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架空输电线路的绝缘子选择与设计随着社会的发展和电力需求的增加，架空输电线路日益成为城市与乡村电力的主要供应方式。
而在架空输电线路中，绝缘子作为一种重要的元件，扮演着保障输电安全和稳定的关键角色。
因此，绝缘子的选择与设计成为了架空输电线路维护和升级的重要环节。
首先，在绝缘子的选择上，需考虑多种因素。
其中一项重要因素是绝缘子的耐电压能力。
架空输电线路常常面临着复杂多变的外界电力环境，包括雷电、电磁干扰以及传输功率的变化等。
因此，绝缘子需具备足够的耐电压能力，能够有效抵御来自外界的电力冲击，确保输电线路的稳定运行。
此外，绝缘子的机械强度也是选择的重要因素。
考虑到架空输电线路所处地域的地质条件、季节性的气候变化等因素，绝缘子需要具备能够抵御自然环境影响的能力，防止外力或自然灾害导致的线路中断和事故发生。
在绝缘子的设计上，应根据特定的输电环境和条件进行具体的方案设计。
首先，绝缘子的材质选择是设计的关键。
目前市场上常用的绝缘子材料包括陶瓷、玻璃纤维增强塑料和硅橡胶等。
陶瓷绝缘子具有耐高温、耐电弧、耐腐蚀等优点，适用于高电压和恶劣环境下的输电线路。
而玻璃纤维增强塑料绝缘子具有重量轻、绝缘性能好的特点，适用于中低压输电线路。
硅橡胶绝缘子则具有耐候性强、耐油性好的特点，适用于高寒地区的输电线路。
因此，在架空输电线路的设计中，需要根据具体条件选择适宜的绝缘子材料。
其次，在绝缘子的结构设计上，需考虑到多种因素。
绝缘子的设计既需要满足电气性能的要求，还需要具备良好的机械强度。
在此基础上，还需尽量减少绝缘子的尺寸和重量，以降低成本和便于安装。
因此，绝缘子的结构设计需要兼顾多个因素，包括材料的选择、连接方式的设计等等。
此外，在绝缘子的选择与设计中，还应考虑到环境保护和可持续发展的要求。
随着社会对清洁能源的需求的不断提高，选用环保材料和采用可循环利用的设计方案已成为了绝缘子设计的新趋势。
例如，采用具有良好生物降解性的材料，或开发出可回收再利用的绝缘子产品，对于推动电力行业的可持续发展具有积极的意义。
高压输电线路绝缘子的选型及应用分析摘要：为更科学合理的选择高压输电线路的绝缘子，本文基于高压输电线路常见绝缘子类型，分析了高压输电线路绝缘子的选型标准，并提出了选型建议与应用建议，以期有助于进一步选出更合适的输电电路绝缘子，更好的保障高压输电线路的安全稳定运行。
关键词：输电线路；绝缘子；类型；应用1、高压输电线路绝缘子的常见选型及标准1. 1常见选型常见的高压输电线路绝缘子类型有橡胶复合绝缘子、钢化玻璃绝缘子和瓷质绝缘子。
其中，瓷质绝缘子是伴随电力工业发展而形成的最早绝缘子类型，截至目前也有广泛的应用，如常见的盘形悬式瓷绝缘子，不仅满足了耐热性、灵活性等要求，而且成本较低。
但随着电网规模的不断扩大、容量的提升、智能化和自动化水平的增强，瓷质绝缘子的缺陷也不断暴露，最主要的是在长期机电负荷或温度变化下会造成表面绝缘子老化，绝缘性降低，导致规模性的电力输送干扰。
钢化玻璃绝缘子可视为瓷质绝缘子的“升级版”，它在制造的过程中形成了表层更大的压缩应力，在抗拉强度、耐电击穿方面都优于瓷质绝缘子，同时具有零值自爆的自我淘汰性优势，极大减轻了维护成本，并随着使用周期的延长，其稳定性也在不断地提升，这与瓷质绝缘子的性能恰好相反。
橡胶复合绝缘子具有质量轻、无零值、强度大、不破碎等优势，尤其在抗污闪性能上表现优越，但在生产工艺上要求很高，一些优质产品还依赖进口，在我国的应用并不普遍。
1.2选型标准(1)使用寿命周期。
标准依据的是出厂标准的“最低寿命”，如果该指标不能满足，那么说明其安全性和性价比均存在问题。
