有关硅橡胶复合绝缘子的几个问题
硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究

硅橡胶复合绝缘子憎水性与污闪特性研究一、本文概述随着电力工业的发展,电力设备的绝缘性能对电力系统的稳定运行至关重要。
硅橡胶复合绝缘子作为现代电力系统中的重要组成部分,其憎水性和污闪特性直接影响到电力设备的长期运行安全。
因此,对硅橡胶复合绝缘子的憎水性与污闪特性进行深入研究,不仅有助于提升电力设备的绝缘性能,也对保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
本文旨在全面分析和研究硅橡胶复合绝缘子的憎水性与污闪特性。
通过对硅橡胶复合绝缘子的材料特性、制备工艺和表面结构进行详细阐述,为后续的憎水性和污闪特性研究提供理论基础。
利用先进的实验手段,对硅橡胶复合绝缘子的憎水性进行定量评估,分析不同环境因素对憎水性的影响规律。
通过模拟污秽环境下的污闪试验,探究硅橡胶复合绝缘子的污闪特性及其影响因素。
结合实验结果,提出优化硅橡胶复合绝缘子憎水性和污闪特性的有效措施,为电力设备的设计和运维提供指导。
本文的研究不仅有助于深入了解硅橡胶复合绝缘子的绝缘性能,还能为提升电力设备的安全性和可靠性提供理论依据和技术支持。
本文的研究成果也可为其他类型的绝缘材料研究提供参考和借鉴。
二、硅橡胶复合绝缘子材料特性硅橡胶是一种具有优异电气性能和化学稳定性的高分子材料,广泛应用于电气绝缘领域。
硅橡胶复合绝缘子结合了硅橡胶的优良绝缘性能和复合材料的结构优势,表现出独特的材料特性。
硅橡胶具有出色的憎水性。
其表面能低,不易被水分润湿,即使在潮湿环境下也能保持良好的电气绝缘性能。
这种憎水性使得硅橡胶复合绝缘子在潮湿或污染环境中具有更高的耐污闪能力,有效提高了电力系统的运行安全性。
硅橡胶复合绝缘子具有优异的耐老化性能。
硅橡胶材料在紫外线、臭氧、高温等恶劣环境下仍能保持稳定,不易发生老化。
这种耐老化性能保证了硅橡胶复合绝缘子具有较长的使用寿命,减少了维护和更换的频率,降低了运行成本。
硅橡胶复合绝缘子还具有良好的抗电晕性能。
在高压电场下,硅橡胶材料能够抵抗电晕放电的侵蚀,保持绝缘性能的稳定。
关于复合绝缘子的力学性能
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关于复合绝缘子的力学性能复合绝缘子的外绝缘由硅橡胶来提供,其机械负荷主要由内部的玻璃纤维引拔棒提供,同时涉及到金具与玻璃纤维引拔棒的连接。
因此对复合绝缘子力学性能的研究分析,是安全运行的关键。
1 端部金具连接结构与芯棒利用率复合绝缘子主要靠单向玻璃纤维增强的树脂引拔棒(俗称芯棒)来承担机械负荷。
芯棒最突出的性能特点即很高的拉伸强度和比强度。
芯棒中的玻璃纤维沿轴向承载方向的顺向排列,使其具有很高的轴向拉伸强度,一般可达1000 MPa以上。
因而直径仅18 mm的芯棒,其拉伸破坏强度即可达到250 kN以上。
又由于芯棒的密度一般只为2.0 g/cm3,因而其比强度(拉伸强度与重量之比)为优质碳素结构钢的5~6倍。
芯棒的高强度、高比强度的特点,正是复合绝缘子强度高、重量轻、杆径细的基础。
虽然复合绝缘子完全依靠芯棒来承担机械负荷,然而芯棒的强度并不等于复合绝缘子的强度,这是因为芯棒必须通过绝缘子的端部附件传递负荷,才能与输电线路的杆塔及导线相连接。
而端部连接处必然是机械应力最集中的地方,不同的连接结构也会导致不同的应力集中程度,因此复合绝缘子的机械强度实际上更多地不是取决于芯棒的机械强度,而是其端部连接的机械强度,也就是芯棒的利用强度。
采用同样芯棒而不同连接结构的复合绝缘子,其机械强度是不同的,因此对芯棒的利用强度是不同的。
国内外复合绝缘子按照连接结构划分,主要有楔接式和压接式两类,目前以压接式为主要采用形式。
压接式生产自动化程度高,外形尺寸小,简洁美观,无论是金具加工还是压接配合都较简单、清晰。
压接式连接区对芯棒和金具的尺寸精度、压接时芯棒损伤程度的探测、金具镀锌层质量等都有很高的要求。
压接式属于非自锁性结构,必须完全靠预压力产生的金具塑性变形来抵御运行中可能出现的任何滑移,而且由于芯棒与金具的热膨胀系数有较大差异,低温时芯棒尺寸的收缩比金具大,从而要求在压接生产过程中施加足够的预压缩力,以保证在低温环境下金具中仍有足够的压缩量。
硅橡胶复合绝缘子护套伞裙表面存在竖直合模缝时的结构性能差异分析
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硅橡胶复合绝缘子护套伞裙表面存在竖直合模缝时的结构性能差异分析(转)1引言复合绝缘子因其特有的防污性能和显而易见的优越性,而具有广阔的应用前景。
其复合绝缘部分是以硅橡胶为基材,填充多种填充剂,通过混炼后经硫化后成型的。
目前,普遍采用的芯棒连续挤压护套和外套粘伞裙的外绝缘组装工艺,经权威研究机构近十几年分析、研究和运行的验证,已是较为成熟的生产工艺。
但近几年来国外玻璃绝缘子生产厂家和瓷绝缘子的生产和研制机构用塑料注射方法成型,对复合绝缘子外绝缘亦采用此注射成型方法,这种工艺制成的护套伞裙表面会出现两条对称的贯穿性竖直合模缝,合模缝处的材质结构分布状况、机电技术参数及耐老化性能必然与其它部位有所不同,有必要对其外绝缘结构性能的差异进行分析和论证,供用户参考。
2材质分布结构分析注射成型方法是把芯棒放在上、下伞套模具中间,将硅橡胶外绝缘材料通过注射机高速注满伞套模具腔,然后经加热硫化成型。
这种注射方法会在护套伞裙表面竖直方向出现两条对称贯穿性的合模缝,此处的材料组成状况与其它部分有所不同。
硅橡胶外绝缘材料模具腔内形成的表面都是由硅氧烷分子构成的,不存在颗粒状填充剂裸露现象[1],而由模具间隙形成的竖直方向合模缝是在注射过程中形成的,产品注射用的胶料中有直径几百pm的硅氧烷分子,占胶料体积10%的粒径十几nm的白碳黑颗粒和占胶料体积40%的粒径为几μm的氢氧化铝及其它少量填充剂颗粒。
在较高温度下高速注入伞套腔时,极易流动填满缝隙,而颗粒大的填充剂则易滞留在其缝隙的入口处,尤其是比硅氧烷分子直径大2000多倍的氢氧化铝及其它填充剂颗粒更容易留在模具接口处。
按人们尽量减少模具配合间隙的习惯设计加工,将会更加重填充剂的堆积。
护套伞裙表面的竖直合模缝形成的薄边修掉后,必然会有一定量的填充剂颗粒裸露于表面。
