定方法代替原有的绑线式导线固定方法,解决了两种元件组合后绝缘子的承力问题,现场使用效果较好。