一般来说，钢化玻璃绝缘子的使用寿命为40年，橡胶复合绝缘子的寿命平均只有7年，而瓷质绝缘子的使用寿命周期跨度较大，15～25年均有可能。
目前，国内使用的瓷质绝缘子规模较大、数量较多，因此在选型中必须提高对外界环境的关注。
(2)失效率。
关于失效率的计算方法，可用运行中失效绝缘子的总量和运行中需求绝缘子总量进行对比(一定周期内)。
输电线路绝缘子选择和运行维护的相关问题研究输电线路中绝缘子的质量情况对于整个电网能否安全运行都至关重要，因此才能够采取合理方法来精准掌握线路中各绝缘子的运行状况是摆在每一位输电线路安全运行工作者面前的一道重要难题，只有采取科学的办法及时。
精准的对绝缘子进行检测，才能保证整个输电线路的安全、稳定运行。
标签：输电线路;绝缘子;选择;运行维护引言输电线路绝缘子可以分为三类：瓷绝缘子，玻璃绝缘子和合成绝缘子，这三类绝缘子的技术性能存在较大的差异。
运行中由于雷击、污秽、冰雪、高温及温差等环境因素的影响，绝缘子电气上要承受强电场、雷电冲击电流、工频电弧电流的作用。
此外，还要承受长期工作荷载、综合荷载及导线舞动等机械力的作用。
1 输电线路绝缘子特点输电线路的绝缘子种类较多，而盘型绝缘子的主要优点是机械强度较高，长串柔性好，输电线路中的单个元件对于输电线路的安全、稳定运行来说提供了良好的保障基础。
因此，输电线路在实际运行期间应该做好绝缘子造型多样化的选择工作，只有这样才能保证输电线路可以满足各个领域的使用需求。
虽然说盘型绝缘子属于可型绝缘子，在对其投入时，常常会因为多种原因导致输电线路出现裂化现象，降低线路中的阻值，增加检测工作量，一旦未能及时检测出裂化现象，那么就会导致输电线路在雷击与污闪时出现断路现象。
要想从根本上解决这一问题，就应该加强对输电线路的维护管理，找出其在运行期间存在的安全隐患问题，做好盘型绝缘子后积污垢的清理，只有这样才能减少输电线路绝缘子污闪现象，为输电线路的安全运行提供良好的保障基础。
2 输电线路运维与检修优化措施2.1 管理优化针对管理问题，借助相关制度来进行处理。
具体来说，首先，需要根据检修对人力的需求来确认检修人员，随之围绕检修人员数量配置相应数量的管理人员，以至少2人一组的模式来开展检修工作;其次，为了确保管理职能发挥，需要设立相应的管理制度，制度当中需要包含工作内容、工作职责以及处罚机制。
高压输电线路绝缘子的选型和应用摘要:绝缘子是输电线路中的主要构件，选择正确的绝缘子型号，会直接关系到高压输电线路的安全运行。
研究绝缘子的选型和应用，主要是为了增加导体与电线之间的距离，从而可以防止电路导体距离过近，避免接触引发的输电线路短路。
本文分析了目前高压输电线路中绝缘子的分类和应用，从而给未来工作一个借鉴。
关键词:高压输电线路；绝缘子；选型和应用随着社会生产力的提高，科学技术也得到了显著的进步。
在高压输电线路运行的过程中，绝缘子的类型一直在不断增加，也在完善和优化绝缘子的各项功能和性能。
正确选择绝缘子能够为高压输电线路提供稳定的运行保证，这也是目前电力公司在实际工作中，应当不断探索的问题。
一、高压输电线路绝缘子的性能分析由于高压输电线路长期保持户外运行，线路中的绝缘子经常会受到外界因素的干扰，从而影响正常工作。
绝缘子需要承受强电场的作用力，还要有防止雷电冲击电流的作用。
由于绝缘子必须承受大量的工作荷载，所以必须选择合适性能的绝缘子。
1.盘式瓷绝缘子瓷材料是用石英砂和长石等材料制作而成的，在原材料经球磨成瓷后，显微结构就成为了多晶体的非均质材料。
绝缘性能主要根据晶相的数量决定。
盘式瓷绝缘子的特性优点是，有非常好的绝缘性能，而且可以抵抗恶劣的气候条件。
可以抗高温，组装过程也非常灵活方便。