用能量扩散X射线分析方法,在电子扫描镜下进行检测,发现其表面层材质结构分布极不均匀,分散性较大[2],而其它部位的表面层材质结构基本是均匀分布的,分散性极小。
复合绝缘子典型故障及解决措施
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复合绝缘子典型故障及解决措施任志涛【摘要】复合绝缘子作为保障输电线路安全运行的重要工具,在输电线路中有着广泛的应用.本文通过研究和数据,分析复合绝缘子的典型故障原因和特点,并在此基础上提出解决措施,为提高复合绝缘子可靠性提出依据.【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2015(000)030【总页数】2页(P52-53)【关键词】复合绝缘子;典型故障;应对措施;【作者】任志涛【作者单位】中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司,甘肃省兰州市730050【正文语种】中文【中图分类】TM216复合绝缘子具有憎水性优良、防污性能强、重量轻、可靠性高的特点,其不仅能够有效减少了输电线路污闪事故的发生,减轻了污秽清扫和零值检测等工作的工作量。
而且能够显著降低了线路跳闸的次数,和运行维护难度,因此近年来在输电线路工程建设中得到了广泛应用,但是复合绝缘子在运行维护方面仍缺少相应的经验,使用过程中也暴露出一部分问题。
因此,分析复合绝缘子的典型故障,并采取针对性的措施加以解决,有着重要的现实意义。
1.1 雷击故障雷击故障是引起复合绝缘子故障的主要原因,由于雷击引起绝缘子闪络,造成输电线运行故障。
经研究表明,电极间的干弧距离是绝缘电子串的临界冲击闪络电压的决定因素,与绝缘材料的种类无关。
相较于瓷与玻璃绝缘子串,复合绝缘子可在运行中保持较高的绝缘水平。
但是,复合绝缘子伞裙直径较小,当串长相同时,其耐雷水平略低于相同结构高度的瓷、玻璃绝缘子串。
当电压等级越低,这种缺陷就越发明显。
通过雷击闪络时复合绝缘子的情况分析,可以看出大部分复合绝缘子的干弧距离达不到标准要求。
所以,复合绝缘子干弧距离偏低是引起雷击闪络故障的主要原因。
可通过适当加长复合绝缘子的子串长,形成恰当的干弧距离,来减少雷击故障的发生。
1.2 鸟害故障当前由鸟害造成的复合绝缘子故障主要分为以下两类。
1.2.1 鸟类叨啄鸟类叨啄复合绝缘子硅橡胶伞裙保护套,使保护套受到破坏,耐老化性能较弱的新榜直接暴露在大气环境之中,当损坏不能及时发现并得到有效处理,将会引发脆断等更加严重的事故发生。
浅谈硅橡胶合成绝缘子在输电线路中的应用
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浅谈硅橡胶合成绝缘子在输电线路中的应用摘要:硅橡胶合成绝缘子作为一种新产品具有重量轻、体积小、抗闪络、耐老化、免检修和免维护等优点,近年来在35kV-220kV线路上得到广泛使用。
通过对合成绝缘子运行进行分析,对确保高压输电线路安全运行,提高供电可靠率有着重要意义。
关键词:合成绝缘子;基本结构;运行分析在输电线路上采用的绝缘子,按电介质材料分为瓷、玻璃、有机合成绝缘子3种类型。
在长期的运行中,绝缘子会受到雷击、污秽、鸟害、冰雪、高湿、温差等环境因素的影响;在电气上要承受强电场、雷电冲击电流、工频电弧电流的作用;在机械上要承受长期工作荷重载、综合荷载、导线舞动等机械力的作用。
为确保电力系统安全运行,提高供电可靠率是对电力企业考核的一项重要指标,而不断运用高科技材料又是解决这个问题的有效途径。
硅橡胶合成绝缘子具有重量轻、体积小、抗闪络、耐老化、免检修和免维护等优点,在35kV—220kV线路上得到广泛使用。
一、合成绝缘子的基本结构合成绝缘子也称为有机复合绝缘子、橡胶绝缘子或非瓷绝缘子,它是由有机合成材料组成复合结构绝缘子,主要有芯棒、金具、伞裙护套和粘接层组成。
(1)金具是合成绝缘子的机械负荷的传递部件,它和芯棒组装在一起构成合成绝缘子的连接件。
结构的好坏影响到芯棒强度的发挥和绝缘子的机械性质。
(2)伞裙护套是合成绝缘子的外绝缘部分,其作用是使合成绝缘子具有足够高的抗湿闪和污闪的外绝缘性能,保护芯棒免受大气侵蚀。
(3)芯棒是合成绝缘子机械负荷的承载部件,同时又是内绝缘的主要部件。
(4)粘接层一部分是用粘合胶完成护套与芯棒之间的连接;另一部分是用灌封胶来完成伞裙之间的连接。
粘接质量的好坏直接关系到内绝缘的水平。
二、合成绝缘子与瓷绝缘子的性能比较(1)以SGX-35kV、SGX-110kV、FXBW4-220/100-2350绝缘子和瓷绝缘子作如下比较:表1的数据表明,合成绝缘子的防污水平明显比瓷绝缘子高。
硅橡胶高压复合绝缘子的应用现状及发展
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正因为硅橡胶高压复合绝缘子具有许多传统 绝缘子无法比拟的优越性能, 已得到国内外越来越 多的应用。我国硅橡胶高压复合绝缘子研究开发较 晚, 但也正在飞速发展。据资料介绍, !""#年我国在 高压线路上运行的硅橡胶高压复合绝缘子已达 #)" 万支 2 年, 而且每年以 !’5 以上的速度增长, 大大促 进了电力工业的发展, 提高了用电安全性, 具有社 会和经济双重效益。按此计算, !"#" 年 我 国 将 需
一、 研究开发新型高压复合绝缘子 的必要性
传统的高压绝缘子主要是绝缘陶瓷和玻璃制 品, 由于其表面易形成水膜, 加上空气中的尘埃及 其它工业污染物沉积, 会形成湿润且有一定盐碱度 的脏膜, 这层脏膜会使输变电线路上绝缘子的绝缘 性能下降, 从而发生外绝缘闪络 (俗称 “飞弧” 或 “污 闪” ) 现象。往往会造成大面积、 大区域停电事故, 危 害极大。我国目前仍是以煤炭为主要能源的国家, 是世界上污闪事故最多的国家之一。目前国内电力 系统普遍采用定期人工清扫、 加大爬距、 绝缘子表 面涂刷硅油等措施来防止污闪事故的发生, 虽然短 期有一定效果, 但费工费料、 成本高, 且必须停电施 工。此外, 由于现代电力输送需要更高的电压和在 更加严酷的环境下输电, 这意味着需要更大、 更重 的绝缘子, 也就需要更大的支撑结构, 总工程费用 势必增大。鉴于上述原因, 研究开发性优质轻的新 型材料绝缘子是十分必要的。
科技资讯
硅橡胶高压复合绝缘子的 应用现状及发展
刘建铭 陈文伟 付函
