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合成绝缘子的性能和选用分析 |
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| 合成绝缘子的性能和选用分析 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:18:00  |
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福建晋江市电力公 吴义纯
摘要：合成绝缘子防污闪性能较玻璃(瓷)绝缘子要好。在雷击频繁地区的线路安装合成绝缘子串，宜在两端配置均压环，考虑适当增加绝缘子的长度，以提高耐雷水平。同时对合成绝缘子在安装和运行维护方面应注意的问题和要求也作了说明。
合成绝缘子在我国正式挂网运行10年来，以其表面憎水性强、防污闪性能好、机械强度高、重量轻、无需测零、少维护等优点，已在电力系统中得到了广泛认可和应用。在防污闪事故方面，它发挥着令人满意的作用，在同样严峻的污秽条件和大雾下，其污闪事故率、跳闸率均为零。
1 合成绝缘子的优点
机械性能优越。由于心棒由环氧玻璃纤维制成，其扩张强度为普通钢的1.5倍，是高强瓷的3～4倍,轴向拉力特别强,并具有较强的吸振能力,抗震阻尼性能很高,为瓷绝缘子的1/7～1/10。
抗污闪性能好。合成绝缘子具有憎水性，下雨时在合成绝缘子的伞形波纹表面不会沾湿形成水膜,而是成水珠状滴落,不易构成导电通道，其污闪电压较高,为同电压等级瓷绝缘子的3倍。在晋江地区,合成绝缘子开始已在Ⅲ级以上污秽地区使用，这些地区汇集了一些小火电厂、磁砖厂、铸造厂等。在同样的污区范围和大雾条件下，对于使用玻璃绝缘子的线路，在夜间能看到明显电晕和听到清晰的“叶嗞、叶嗞”爬电声音，往往需要安排停电进行绝缘子清扫工作，而合成绝缘子则全部经受往考验。运行3年且遭受雷击的合成绝缘子，其憎水性仍未丧失，表现出优异的防污闪性能。
耐电蚀性优异。合成绝缘子较瓷绝缘子有较高的湿闪络和污闪络电压，只需要复合绝缘子的放电距离等于或稍大于瓷绝缘子串即可满足雷电特性等电气性能的要求。绝缘子表面漏电闪络形成不可逆性劣变起痕现象，一般标准不低于4.5级（即4.5kV），合成绝缘子为6～7级。
抗老化性能好。合成绝缘子的均压环可改善电场分布，缓解带电端伞裙的老化。一般情况下，110kV及以下电压等级产品不带均压环。经多年实践证明，合成绝缘子除颜色略有变深，介电常数和介质损失角稍有增加外，对表面不沾湿性及耐电蚀起痕性均无变化，说明抗老化性能好。
结构稳定性好。一般瓷悬式绝缘子是内胶装结构，由于电化腐蚀，运行中会产生低零值绝缘电阻，而合成绝缘子为外胶装配结构，其内心为实心棒绝缘材料，不存在劣化和击穿，不会出现零值绝缘子。
线路运行效率高。由于合成绝缘子的风雨自洁性好，又不产生零值绝缘子，故清扫检查工作可改为每4～5年一次，从而缩短检修、停电时间。
重量轻。合成绝缘子自身重量轻，在运输、施工作业中可大大减轻工作人员的劳动强度。
合成绝缘子的尺寸，应满足相间及对地距离的要求，一般要与相同电压等级线路使用的瓷绝缘子串长相当。
2 合成绝缘子的缺点
合成绝缘子价格高。
合成绝缘子承受的径向（垂直于中心线）应力很小，因此，使用于耐张杆的绝缘子严禁踩踏，或任何形式的径向荷重，否则将导致折断。
合成绝缘子在施工或平时运行时严禁硬物跌落、碰擦，因其伞部为硅橡胶，质地比较柔嫩，极易损伤而破坏密封性，导致绝缘性能下降。
不同厂家的合成绝缘子在制造工艺及抗老化性能还存在着一定的差异，使用寿命还有差别。
各个厂家对硅橡胶的配方都有所保留，但如果配方不当，就会出现运行数年后伞裙变硬、变脆的现象，或者容易引起鼠等动物咬噬而导致损坏。
关于雷击闪络问题。输电线路遭受雷击，引发绝缘子闪络，这是客观存在的。而合成绝缘子与玻璃（瓷）绝缘子相比，其耐雷水平究竟谁高的问题有过两种意见：一是合成绝缘子的雷电冲击放电电压比玻璃（瓷）绝缘子串高；二是把合成绝缘子代替玻璃（瓷）绝缘子后，雷击闪络次数增加了，前者耐雷水平低。
根据有关试验研究结论表明，合成绝缘子与玻璃（瓷）绝缘子的雷电冲击特性均由它们两端电极的距离所决定。也就是说，在相同的环境条件情况下，如果它们两电极间的干弧距离h相同，其冲击放电电压基本相同。另外，装有均压环的绝缘子，它的干弧距离即环间距离，其冲击特性由环所起的作用决定，与绝缘子材料是玻璃（瓷）的还是合成的无关。因此，在实际线路改造中，用合成绝缘子置换瓷（玻璃）绝缘子，只要选用合适型号的产品，适当增加绝缘子长度，保持原来的干弧距离h不变，则耐雷水平不会因此而降低。
3 合成绝缘子的安装
绝缘子在运输及安装过程中应轻拿轻放，不要投掷，并避免与各类杂件（导线、铁板、工具等）及尖硬物碰撞、摩擦。
合成绝缘子起吊时，绳结要打在端部附件上，严禁打在伞裙或护套上，绳子必须碰及伞裙与护套部分时，应在接触部分用软布包裹。
不得将合成绝缘子当作放（收）线的辅助工具，以免使其受到冲击力或弯矩而损伤绝缘子。
严禁脚踩绝缘子伞裙。
当绝缘子的贮存期从出厂日期算起大于一年，产品启用时，需重新进行外观检查，有怀疑时可做适当试验（如渗水、陡坡试验），试验合格后方能使用。
4 合成绝缘子的运行、维护
运行单位应建立合成绝缘子档案。
合成绝缘子安装后必须验收合格后方可投入使用。
合成绝缘子属不可击穿型，不必测零值。合成绝缘子巡视周期与瓷绝缘子相同。
合成绝缘子通常不必清扫，但当电晕声与以往比较明显严重时应加强观察。
合成绝缘子运行中伞裙受到轻微外力或射击破坏时，一般不影响继续运行，但须重点巡视，若护套受损则可能危及心棒，影响绝缘子安全运行，在此情况下应尽快将受损绝缘子换下。
5 结束语
硅橡胶合成绝缘子作为新一代线路绝缘子已在我国进入全面工业性应用阶段，目前入网量已达50万只以上。除污秽区外，它还应得到更广泛的应用，大大地减轻输电线路的维护工作量，提高劳动生产率。以硅橡胶为外绝缘的变电设备也将在输变电工程上获得欢迎。
合成绝缘子的使用可显著提高输变电设备外绝缘性能，大大减少其污闪事故率，但并不能杜绝闪络（包括污闪）事故的发生。要区分不同地区的污秽等级，合理使用。
合成绝缘子的界面（或心棒）击穿与心棒脆断是电网恶性事故。造成此类事故有多方面的原因，如心棒原材料（及耦联剂）质量差、密封破坏、端部连接机械性能下降，还有施工中可能对护套的损坏等。因此，必须严格控制产品质量，确保文明施工。
还应进一步加强合成绝缘子诸多性能的研究，如端部采用压接结构、改进密封技术、提高心棒耐酸强度等，同时开发实用的检测技术。
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