盘式瓷绝缘子的缺点是容易被击穿，从而破坏了线路的安全运行。
而且这种绝缘子的重量比较大，运输非常不方便。
不是特别污性，在挂网之前，必须一一检查耐压性能和绝缘性能。
2.玻璃绝缘子玻璃是由石英砂和化工原料组成的，在高温以后形成液体，冷凝后就会变成结构致密的玻璃材料。
通常会把玻璃绝缘子经钢化处理，从而形成均匀的内应力，能上机电强度更加稳定。
这种绝缘子具有更好的机电性能，而且几乎不会自爆能力。
经过长期运行后，机电性能还是非常稳定，有更长的寿命。
玻璃材料也可以反复利用，工业污染非常小。
但是玻璃绝缘子没有稳定的耐污闪能力。
在闪络发生后，也没有任何的颜色变化，工作人员很难及时难以发现。
浅谈高压架空输电线路绝缘子的选用X姜海生(内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特 010020) 摘 要:本文首先论述了绝缘子在架空输电线路中的重要作用,然后对现有的几种绝缘子优缺点进行了详细论述,最后提出了在工程中选用绝缘子的几点建议。
关键词:架空输电线路;绝缘子;选用 绝缘子是架空输电线路主要构件之一,它的正确选用直接关系到电网的安全和稳定运行。
随着高压架空输电线路的大规模建设,对绝缘子的需求越来越多,要求也越来越高,并要求运行维护工作量尽量减少。
随着电力系统主网架向大容量、特高压方向发展,绝缘子安全稳定的运行和减少运行维护及停电检修更显得极为重要。
绝缘子质量的优劣对确保安全供电关系极大,因其性能老化或者损坏都可能造成突然事故。
架空线路运行中出现闪络、掉线、爆炸、漏电等事故,都可能造成大面积停电,给国民经济带来巨大的损失。
不仅如此,绝缘子的使用寿命对于降低输电线路的运行费用进而为企业节约生产成本也有重要的意义。
绝缘子的发展主要依赖于绝缘材料的发展,目前国内外应用的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子、长棒形瓷绝缘子、有机复合材料制造的复合绝缘子和瓷复合绝缘子。
不同材料的绝缘子不仅具有不同性能且价格各异。
悬式盘形瓷绝缘子已有100多年的历史,具有长久的运行经验。
钢化玻璃制造绝缘子是上世纪三十年代以后发展起来的,五十年代开始生产和使用,具有一些瓷绝缘子所不具备的优良性能近年来受到电力部门的欢迎。
长棒形瓷绝缘子是一种非击穿型绝缘子,早在1936年德国就研制开发成功并使用,已在30多个国家和地区有50年以上的良好运行记录,我国1997年开始在华东地区500kV线路上使用。
有机复合绝缘子(又称合成绝缘子)是从上世纪六七十年代才开始生产的,合成绝缘子属非击穿型绝缘子,耐污型好,易维护,在污秽较重地区近年来被大量使用。
瓷芯复合伞裙耐污盘形悬式绝缘子(简称瓷复合绝缘子),是在瓷盘表面以及相关界面采用特殊工艺加工,硅橡胶复合外套是采用严密包履热硫化一次成型工艺,由于硅橡胶复合外套具有良好的憎水性和憎水性的迁移性,因而抗污闪能力强,是一种新型绝缘子。
下面结合国内绝缘子现状及国内外的研究情况及发展方向,对以上五种不同类型的绝缘子性能优劣进行论述。
1 盘形瓷绝缘子瓷是由石英砂、粘土、长石、氧化铝等原料经球磨、纸浆、练泥、成型、上釉和烧结成瓷件。
它的烧结与固相反应是在低于固态物质的熔点或熔融温度下进行的(高硅瓷的成瓷温度是1300℃)。
成瓷后的显微结构由多晶体、玻璃相和气孔组成,属于一种多晶体的非均质材料,晶相的数量和特性决定了瓷具有高的机械性能和较好的绝缘性能,这种材料的优良性能,使得该种绝缘材料得以长久使用,经久不衰。