绝缘子是输变电线路上不可缺少的重要部件。 有机硅橡胶高压复合绝缘子是目前最新型的第三 代绝缘子,它与传统的陶瓷和玻璃绝缘子串比较, 在材料、 结构上有着本质的不同, 性能上有明显的 优势, 是今后绝缘子的发展方向。 脂肪族环氧树脂、 二元和三元乙丙橡胶、 聚四氟乙 烯及室温硫化硅橡胶等, 既有单用, 也有并用 (如硅 橡胶与三元乙丙橡胶共混) 。但由于这些材料制造 的复合绝缘子使用一定时间后都会出现因老化而 漏电起痕等问题, 即使是绝缘、 耐候、 憎水等性能比 较优越的室温硫化硅橡胶涂覆在陶瓷绝缘子表面 上, 也会因机械损伤及腐蚀开裂而漏电起痕。 !" 世 绝缘性及 纪 &" 年代以后出现了以合成材料为芯棒, 耐候性良好的高温热硫化型硅橡胶材料为伞裙组 成的复合绝缘子, 经实用证明, 它的电绝缘及耐紫 外线、 耐臭氧、 耐风霜雨雪、 抗污染性能都满足使用 要求。 !" 世纪 ’" 年代初, 我国一些高校、 研究院所, 如清华大学、 武汉水利电力大学、 华东电力试验研 究院、 西安电瓷研究所等单位相继开展热硫化型硅 橡胶复合绝缘子研制工作,并研制出 ()*)"" +, 各 型号系列的硅橡胶复合绝缘子产品。当然, 作为一 种新型的绝缘子, 除拉伸强度、 抗弯等机械性能有 严格要求之外, 还必须经过紫外线、 耐电弧、 盐雾 室、 跳火等试验及户外长时间的运行考验, 最后才 能确定是否可用。国产硅橡胶复合绝缘子就是在上 海—南京间高压线路上进行工业试运行的。!" 世纪 昆明隆源达电力设备厂引进武汉水利 -" 年代中期, 电 力 大 学 的 发 明 专 利 , 开 发 出 ./01() 2 #"" 、 ./01
复合绝缘子典型故障

复合绝缘子典型故障1.引言1.1 概述复合绝缘子是一种常见的用于高压输电线路的电力设备。
它是由绝缘子套筒、绝缘子芯、金属螺栓和钢帽等部分组成的复合材料制品。
复合绝缘子具有良好的绝缘性能和机械强度,既能保证线路的安全运行,又能适应复杂的气象环境。
然而,复合绝缘子在长期使用过程中,也会出现一些典型故障。
这些故障可能会导致电力系统的损坏、线路的故障,甚至对人身安全构成威胁。
因此,及时发现和处理复合绝缘子的故障,对于确保电力系统的可靠运行至关重要。
本文将重点介绍复合绝缘子的典型故障,并提供预防和处理的建议。
通过对复合绝缘子故障的深入了解,可以有效地指导电力工程技术人员进行维护和管理工作,提高电力系统的可靠性和稳定性。
希望本文能对读者对复合绝缘子故障有所了解,并能在实践中取得应有的效果。
1.2 文章结构文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
具体来说,引言部分主要是对整篇文章的概述,介绍复合绝缘子典型故障这个主题,并说明文章的目的。
正文部分则包括复合绝缘子的基本原理和结构以及常见故障的分析。
最后,在结论部分对复合绝缘子的典型故障进行总结,并提出对故障的预防和处理建议。
引言部分的目的是引起读者的兴趣,帮助他们了解和认识复合绝缘子典型故障的重要性。
首先,我们将对复合绝缘子和其在电力系统中的作用进行概述,强调复合绝缘子在电力传输中的重要性。
然后,我们将简要介绍整篇文章的结构,明确各个部分的内容以及本文的目的,以便读者能够更好地理解和阅读后续的正文部分。
通过以上的引言,读者能够了解到这篇文章的主题和目的,并形成对复合绝缘子故障的整体认识。
接下来的正文部分将详细介绍复合绝缘子的基本原理、结构以及常见故障的分析,帮助读者更深入地了解复合绝缘子的特点和存在的问题。
最后,在结论部分,我们将总结复合绝缘子的典型故障,从而给出对复合绝缘子故障的预防和处理建议,以期提高电力系统的可靠性和稳定性。
通过以上的文章结构安排,读者可以清晰地了解到本文的内容安排和逻辑推导,有助于他们更好地理解和掌握复合绝缘子典型故障的相关知识。
复合绝缘子的应用及存在问题分析
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复合绝缘子的应用及存在问题分析复合绝缘子与电瓷绝缘子相比,除了耐污闪性能好之外,还有如下优点:(1)用于相同电压等级的复合绝缘子长度比电瓷绝缘子短。
这可以减少相间和对地的绝缘距离,从而减小线路走廊宽度,降低铁塔和高度和塔头尺寸,便于架设紧凑型线路(2)重量轻,金属部件少,强度高,不容易破裂,便于安装,不用清扫,不需要检测零值,便于检修、维护。
(3)原材料稳定,制造程序简便,比较容易实现自动化和大规模生产。
尽管复合绝缘子有上述优点,但是在电力生产实际中发现复合绝缘子还是存在一些不可避免的缺陷。
在送电线路上运行的绝缘子会受到雷击、污秽、鸟害、冰雪、高湿、温差等环境因素的影响,在电气上要承受电场、雷电冲击电流、工频电弧电流的作用,在机械上压迫承受长期工作载荷、综合载荷、导线舞动等机械力的作用,综合分析三种类型绝缘子的运行性能及特点,研讨绝缘子在运行中出现的问题及解决措施,对于提高线路的运行可靠性,是很有必要的。
华北等地已发现硅橡胶绝缘表面憎水性下降的现象,根据分析有可能直接导致污闪的发生,运行经验表明,复合绝缘子在经过长时间受潮后,硅橡胶表面憎水性会有程度不同的下降,有些复合绝缘子在一段时间内几乎不呈现憎水性。
而在受潮条件小时后,不同伞裙配方的复合绝缘子其憎水性恢复速率不同,性能良好的硅橡胶,表面憎水性恢复速率快;而性能比较差的硅橡胶,表面憎水性恢复需要较长的时间。
因此,不难解释华东地区在晴好天气下的复合绝缘子闪络故障的原因。
运行若干年的复合绝缘子取下后进行机械强度试验时发现,芯棒在额定或低于机械破坏负荷下出现较大滑移,甚至在显著低于机械破坏符合下芯棒从端部金具中脱出;此外,还有库存产品也存在机械强度显著下降的事例。
目前,尽管复合绝缘子在使用中尚未造成导线掉线的恶性事故,但复合绝缘子机械强度下降的现象仍然是潜在威胁,机械强度下降对各种机械端头的连接方法都有,甚至国外采用压接式接头在运行一段时间后也未达到额定机械破坏符合即拉脱。
架空线路耐张杆塔上使用硅橡胶复合绝缘子设计 探讨

架空线路耐张杆塔上使用硅橡胶复合绝缘子设计探讨摘要:硅橡胶复合绝缘子自上世纪九十年代开始,已经陆续广泛应用在高压送电线路杆塔上了,但是主要还是应用在直线杆塔上做为悬垂串使用。
而对于耐张转角杆塔上的应用主要还是传统的瓷、玻璃绝缘子。
本文通过作者的分析,希望对这个问题做更深一步的探讨。
