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我国硅橡胶合成绝缘子的应用与展望 |
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| 我国硅橡胶合成绝缘子的应用与展望 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 20:14:51  |
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摘要： 回顾了我国合成绝缘子研制应用的历史、现状与前景，并对全国电力系统的使用数量及发生故障情况进行了统计。着重分析了运行中存在的闪络和损坏问题，提出了使其获得更广泛使用所需深入进行的工作，即根据目前的运行经验，如何进一步提高国产合成绝缘子的产品质量及如何正确选用合成绝缘子。
0 前言
合成绝缘子的应用已有近40 a的历史，已在世界上27个国家和地区使用，使用量最多的在北美地区。早期合成绝缘子材质包括环氧树脂、乙丙橡胶、室温硅橡胶等，直至70年代高温硫化硅橡胶合成绝缘子首先在德国问世。与传统的瓷、玻璃绝缘子相比，合成绝缘子具有重量轻、强度高、耐污闪能力强、制造维护方便等优点，国外使用它主要是防止枪击及运输方便［1］，而我国主要是用于防治输变电设备的污闪。尽管我们起步较晚，但在吸取国外经验教训的基础上，我们的起点高，一开始就研制生产出高温硫化硅橡胶绝缘子(下以简称合成绝缘子)。近年来，合成绝缘子受到了电力系统的认可和好评，发展十分迅猛，成为我国科技转化为生产力最为迅速的一项成果。迄今为止，合成绝缘子在网运行已达79万支年。
1 合成绝缘子发展的3个阶段
我国电力系统合成绝缘子的研制开发始于80年代初，其应用大致可分为3个阶段：
1.1 研制、成果转让与产品化阶段
1981～1990年是合成绝缘子开发研制、成果转让与产品化阶段。作为国家重点攻关科技项目，武汉水电学院(为主)、华东电力试验研究院(为主)、清华大学和西安电瓷研究所先后开发出各具特色的合成绝缘子样品，并开始小批量挂网试运行；1988年襄樊电力修造厂率先获得科技成果转让。主要标志是110 kV线路棒形与横担支柱产品通过有关部门组织的鉴定，并进入电网，当时尚无统一制造标准。据统计，到1990年中仅京津、山西、内蒙古、湖北、上海、河南、新疆和甘肃等地的少数供电局试用了2 000支合成绝缘子［2］。
1.2 工业性试运行阶段
1990～1994年是合成绝缘子工业性试运行阶段。以1989年底至1990年初相继发生在华东、华北、东北等地的大面积污闪为契机，合成绝缘子开始大量进入电网；到1994年底已有近20家生产厂，年生产量10万支，其中挂网运行5万支，主要集中在污闪多发、易发省区［2］。主要标志是以国际电工委员会标准为基础的国家行业标准JB5892-91“有机复合绝缘子技术条件”的颁布，及根据该标准生产的新一代产品大批量投运，特别是国产500 kV线路合成绝缘子的批量挂网运行。为保障电网的安全，原能源部［1993］45号文颁发了“绝缘子全过程管理办法”，其中对合成绝缘子的鉴定、定货及运行管理提出了明确要求。早期开发的挤包式、灌胶式工艺逐渐被淘汰。
1.3 大规模实用阶段
从1995年开始，合成绝缘子进入全面实用化阶段。它不仅得到运行部门的广泛好评，且引起设计部门的关注；不仅在运线路包括500 kV线路的调爬大批量使用，且新建线路也开始批量甚至全线路使用。合成绝缘子入网量迅猛增加：1995年为10万支，1996年为20万支，1997年底已超过40万支。主要标志是JB/T8460-1996“高压线路用棒形悬式复合绝缘子”行业标准公布和国调中心调网［1997］93号文颁发“合成绝缘子使用指导性意见”。为确保入网合成绝缘子的质量，国调中心调网［1997］145号文还颁发了“入网合成绝缘子质量保证必备条件”。上述标准与规定的颁布都是为了适应电力系统大规模使用合成绝缘子的需要，规范合成绝缘子的生产。
国产合成绝缘子在“八五”期间已作为高新技术产品被列入国家重大科技推广项目，并纳入“火炬计划”。在向大规模使用过渡中，首先是技术改进迅速，如端部金具与芯棒连接工艺不断完善，芯棒与护套界面由灌胶、挤包迅速向连续挤压、整体模压和整体注塑转变；其次是生产厂家逐年增多，年生产能力已超过150万支，市场已供大于求；第三是入网量连年翻番，据1998年中的统计，已达46万支(见表1)；第四是国家行业标准与电力系统的有关规定连续颁发，规范其生产与使用；第五是科研、开发新产品与检测技术的力度进一步加大。
表1 全国合成绝缘子入网量统计
电网名称
数量/支
电网名称
数量/支
华北
81 752*
广西
3 200
东北
48 595
海南
1 260
西北
40 602*
云南
2 554
华东
121 534
贵州
3 265
华中
54 801
四川
1 453
山东*
38 278
重庆
820
福建
13 000
广东
49 714
全国总计
460 828
*截止1997年底数据。
2 运行中闪络与损坏事故
随着线路合成绝缘子使用量的剧增，近年来，有关合成绝缘子闪络及损坏的信息也日趋增多，截止1998年中的统计见表2。除外力造成的损坏外(主要在施工中)，目前合成绝缘子存在的问题可分两类：一类是导致电网发生恶性事故的产品损坏，另一类是与传统瓷、玻璃绝缘子一样，都会发生闪络。前者属产品质量问题；后者与运行经验不多而导致使用不当有关，其中污闪也与硅橡胶性能有关。
表2 全国电力系统合成绝缘子闪络与损坏事故统计
电网
名称
闪络/支
损坏/支
雷击
鸟害
污闪
大风
外力
未查明
总数
界面击穿
芯棒断脱
总数
华北
13
14
8*
3
1
10
49
4
2**
6
东北
5
4
3
7
19
1
1
西北
7
10
8
1
2
22
50
1**
1
华东
24
6
3
6
39
5
3
8
华中
7
1
5
2
15
1
1
山东
3
5
1
1
4
14
1
1
福建
5
1
6
广东
38
38
1
1
2
云南
2
2
贵州
21
21
四川
6
6
3
3
总计
131
40
23*
10
4
51
259
15
8***
23
%
50.6
15.4
8.9*
3.9
1.5
19.7
100
65.2
34.8***
100
*包括雨闪1次；**包括芯棒脱出1次；***包括芯棒脱出2次。
2.1 产品质量导致合成绝缘子损坏
2.1.1 机械强度下降
芯棒在额定或低于额定机械破坏负荷下出现较大滑移，轻则密封胶开缝，重则芯棒从端部金具中脱出，这在众多省区运行若干年后取下的产品进行机械强度试验中都有发现，甚至库存产品也存在机械强度显著下降的事例。运行中密封处哪怕出现微小的裂缝，最终都将导致掉[1] [2] 下一页
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