其主要优缺点如下:优点 具有长久丰富的运行经验和稳定性能,具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性,组装灵活,且有多种造型,其中双伞型及三伞型产品爬距大,具有自洁性能好、自清洗能力强的特点,适合干旱、少雨、风沙大等气候条件的地区。
缺点 属可击穿型,随运行时间的延长,其绝缘性能会逐渐降低,机电性能下降,即“老化”现象,且不易发现,为发现并剔除这些绝缘子,线路运行部门每年要花大量的人力和物力,必须登杆定期逐片检测零值,而且由于测试仪器及测试人员的技术水平或者个别绝缘子误检、漏检,都会给线路留下隐患,若线路正常运行条件尚不至造成危害,但当遇有污闪或雷击等突发情况,则易导致绝缘子掉线事故发生。
其老化率属于后期暴露,随运行时间延长,老化率呈上升趋势,当老化率高达不能承受时,只好采取更换,在线路日后运行中需要增加更换绝缘子的费用(绝缘子本体、施工、线路停电等),需要定期清扫。
2 玻璃绝缘子玻璃由石英砂、白云石、长石和化工原料(碳酸钾、钠)等高温熔融(硅酸盐玻璃溶制约1500℃)成液120内蒙古石油化工 2007年第3期 X收稿日期:2007-01-07体,经冷凝而形成质地均匀、结构致密的均质材料。
制品经钢化处理后,获得均匀分布的内应力,这种钢化内应力不随时间的延长而衰减,产品在整个运行过程中能保持机电强度不下降(即不易老化)。
本世纪三十年代中期首先由英国采用“钢化”对玻璃绝缘子进行表面处理,刚化处理将产生一个非常大的应力梯度,即表层存在压应力,内层存在张应力,二者平衡,从而提高了玻璃绝缘子的抗拉强度。
其主要优缺点如下:优点 玻璃绝缘子具有优良的机电性能,其抗拉强度是瓷绝缘子的2.2倍(瓷39.23M Pa,钢化玻璃88.26MPa),耐电击穿性能是瓷绝缘子的3.4～4. 3倍(瓷400kV/cm,钢化玻璃1350～1700kV/cm),耐振疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能也优于瓷绝缘子,积污状况易于观测,零值自破,便于发现事故隐患,无需登杆检测不良绝缘子,仅用目力和望远镜或直升机巡航,即可发现,从而减少大量的清扫、测零值等运行维护工作,机电性能稳定,裙件自爆后仍具有足够的机械强度,不会发生掉串。
玻璃绝缘子具有寿命周期长(一般认为它的寿命取决于绝缘子金属附件的寿命),劣化率不会随使用年份的增长而增长。
玻璃绝缘子是硅酸盐的熔融体经冷凝刚化而成,抗拉强度高,材料可以反复使用不会产生工业垃圾有利于环保。
缺点 一方面由于目前大爬距防污型玻璃绝缘子结构比较单一,主要是深棱的钟罩型,没有双伞型和三伞型结构。
而钟罩型、深棱型悬式绝缘子结构下表面的深棱构造,使得绝缘子积污重,自洁能力差,使得积污不易被清理,若在污秽较重地区使用,容易发生污闪而引起线路故障。
为此国家电力公司华东公司在2003年给其下属各电力公司所发文件《华东电网500kV线路绝缘子选型导则》中明确规定“在以粉尘污秽为主要污染源的污秽区宜选用双伞型、三伞型玻璃或瓷、瓷长棒或合成绝缘子;新建线路严禁使用钟罩型、深棱型悬式绝缘子”。
另一方面自爆率偏高,特别是早期自爆率高,目前尚未见更有效的改进措施,少量自爆是一种优点,方便线路检测,大量自爆则需要频繁巡视和更换,且由于自爆,玻璃件碎块掉地可能伤人。
因此,玻璃绝缘子也不适于用在城市、电站、水田等地区。
3 合成绝缘子合成绝缘子是继瓷绝缘子、玻璃绝缘子之外运用较多的一种新型防污绝缘子,它的发展经历了从第一代到第二代,目前发展到第三代,主要是硅橡胶、乙烯丙烯橡胶绝缘子,特别是近几年发展速度比较快。