关键词:输电线路;复合绝缘子;设计荷载;比较;应用Abstracts: Silicon Rubber Insulator has been used on the high-tension transmission line since 1990s, while it used to be the catenaries strain part on the straight line pole. While the traditional porcelain or glass ones are still mainly used on the strain insulator tower. And there is a further study base on it.Key words: transmission line; composite insulator; design load; comparison; application.一开头语有机绝缘材料,特别是高温硫化硅橡胶的优良性能已经被实践所证实,用其制作的硅橡胶复合绝缘子在国内外已经安全运行了20年后,经试验仍然具有良好的绝缘性能并且没有明显的放电痕迹。
这一优良性能主要由于硅橡胶的憎水性和其内部的小分子易于迁移到污层外表面的性质决定的;憎水性使其表面不易形成水膜,而小分子迁移到污层外表面有利于修补由于污秽积累而受损的憎水性并包裹污物而使放电和闪络不易沿面发展。
目前硅橡胶复合绝缘子作为电力设备外绝缘有逐渐取代传统的瓷、玻璃等无机绝缘子的趋势,就架空线路而言,使用硅橡胶复合绝缘子作为强有力的防污闪措施也是大家公认的。
硅橡胶在输电线路绝缘子中的应用

硅橡胶在输电线路绝缘子中的应用摘要:硅橡胶是自20世纪中叶起逐渐投入工程应用的有机合成材料,其独特的化学结构,优异的耐热性能及电性能使其在电力设备电气绝缘中得到了广泛应用和进一步发展。
本文对硅橡胶材料的性能以及输电线路绝缘子的基本情况进行概略说明,着重叙述硅橡胶绝缘子体现在高压输电线路中的特有性能及其实际应用中应注意的问题,并简述对硅橡胶绝缘子的现存不足及未来展望。
关键词:硅橡胶绝缘子憎水性耐污闪老化一、硅橡胶概述硅橡胶(Silicone rubber),由二甲基硅氧烷及其它有机硅单体聚合而成。
Si-C键键能高达426kJ/mol,它没有双键,有优异的耐老化性。
硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。
但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差,在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶,且除腈硅、氟硅橡胶外,一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳,故硅橡胶不宜用于普通条件的场合,但非常适用于许多特定的场合。
1、室温硫化硅橡胶(RTV)室温硫化硅橡胶是指不需加热在室温下即可硫化的一类硅橡胶。
室温硫化硅橡胶是一种端基含有羟基(或乙酰氧基)的硅橡胶,分子量较低,通常为粘稠状的流体。
这类橡胶中加入适量补强填充剂、硫化剂和催化剂(或受空气中的水分作用)后即可在室温下硫化而成弹性体。
硫化完全之后在耐热性、耐寒性、介电性能等方面都很好,唯其机械强度较低些,可用于浇铸和涂敷胶料。
室温硫化硅橡胶可分为单组份型和双组份型两种。
双组份型室温硫化硅橡胶是由含端羟基的硅橡胶和补强填充剂、硫化剂等配合而成,使用时再添加催化剂。
硫化时即在催化剂的作用下,使含端羟基的硅橡胶与硫化剂之间发生脱醇缩合反应而形成交联结构。
改变硫化剂和催化剂的用量,即可调节硫化速度,一般用量大时,硫化速度快,反之则慢。
在硫化过程中,生成的醇类物质逐渐从硫化胶中扩散逸出。
单组份型室温硫化硅橡胶,是由端基含有乙酰氧基的硅橡胶与补强填充剂以及其它助剂配合而成,使用时不需添加催化剂,从密封包装中取出后与空气中的水分作用即可硫化成为弹性体。
硅橡胶复合绝缘子憎水性影响因素分析
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硅橡胶复合绝缘子憎水性影响因素分析摘要:硅橡胶复合绝缘子具有机械强度高、重量轻、维护费用低、安装容易、防污性能好,能够在极端温度下保持绝缘及介电强度等优势,在我国电力行业获得了广泛应用。
憎水性是衡量其电气性能的重要指标,紫外线及高电导率雾等因素都会影响其憎水性,本文对此进行了分析梳理。
同时,硅橡胶材料的憎水性具有一定的迁移性特征,这也是硅橡胶复合绝缘子的独特优势所在,本文也对此进行了介绍。
关键词:复合绝缘子;憎水性;紫外线;高电导率雾1.前言我国的高压输电线路中,绝缘子材料可以划分为传统材料和新型材料两类,传统材料包括陶瓷及玻璃,新型材料包括半导体釉绝缘子、复合绝缘子等。
其中复合绝缘子在上世纪70年代期间,由于表现出来的巨大优势而得到重视,逐渐在全世界范围内获得了广泛应用。
硅橡胶是目前应用得比较多的一类复合绝缘材料,在我国,复合绝缘子的材料基本以硅橡胶为主。
复合绝缘子的优势具体包括机械强度高、重量轻、维护费用低、安装容易、防污性能好,能够在极端温度下保持绝缘及介电强度等,往往被应用在相间间隔棒的表面、避雷器外壳、线路支柱串等位置。
我国一般主要用在中等及严重污秽地区,以110-220kV的线路为主。
2.影响复合绝缘子憎水性的几点因素对于复合绝缘子来说,憎水性也被叫做湿润性,可以理解为根据硅橡胶表面张力的差异表现出不同的性能。
衡量硅橡胶材料电气性能很重要的一个指标就是憎水性,可以用一滴水来检测材料的亲水性,在不同固体平面表面滴上一滴水,如果水滴平铺成水膜或水层,则该材料属于亲水材料,如果缩成半球状或球状,则说明该材料憎水性较好。
虽然复合绝缘子优势明显,但也存在一定的不足。
事实上,硅橡胶表面憎水性并非一成不变,会随着表面环境的变化暂时减弱或消失。
主要是因为它采用的是有机材料硅橡胶,与玻璃和瓷等材料相比,硅橡胶里的各个元素主要通过共价键结合,元素间的力和键都比较弱,所以大分子较易发生断裂,这也是硅橡胶材料比无机材料易老化的原因。
浅析复合绝缘子外绝缘老化问题及其解决方案

浅析复合绝缘子外绝缘老化问题及其解决方案摘要:本文在研究复合绝缘子外绝缘材料基础上,对复合绝缘子外绝缘老化原因进行探讨,针对复合绝缘子外绝缘老化问题及其解决方案给出一些思路和建议。
