淺談合成絕緣子

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　摘　要：綜述合成絕緣子的廣泛采用，介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、優(yōu)良性能，特別是優(yōu)良的抗污特性，使其大量應(yīng)用于防污閃，并對(duì)使用中應(yīng)注意的方面進(jìn)行說(shuō)明。

　　在近年的電力線(xiàn)路建設(shè)和改造中，合成絕緣子的用量越來(lái)越多，范圍也越來(lái)越廣，10kV到500kV各電壓等級(jí)的線(xiàn)路新建，特別是運(yùn)行中的輸電線(xiàn)路防污調(diào)爬，通常選用合成絕緣子。合成絕緣子的廣泛使用，主要有以下三方面的原因：

　　1）工業(yè)的高速發(fā)展及全面開(kāi)發(fā)建設(shè)，環(huán)境污染加劇，大氣中粉塵含量呈上升之勢(shì)，通過(guò)對(duì)輸電線(xiàn)路絕緣子表面的鹽密測(cè)試，表明大部分區(qū)域積污量在加大，對(duì)輸變電設(shè)備的防污閃又有了更高的要求。

　　2）合成絕緣子的制造工藝近年來(lái)飛速提高，質(zhì)量較為成熟穩(wěn)定，經(jīng)受了掛網(wǎng)運(yùn)行的檢驗(yàn)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、強(qiáng)度高、不清掃、不檢零、不易破粹斷裂以及優(yōu)良的抗污性等優(yōu)點(diǎn)。

　　3）在價(jià)格方面，合成絕緣子串（帶聯(lián)接金具）與防污絕緣子串價(jià)格已相差不多。這些都為合成絕緣子近年的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　合成絕緣子是采用有機(jī)高分子聚合絕緣材料制造的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)絕緣子，由芯棒、傘裙護(hù)套（粘接層）、聯(lián)接金具及附件（均壓環(huán)）幾部分組成。芯棒是由樹(shù)脂粘接上百萬(wàn)根玻璃纖維沿軸線(xiàn)平行排列而形成的玻璃鋼棒，抗拉強(qiáng)度高于600 MPa，是高強(qiáng)度瓷的3～5倍，相當(dāng)于優(yōu)質(zhì)炭素鋼，具有良好的抗撓和抗疲勞性，承受合成絕緣子的機(jī)械負(fù)荷，是內(nèi)絕緣的主要部分，選用蠕變小的增強(qiáng)纖維和樹(shù)脂，確保芯棒有良好的機(jī)械和電氣性能。芯棒受潮將發(fā)生水解反應(yīng)，降低合成絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度，引發(fā)掉串事故，因此確保芯棒不受潮是合成絕緣子安全運(yùn)行的基本條件。傘裙護(hù)套是以硅橡膠為基體，添加偶聯(lián)劑、阻燃劑、抗老化劑等填充料經(jīng)高溫加壓硫化而成，是合成絕緣子良好的外絕緣，硅橡膠傘裙護(hù)套具有良好的憎水性，使水份在其表面形成水珠狀而難形成連續(xù)水膜，

　　其憎水性遷移加強(qiáng)了合成絕緣子的防污能力，由于硅橡膠分子作用，傘裙護(hù)套上的污穢層表面也具有憎水性，而且其憎水性在局部電弧等因素下短時(shí)失效后很快又能恢復(fù)，大大提高了合成絕緣子的污閃電壓，相同泄漏距離及污穢程度下的污閃電壓是瓷絕緣子串的2倍以上，這一優(yōu)良的抗污特性使合成絕緣子廣泛應(yīng)用于線(xiàn)路的防污調(diào)爬中。同時(shí)硅橡膠傘裙護(hù)套具有優(yōu)良的耐老化性、阻燃性、耐漏電起痕及電蝕損性，抗撕裂，并保護(hù)芯棒不受外部環(huán)境的侵蝕，因制造工藝不同，有的產(chǎn)品的芯棒與護(hù)套、傘裙與護(hù)套之間存在粘接層，如擠包護(hù)套穿傘工藝，粘接層和電場(chǎng)同方向，是絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，因粘接材料和粘接工藝的的原因曾造成絕緣內(nèi)界面受潮發(fā)生局部放電擊穿整支喪失絕緣的情況，應(yīng)加以注意；傘裙護(hù)套整體真空注射的工藝，減少了內(nèi)絕緣界面，有益于改善合成絕緣子的內(nèi)絕緣；聯(lián)接金具作為合成絕緣子的一部分，與芯棒連在一起，