介绍喷涂PRTV材料、包覆式伞裙这两种复合绝缘子外绝缘老化修复常用的设备检修技术。
关键词:复合绝缘子;外绝缘老化;解决方案;1引言电网设备中复合绝缘子广泛应用在变电站和输电线路中,以其优越的防污闪性能为电气设备提供良好的外绝缘。
但是复合绝缘子硅橡胶表面因长期承受户外恶劣天气难免发生老化现象,如裂纹、粉化、硬化,甚至出现脱落;同时硅橡胶表面的憎水性丧失严重,若有雨水淋在表面形成连续水膜,将导致表面泄漏电流增大,极大地降低了设备的耐污闪、雨闪性能,严重威胁着电网的安全运行。
2外绝缘老化问题分析外绝缘硅橡胶材质本身具有良好的耐老化特性,但是由于产品填充剂和硫化工艺的原因影响了外绝缘的整体性能。
市面上所采用的合成硅橡胶原材料结构和质量参差不一,合成工艺技术质量较低,硅橡胶高分子材料长期受酸性无机物质的氧化降解,导致硅橡胶耐老化的整体性能下降[1]。
2.1 RTV材料RTV(室温硫化硅橡胶)材料耐自然天气老化性能不佳,作为防污涂料的RTV 平均每5年要喷涂一次,而近期发现部分地区出现了3年即劣化失效的RTV防污涂料。
有部分厂家采用RTV材料作为复合绝缘子的外套材料,并且出现了严重事故,如2009年-2012年期间,国内部分地区出现了SF6电流互感器复合绝缘子外套严重劣化现象。
2.2 LSR材料LSR(液态硫化硅橡胶)耐泄漏电流性能不佳,且老化速度相对较快,有的甚至投运不足一年就出现了明显材料劣化。
LSR复合绝缘子失效案例也较多,2011年9月,特高压直流±800kV某换流站内直流分压器外套发生伞裙烧蚀起痕,外套采用欧洲的LSR材料。
2014年1月,另一个国外某著名设备厂家的穿墙套管在国内某±500kV换流站也出现了严重的劣化现象。
浅析复合绝缘子硅橡胶材料老化特性

浅析复合绝缘子硅橡胶材料老化特性摘要:作为高压瓷质绝缘子的更新换代产品,硅橡胶复合绝缘子有着耐寒耐热、防水性、电性能好和质量轻等优点,但是硅橡胶复合绝缘子随着工作的时间不断的增加,会出现老化的问题。
它的一些原来优点也会出现较大幅度的变化,其中会出现耐污闪性能力下降、绝缘可靠性和表面憎水性也会降低,这样会对电网的安全产生较大的影响,因此对复合绝缘子的老化特性进行研究有着重要的意义。
关键词:复合绝缘子;老化;憎水性;泄漏电流1前言复合绝缘子作为现代高压线路中的一个重要的组成部分,是替代瓷质绝缘子的优良元件,它可以在一定程度上提高污闪电压,并能极大的缩短线路运行维护时间和停电时间,在供电方面也保持着较大的可靠性。
硅橡胶复合绝缘子主要有着耐污性能优异、清扫维护工作量少、质量轻和弹性好不易碎等特点,这也是硅橡胶复合绝缘子能够成为新一代更换产品的条件。
不过这些优良的特性会随着使用的年限增加而不再成为突出的条件,反而成为威胁电网安全的不良因素,因此研究绝缘子老化问题成为行业中的一大重点。
文章主要通过规程DL/T864—2004复合绝缘子电晕老化试验来对老化特性进行相关分析研究。
2电晕老化实验测试实验所用的试验材料是一种硅橡胶复合绝缘子切片,选取合适的尺寸,并进行电晕老化实验处理。
电晕老化装置中利用的是针板放电原理,紧密均匀排列的钢针作为高压电极,铝板作为地极。
当在装置中通入负极性直流电压,装置会产生相对均匀的电晕放电。
实验对环境有着特殊的要求,需要在密闭的有机玻璃装置进行,相配套的还要可调温度和湿度的显示仪器。
新型硅橡胶复合绝缘子切片进行电晕放电实验的相关参数设定如下表1,实验共分为3组,为了避免实验出现偶然性,提高实验的精准度,每一组有10个实验切片,以一天为一个老化周期,并且每隔一个周期进行特性分析。
2.1憎水性测量利用静态接触角法来进行憎水性实验测试,测量时需要接触角测试仪,并且在利用计算机和数码相机进行数据采集和分析。
复合绝缘子用硅橡胶材料的配方设计与老化性能评估
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复合绝缘子用硅橡胶材料的配方设计与老化性能评估摘要:复合绝缘子在目前的社会实践中有着比较广泛的应用,且其在电力系统的应用实践中发挥着巨大作用,所以强调复合绝缘子的质量意义显著。
对现阶段的复合绝缘子生产进行分析,其会经历设计、制造等多个环节,而各个环节中存在的问题会影响最终成品的质量。
结合复合绝缘子的具体使用做分析,在持续利用的过程中,其会发生老化现象,而这种老树属于正常老化。
在材料运用不合理或者是材料搭配科学性差的情况下,复合绝缘子的老化会呈现非正常趋势。
为了强调复合绝缘子的高质量生产与安全应用,讨论硅橡胶材料基础上的复合绝缘子生产配方设计,并对其老化性能评估做讨论,这于实践有突出指导意义。
关键词:复合绝缘子;硅橡胶材料;配方设计;老化性能;评估对复合绝缘子的生产进行分析,硅橡胶材料是目前生产复合绝缘子过程中采用的主要材料,这种材料与其他的橡胶材料进行比较,显著的特点是憎水性丧失之后能够在一定条件下获得恢复,即硅橡胶材料具备比较优异的憎水性恢复与迁移特性,这种特性使得硅橡胶材料能够在高压复合绝缘子伞套的制作与应用中发挥重要价值。
对复合绝缘子的运行做分析可知其会在电场、光照、淋雨、污秽等条件下出现性能下降等问题。
为了保证复合绝缘子在实际应用中的性能稳定,需要保证复合绝缘子制作材料具有良好的电气性能、机械性能以及理化性能。
为了满足这些条件,需要对硅橡胶材料的配方设计进行分析。
对硅橡胶材料的配方设计与老化性能评估做讨论,需要执行如下工作。
一、配方筛选试验结合目前的实践做分析,要新设计或者是改变复合绝缘子的配方,一般会利用人工加速老化试验方法来对配方进行筛选,同时也会对老化性能进行评估。
结合目前的实践,在配方筛选试验组织实施的过程中,主要使用的方法如下。
首先是1000h盐雾试验法。
这种方法是昨早被写入国际标准的老化试验方法[1]。
就该种方法的具体实施来看,其基本操作是在盐雾条件下对绝缘子进行1000h电压,然后对绝缘子的烧蚀和放电情况进行分析。
复合绝缘子的应用及运行中的问题
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控的压接式, 使成品的人为分散性得到控制。在当 前技术已经成熟, 运行时间和次数已经充分体现了 复合绝缘子的优点, 大大减少了输电线路的维护工 作量, 提高了劳动生产率, 显著提高了输变电设备 外绝缘性能, 大大减少了污闪事故率。在 500 kV 及
以上特高压输电线路绝缘子中已经占有很大比例。
空心绝缘子则采用环氧树脂浸渍的玻璃纤维增强
收稿 日 期:2007 - 08 - 20 ;修回日 期:2007 - 10 - 22
图 1 芯棒 脆 断的破 坏面
图 2 芯棒正常破坏的破坏面
46
江
苏
电
机
工
程
正常破坏的外貌如图2 所示。这些破坏面对棒 的轴线倾斜角近似450, 破坏面可以有 1 个(fl )或几 个(f2)并带有显著的轴向层裂(f3) 。这些破坏表面 有很多细小的碎片。 通常, 当拉伸复合施加到复合绝缘子上时, 芯棒 自由长度上遭受一拉应力, 此拉应力均匀分布在棒 的横界面上。但在附件内部或接近端部附近处的应 力分布通常很不均匀, 并且局部位置应力可能还很 大。正常破坏从这个部位开始, 但是在运行中观察 到, 芯棒的破坏不仅在端部附件内或接近端部附件 处发生, 也在芯棒的自由长度上发生。这说明, 除了 此机械应力外, 还有第二个影响因素, 根据试验证 实, 腐蚀就是这种因素。因 产生脆断的 酸的 此, 条件 是承受拉伸负荷的复合绝缘子纤维与酸接触。此酸 可由 玻纤棒内部气隙中的局部放电产生, 也可由外 部宏观界面(包括外套与周围大气间的界面)上的局 部放电所产生, 甚至周围大气中就已存在, 如酸雨或 工业污染中所存在的酸性物质等。 2. 1. 2 抑制脆断的措施 ( 1) 密封。 对于穿伞结构, 一般端部附件密封是 采用室温硫化(RTV)硅橡胶。为了延长此端部密封 寿命, 可以在原有的RTV 密封胶外侧加装一个高温 硫化(HTV)(异形)密封圈, 用压环压紧。 (2) 外套厚度。由于聚合物外套材料比玻璃或 陶瓷较易因磨蚀而损伤, 因此其外套高出芯棒表的 厚度显得很重要。此厚度是该聚合物的韧性、 介质 强度以及透气性的一个函数。通常建议该公称厚度 为3mmo (3) 电压递减。 由于大多数聚合物材料对电晕 的侵蚀(分子断裂)是敏感的, 此侵蚀将是芯棒暴露 在周围的潮湿中, 因此屏蔽是一个重要的措施。对 线路设计应考虑的典型梯度, 对金属构件和导线应 低于15kV/cm。 (4) 材料。 使用抗脆断FRP 棒。 德国Ceram Tec 公司自1982 年起就制作了具有抗脆断FRP 棒的复 合绝缘子。由该厂最近 巧年来制造这些绝缘子的 脆断数量是零可以证明, 采用抗脆断FRP 棒是一个 很好的措施。 采用 FRP 棒这一措施考虑了这种可能 性, 潮气万一到达芯棒入口, 即 使用了FRP 棒, 这个
浅析复合绝缘子硅橡胶材料老化特性

摘 要 : 作为高压 瓷质绝孽子 的更新换代 产品, 硅橡胶 复合 绝缘子有着耐寒耐热, 防水性 , 电性 能好和质量轻等优 点, 但是硅橡胶复合绝缘予
随 着工作的时间不 断的增加 , 会出 现老化的问题 。 它的一些原来优点也会 出 现较 大幅度的变化, 其中 会 出现耐污闪性能h- F 降、 绝缘可靠性和表
电压 保证 在 3 k V, 测 量 样 品电 阻电压 , 并 利
晕 老 化试 验 来对 老 化 特 性 进行 相 关 分 析 研 用 示 波器来 记 录 泄 漏 电流 情况 。
这 样 可 以得 出 , 在 更高 电 压 的情 况 下 硅 橡
2 实 验结 果
1 电晕老 化实 验 测试
. 2 泄 漏 电流 测 量 优异 、 清 扫维 护工 作量 少 、 质量 轻 和 弹性 好 1
说 明老 化 过 程 中电阻 线性 特 性 良好 , 分析 中 不 必 考 虑 非 线 性 变化 。 老 化 电 压 的 材 料 泄 漏电流 变化, 主要是分析电压为1 0 k V和
不 同电 压 的 条件下, 材 料 泄 漏 电流 随 着 老化 时间变化的规律大 抵相同, 并 且 随 着
学 术 论 坛
S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n n o v a t i o n H e r : a l d
浅 析 复 合 绝缘 子 硅 橡 胶材 料 老化 特性
陈玲 聪 ( 深 圳 市 沃 尔 核 材 股 份 有 限公 司 广 东 深 圳
面憎水性也会降低 , 这样会 对电网的安 全产生较 大的影响,因此对复合绝缘子的老化特性进行研 究有着重要的意义。 关键 词: 复合绝缘子 老化 憎水性 泄漏电流 中图分类号 : T M2 1 6 文献标识码 : A 文章 编号:1 6 7 4 —0 9 8 X ( 2 0 1 3 ) 0 7 ( b ) 一0 2 2 1 —0 1
关于复合绝缘子在运行中发生断裂的原因分析2004-07

复合绝缘子在运行中发生断裂的原因分析摘要:随着复合绝缘子挂网运行的数量不断增加,在运行中发生各式各样的事故也在增加。
本文就是针对目前复合绝缘子脆断状况及事故的原因进行初浅地分析,以供大家参考!关键词:复合绝缘子、芯棒脆断、应力腐蚀、平滑断面、粗糙断面。
一:问题提出:复合绝缘子在运行中发生的断裂事故,国内外均有发生,特别是脆性断裂,国际大电网会议1997年在世界范围内统计其事故概率不到万分之一。
国内挂网运行的时间较短,据不完全统计也发生数十起,和挂网运行的近300万支复合绝缘子用量相比,事故率比国外更低!但由于它是会引起导线落地、杆塔倾倒的恶性事故。
必然引起运行部门及生产厂家有关人员的高度重视,本文想对此类事故的原因作些初浅的分析,以供大家参考,有不当之处欢迎批评指正!二;复合绝缘子断裂的现象分析;2-1;按照材料力学的概念,材料断裂可分为脆性断裂及正常受力断裂两大类,当材料发生断裂时在断裂面上及其附近没有塑性变形时,这种断裂就叫脆性断裂,反之就是正常受力断裂。
对运行中的复合绝缘子芯棒而言,脆断是指发生断裂时,其断面光滑平整且垂直于芯棒的轴线方向(受力方向)为特点的断裂,实际脆断的断面大多是由约占芯棒断面80-90%左右且垂直于芯棒轴线的平滑断面及约占10-20%大小的粗糙断面组成的,其中占芯棒断面80-90%而且垂直于芯棒轴线的平滑断面是属于脆断的状况,而约占10-20%的粗糙断面是属于超负荷的正常受力断裂状况。
所谓芯棒正常受力断裂,它是指芯棒在超负荷情况下发生断裂时,其断裂面是粗糙不平且大约与复合绝缘子的轴线成45º角,有时会出现多个粗糙台阶组成的断裂面的情况。
典型的脆断面如下图所示:典型脆断照片-01 典型脆断照片-02而正常受力断裂的照片如下所示:正常受力断裂照片-03 正常受力断裂照片-04清华大学梁曦东教授在实验室中用模拟复合绝缘子实际运行条件得出的两种复合绝缘子芯棒脆断的断面如下:它们共同的特点是断面中大部分是平滑且是垂直于芯棒轴线的。