　　通過(guò)別的金具連接于掛線(xiàn)點(diǎn)和導(dǎo)線(xiàn)，芯棒與聯(lián)接金具的結(jié)構(gòu)可分為粘接式、壓接式和楔接式三類(lèi)，承受和傳遞全部機(jī)械負(fù)荷，粘接式由于粘接劑有老化問(wèn)題和低溫變脆等不足已較少采用，壓接式因壓接機(jī)械和工藝提高，采用較多，但需注意金具和芯棒的熱膨脹系數(shù)差別會(huì)降低承載力，楔接式分為內(nèi)楔和外楔，內(nèi)楔會(huì)破壞芯棒的完整，但連接強(qiáng)度穩(wěn)定、工藝簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多，外楔因連接強(qiáng)度不穩(wěn)定及工藝復(fù)雜，已較少采用，一般220 kV及以上電壓等級(jí)的合成絕緣子裝配1～2只均壓環(huán)，使電場(chǎng)分布均勻，防止高壓電場(chǎng)加速合成絕緣子端部老化，并在過(guò)壓時(shí)有引弧作用，縮短放電時(shí)間，確保傘裙表面不被電弧灼傷，因而對(duì)均壓環(huán)的安裝須要求嚴(yán)格操作。

　　合成絕緣子較多應(yīng)用于線(xiàn)路新建和線(xiàn)路防污調(diào)爬中。合成絕緣子在新建線(xiàn)路中的廣泛使用，充分體現(xiàn)了其重量輕、不易破碎、斷裂且便于安裝、運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，在運(yùn)行中不清掃、不檢零，

　　只作常規(guī)檢查，降低了運(yùn)行成本，更適用于交通不便的山區(qū)搶修。合成絕緣子的優(yōu)良耐污閃性能，使其廣泛用于輸電線(xiàn)路的防污調(diào)爬中，提高了電網(wǎng)的抗污閃能力，效果較為明顯。合成絕緣子結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)勢(shì)，在中國(guó)還未充分應(yīng)用，以縮小線(xiàn)路走廊寬度，降低鐵塔高度和尺寸，建成緊湊型輸電線(xiàn)路，節(jié)省投資。同時(shí)，在使用合成絕緣子的過(guò)程中，需注意幾方面的問(wèn)題。　　

　　1）合成絕緣子在使用前的外觀檢查及運(yùn)行常規(guī)檢查中，須仔細(xì)檢查傘裙護(hù)套及端部密封段是否有撕裂破損和老化現(xiàn)象，杜絕芯棒進(jìn)水受潮現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)禁從合成絕緣子上下導(dǎo)線(xiàn)和進(jìn)行檢查。

　　2）中國(guó)的合成絕緣子掛網(wǎng)時(shí)間在10年左右，對(duì)合成絕緣子在運(yùn)行過(guò)程中的老化規(guī)律、使用壽命、抗污閃能力的變化，還需收集更多的資料和認(rèn)真研究。

　　3）對(duì)不同制造工藝的合成絕緣子產(chǎn)品，關(guān)注的方面不同，擠包護(hù)套穿傘工藝制造的產(chǎn)品應(yīng)關(guān)注其粘接界面的質(zhì)量，傘裙護(hù)套整體注射工藝制造的產(chǎn)品應(yīng)關(guān)注合模縫質(zhì)量、芯棒是否因高溫和分段成形溫差受損，根據(jù)使用條件選擇適當(dāng)?shù)穆?lián)接方式。

　　4）選用合成絕緣子進(jìn)行線(xiàn)路調(diào)爬，合成絕緣子串的高度如大于原絕緣子串，須對(duì)交叉跨越和桿塔電氣距離進(jìn)行校核。

　　5）嚴(yán)格按要求安裝均壓環(huán)，防止裝反和均壓環(huán)開(kāi)口方向未對(duì)齊。

　　合成絕緣子在電網(wǎng)中的使用越來(lái)越廣泛，隨著科技的發(fā)展其制造工藝不斷完善，質(zhì)量和性能得到進(jìn)一步的提高，實(shí)時(shí)掌握了解合成絕緣子的發(fā)展動(dòng)向，將有利于電網(wǎng)的建設(shè)和安全運(yùn)行。