几种常见复合绝缘子的缺陷及诊断方法
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几种常见复合绝缘子的缺陷及诊断方法王原生;周焱;白跃华【摘要】分析了运行中复舍绝缘子出现的绝缘子破坏、绝缘子闪络等问题及产生的原因,提出观察法、泄漏电流法、紫外成像法、红外测温法等早期诊断方法,为及时发现复合绝缘子存在的问题,有效降低复合绝缘子缺陷,避免设备出现断串掉线事故提供参考.【期刊名称】《山西电力》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】3页(P16-17,60)【关键词】输电线路;复合绝缘子;诊断方法【作者】王原生;周焱;白跃华【作者单位】忻州供电分公司,山西,忻州,034000;忻州供电分公司,山西,忻州,034000;忻州供电分公司,山西,忻州,034000【正文语种】中文【中图分类】TM216;TM854复合绝缘子的应用已有近40 a的历史,已在27个国家和地区使用。
大量运行经验表明复合绝缘子与瓷绝缘子相比有着不可比拟的优点:重量轻(仅为瓷绝缘子的1/10)、易安装;强度高、抗冲击 (玻璃纤维芯棒的强度是普通钢的1.5~2倍,比高强度瓷高3~5倍);复合绝缘子表面憎水性和憎水性迁移的特点使其具有很强的耐污能力 (同等污秽条件下复合绝缘子闪络电压是瓷绝缘子的2~3倍);不存在检测零值绝缘子的问题。
基于这些优点复合绝缘子越来越受到欢迎[1,2]。
随着复合绝缘子在高压输电线路上日益广泛的应用,因其生产工艺、生产质量缺陷或老化、外力破坏及污秽引起的故障逐渐增多,对电力系统安全运行造成的威胁也不断加剧。
为了及时发现复合绝缘子的事故隐患、避免突发事故、提高电力系统运行的安全可靠性,开展复合绝缘子在线检测是非常有必要的。
在众多复合绝缘子早期在线检测方法中,红外测温法是最有效的。
导致电网恶性事故的绝缘子损坏:包括界面击穿、金具脱落、芯棒脆断等[3]。
产生的主要原因如下。
a)复合绝缘子的产品质量还不够稳定,产品出厂检测不能发现某些潜在缺陷。
b)复合绝缘子不合规范操作或在长期运行过程中机械强度下降、金具松动、芯棒有酸性气体侵入,致使芯棒脱落或脆断。
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• 内楔式结构是将芯棒端部锯开一条缝,压入一个金属内楔, 靠内楔将芯棒端部撑大,锥形金属腔在芯棒承载时将撑大 的芯棒端部卡住,当芯棒向外移动时,内楔子随芯棒运动, 将芯棒越卡越紧,因而也具备有预紧力自锁的特点。内楔 式接头的缺点是破坏芯棒的完整性,但由于生产厂家对内 楔式端部的工艺条件做得成功合适,因此目前内楔式端部 连接的接头机械强度高且稳定,其产品目前乃在挂网运行 中。
我国生产的复合绝缘子的端部金具的连接方式主要有外楔式、内楔式及 压接式三种方式: • 金具是复合绝缘子芯棒的连接部件及机械负荷的传递部件,金具及其 与芯棒连接的质量的好坏将直接影响芯棒强度的发挥及复合绝缘子的 机械性能。特别是金具与芯棒之间界面密封性能的好坏将直接决定芯 棒的寿命的长短, • 外楔式结构是将一组金属楔压入金具锥腔与芯棒之间,靠金属楔与芯 棒间的压应力所产生的摩擦力承担机械负荷。外楔式结构的优点是不 破坏芯棒的完整性,缺点是对金属腔、外楔及芯棒园周的尺寸要求较 高。工艺难度较大,因此接头的机械强不易稳定,分散性也较大,因 此目前外楔式产品大多数都已退出运行。
世界上220kv以上复合绝缘子大部分是整体挤包穿伞工艺生产的。一些国
外订单中也提出,132kv以上复合绝缘子要求整体挤包穿伞工艺生产的。
• 2001年INMR编辑、撰稿人CiaudeDeTourreil先生(国际 大电网会议CIGRE绝缘子工作组主席,2000年10月应邀 到清华大学及电科院就复合绝缘子在国际范围内的应用及 研究状况、发展趋势以及相关的试验标准作了深入系列的 报告。其间在清华大学梁曦东教授的陪同下到淄博泰光公 司参观指导。)在淄博泰光电力器材有限公司考察时介绍, 世界上220kv以上复合绝缘子大部分是整体挤包穿伞工艺 生产的。一些国外订单中也提出,132kv以上复合绝缘子 要求整体挤包穿伞工艺生产的。国家电力公司电网建设分 公司、华东分公司、辽宁分公司、山东分公司、河北电力 公司等通过考察、试验分析对比,都主要选择了质量稳定 的整体挤包穿伞工艺生产的复合绝缘子。
有关硅橡胶棒形复合绝缘子的 几个问题简介
内容摘要
本文简略地介绍了硅橡胶复合绝缘子的优异 特性、及其发展使用概况,分析比较其伞 裙护套的两种主要成型工艺的优缺点,指 出在当前的技术条件下,整体挤包穿伞工 艺是生产质优价镰的可靠工艺!
目 录
• • • • • • • • • • 一:复合绝缘子的几个问题简介 1-1:有机外绝缘是输变电外绝缘发展的趋势 1-2:复合绝缘子的主要部件及其作用 1-3:复合绝缘子的优异特性 1-4:伞裙护套的成型工艺简介 1-5:关于界面问题 二:复合绝缘子的运行事故分析, 2-1:国际大电网会议的调查结果 2-2:我国的运行情况介绍 三:结论
一:复合绝缘子的几个问题简介 1-1:有机外绝缘是输变电外绝缘发展的趋势
1:随着电力系统的电压等级的不断提高,对绝缘子的要求也越来越高,
使用一百多年的瓷绝缘子的缺点也日益清楚地暴露出来,诸如笨重易 碎、运输安装不便、耐污性能差、容易发生内击穿形成零值瓶、运行 维护工作量大、制造工艺复杂成品率低、能耗大对环境污染严重等等。 也随着有机复合材料的出现,复合绝缘子在50年代就有人开始研究, 60年代后期开始试用,70年代后期总结、改进,80年代后期开始大 量使用,90年代以来各种输变电有机外绝缘产品迅速增多。30多年来 大量的工作集中在伞裙、芯棒的研究,制造工艺的改进、试验及使用 标准的制定方面,如今复合绝缘子已被各国电力部门所接受,进入了 推广应用的新时期! 2:早期复合绝缘子通常称为第一代复合绝缘子,其伞裙、护套使用材料 主要是脂环族环氧树脂、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、聚四氟乙烯 及室温硫化的硅橡胶等。它们在运行中都暴露出伞裙护套的老化、漏 电起痕及污闪电压下降快,同时其芯棒水解脆断、芯棒与护套界面击 穿、机械强度下降等等!
(2)泄漏距离长。复合绝缘子的硅橡胶伞裙比瓷绝缘子的伞裙薄得多, 同样的绝缘高度可容纳的伞裙数可增加一倍左右,伞裙多泄漏距离当然
Байду номын сангаас
大得多,当然污闪电压也就增高很多。
(3)复合绝缘子的等效直径比瓷、玻璃绝缘子小得多,由 于复合绝缘子的表面电阻与等效直径成反比,即 R=∫dR=ρL∕πD等;式中:R---表面电阻;ρ---表面电阻率;L-----爬电距离;D等—等效 直径。即使在表面憎水性丧失及电阻率相同的情况下,
520
0.1/0,1
盐密/灰密 (mg/cm2) 污闪电压 绝缘子类型 泄漏距离 (cm) (KV)
0.4/2.0 327
0.4/2.0 131
391
142
110KV复合绝缘子 244 0.1/0.4 0.2/1.0
7片X-4.5瓷瓶串 203 0.1/0.4 0.2/1.0
盐密/灰密 (mg/cm2) 污闪电压 (KV)
2:污闪电压高。主要有下述三个因素:
• (1)复合绝缘子伞裙护套均采用硅橡胶材料制成的,硅 橡胶表面能呈低于水滴内聚能状态,固能表现出其憎水性。 在污湿条件下在伞裙护套表面均呈细水珠状态难以形成导 电水膜,表面电阻高,泄漏电流小,局部电弧难以形成发 展,故污闪电压高。硅橡胶中含有一定数量的小分子,当 硅橡胶表面脏污后,小分子能从硅橡胶内部扩散到外表面 并进一步扩散到污秽层表面,污秽层表面上的小分子中的 cH3使污秽层表面的表面能呈低能状态,从而也具有憎水 性,这种特有的性能就是憎水性的迁移。德国科学家对在 户外运行了6~12年的硅橡胶复合绝缘子进行试验结果表明, 硅橡胶中的小分子没有明显地减少。说明其憎水性及其憎 水性的迁移特性没有变化,但最近的试验表明,在高温下 硅橡胶中的硅氧烷分子可解裂成小分子,而小分子也会解 裂成更小分子而挥发掉,这证明温度对硅橡胶表面的憎水 性迁移的速度有影响。
200.7
185.6
73.7
58.3
3:无需检测零值。复合绝缘子属于棒形绝缘结构,其内、外极间距离几 乎相等,一般不发生内部绝缘击穿,也就不需要检测零值的维护工作。 运行维护简便。污闪性能高,不必进行污秽清扫,大大减少运行维护的 工作量。
4:优异的抗老化耐高低温性能、良好的耐漏电起痕及抗电蚀性能,是硅
3:德国Rosenthal 公司进行了两项重大技术改进,使复合绝缘子技术进 入了成熟时期,其生产的复合绝缘子称为第二代复合绝缘子。
Rosenthal公司的两项技术改进为:A)采用耐水解芯棒并加厚护套的厚度,改进端部与金 具联接面的密封工艺, 以防止水分进入,确保芯棒不发生水解脆断。B)伞裙护套采 用高温硫化的硅橡胶原料,改进配方以提高伞裙护套的耐漏电起痕及耐电蚀的性能。 为此以高温硫化硅橡胶伞裙护套的复合绝缘子进入技术上成熟时期。 1-2:复合绝缘子的主要部件及其作用 图一:硅橡胶复合绝缘子的照片
我国当前的芯棒均采用环氧树脂增强引拔的耐酸玻璃纤维芯棒,具有良 好耐酸蚀性能,具有较强的抗脆断的能力,它大大地提高了复合绝缘子 的使用寿命。
•
芯棒是复合绝缘子机械负荷的承载部件,同时又是内绝缘的主要部 分,它要求有较高的长期稳定的机械强度及绝缘性能,同时也要求有 较高的抗疲劳、抗老化的性能。芯棒采用环氧树脂增强的单向玻璃纤 维引拔棒。玻璃纤维是增强材料,起骨架作用,环氧树脂是基体材料, 它将玻璃纤维粘接成一整体,同时也起到保护玻璃纤维不受酸碱的侵 蚀。 • 伞裙护套是复合绝缘子的外绝缘部分,其作用是使复合绝缘子具有足 够高的防湿闪及污闪的能力,同时也起着保护芯棒免遭外部大气的侵 袭。伞裙护套长年暴露在户外大气中,经受日晒、雨淋、酷暑、严寒 等各种恶劣气象条件,承受自然(飞尘、盐碱及海水盐雾)污染和工 业污染,它在污秽潮湿的情况下可能遭遇火花放电及电弧的烧蚀。为 此要求伞裙护套必须具有优越的耐污闪、耐漏电起痕和耐电损蚀性能, 以及耐臭氧紫外线、耐高低温等大气老化作用。由于吸收国外成功经 验,我国复合绝缘子的伞裙护套一开始就采用高温硫化的硅橡胶为原 材料,其抗污闪及抗老化的性能是诸种有机绝缘材料中最好的,完全 能够满足作为电力系统外绝缘的要求。
以上的意思主要是指整体挤包穿伞成型工艺及整体注射成型工艺,各种 工艺都有其优缺点,但它与护套材料和运行环境有很大的关系。美国可 靠公司采用挤包穿伞工艺已有20多年经验,这种方法极灵活,可按用户 要求的爬距、伞片形状和间距任意设计,同时产品不会有产生漏电痕迹 和腐蚀的纵向模线。
德国Hoechst Ceram Tec 公司(1995年10月)的交 流输电线路用复合绝缘子技术条件中的4.2《外套》 有这样的论述:芯棒应由外套复盖,---外套应由 具有公称厚度3mm的高温硫化(HTV)硅橡胶制 作,---所要求的爬电距离由装配以各个数量同样 的由HTV硅橡胶制作的模塑的伞来达到。----使用 来形成该完整外套的注射模塑过程应仅作为可采 用来考虑,在这个情况下外套模塑成一个单件, (就是本文中的整体注射成型)。多级模塑(即 分段整体注射成型)可能会在接缝处引起缺陷和 残余强度,并因而是不能采用的。
由于声发射监控技术的采用,压接质量才有保证,所以当前国内主要厂 家均采用压接式接头。
• 压接式接头结构是采用一定的机械挤压设备将横向挤压力作用在端部 金具上,使金具产生一定的塑性变形,在金具与芯棒的接触面上产生 一定的预压应力。当复合绝缘子承载时,由此压应力转换成切向摩擦 力承受载荷。这种连接结构的优点是接头金具的体积小,保证了芯棒 的完整性,且生产效率较高,但其要求金具的材料与芯棒材料的物理 性能必须有密切的配合及严格准确的监控手段才行 。 • 运行经验表明,复合绝缘子寿命最重要的制约因素是两端金具的密封 质量,它决定复合绝缘子芯棒是否受大气中有害气体腐蚀而不是硅橡 胶材料本身的老化。复合绝缘子两端金具与芯棒的密封质量也是防止 芯棒脆断的主要措施之一。
其表面电阻也要高得多,这样表面的泄漏电流就小得多, 所以污闪就不易发生。有下述的试验数据为证。从表中试 验数值可知,复合绝缘子的污闪电压是瓷绝缘子的2倍以上。
表1
110KV-220KV线路用绝缘子污闪电压比较表
绝缘子类型 泄漏距离 (cm)