其主要优缺点如下:优点 硅橡胶制成的复合绝缘子的最大优点是耐污性能好,附着在伞裙表面的污秽物很容易被雨水冲洗掉,即提高了复合绝缘子的抗污能力,又免除了人工清扫,能大大减少线路的运行维护费用,合成绝缘子机电强度高,体积小,重量轻,仅为同电压等级瓷绝缘子串重量的10%～15%,抗撞击,不易破碎,因此在运输,安装中破损率极小,合成绝缘子属不击穿型绝缘子,无零值,因此不存在检测零值问题,合成绝缘子价格较瓷或玻璃绝缘子便宜,仅为瓷或玻璃绝缘子的40%左右,合成绝缘子能够按照各种规格、机械强度、外裙设计及节点强度等特定用途制造生产,在污秽严重地区,采用合成绝缘子可较瓷或玻璃绝缘子明显减小塔头尺寸、铁塔高度和线路走廊宽度。
缺点 合成绝缘子为有机材料制成,它比无机材料容易老化,合成绝缘子的抗蠕变性能不如瓷和玻璃绝缘子稳定,尤其是作为耐张串的合成绝缘子长期受振动的脉冲作用,端部金具和芯棒粘接界面及芯棒中的玻璃纤维会产生机械疲劳而引起强度下降,或因蠕变断裂而失效,国外最长运行经验已有二十年,目前还拿不出合成绝缘子使用寿命的证明,普遍认为合成绝缘子使用寿命在20年左右。
国内外目前还没有一个恰当的方法在运行中的线路上检测它的好坏,一旦失效,事故已经形成,合成绝缘子重量轻,防风偏性能偏低,另外,合成绝缘子抗鸟害(鸟粪、鸟啄)能力较瓷和玻璃绝缘子差,防火性能也较瓷和玻璃绝缘子差,在林区等火灾多发区不宜使用。
4 长棒形瓷绝缘子长棒形瓷绝缘子是在总结悬式瓷绝缘子优缺点基础上由双层伞实心绝缘子发展而来,是一种非击穿型绝缘子(A型),在国外被广泛应用,国内应用不是很普遍,在内蒙古地区仅在2005年投产的“乌吉500kV送电线路工程”上部分挂网运行。
优点 不可击穿性,爬电比距大,自洁性能好,由氧化铝瓷制成的绝缘子主体,机械强度高,不产生低值和零值瓶颈,无老化现象因而使用寿命长,认为其寿命取决于金具,可达50年以上,使用元件少,可靠性高,直流特性好。
缺点 目前国内仅有无锡华能塞拉姆绝缘子有限公司生产,在国内由于年代较短,缺少运行经验。
5 瓷复合绝缘子瓷复合绝缘子是一种新型绝缘子。
瓷绝缘子、玻璃绝缘子、有机复合绝缘子各有自身的优缺点,如瓷绝缘子的污闪、玻璃绝缘子的自爆、有机复合绝缘子的脆断等,目前新近出现的瓷复合绝缘子有望融合各种绝121 2007年第3期 姜海生 浅谈高压架空输电线路绝缘子的选用质量流量计的选型和应用X支 军1,李桂杰1,吴永华2(1.呼和浩特石化公司;2.赛汗输油处) 摘 要:本文详细说明了质量流量计的测量原理,并结合生产中的实际应用论述了该类仪表的选型方法以及影响其精度的因素。
关键词:质量流量计;选型;精度1 前言流量测量在工业控制和商贸结算中十分重要,传统的流量体积计量方法,受到温度、压力、粘度、密度等因素的影响,给实际应用过程带来诸多不便,且国内商贸又多以质量结算。
而利用质量守恒定律研制出的质量流量计对传统的体积计量方式提出了挑战,由于它初期技术不够成熟,受到电子、通讯、材料等方面的限制,使得许多业内人士对此表示怀疑,不愿涉足。
而今非夕比,随着科学技术的发展进步,它也日趋完善,在测量中基本摆脱了特定条件因素的制约,与传统的流量计相比由于它的高精度、高可靠性,无机械运动部件,可测介质类型广泛,以及极低的维护量而日益成为流量计量中的首选仪表。
2 测量原理质量流量计系统包括传感器和用于信号处理的变送器。
传感器中的流量管受安装在流量管端部的电磁驱动线圈驱动,作近似于音叉的振动。
振幅一般小于1m m,频率大约在80Hz。
当流体流入流量管时缘子的优点,而避免各自的缺点。
优点 该种绝缘子吸取了瓷绝缘子和硅橡胶绝缘子的优点:端部联接金具与瓷芯盘牢固的浇装结构,保持了原瓷绝缘子稳定可靠的机械拉伸强度,在瓷芯盘表面注射模压成型硅橡胶复合外配套,又使其具备了憎水性、抗老化、耐电蚀能力强、重量轻等一系列优于瓷绝缘子的特点,解决了瓷和玻璃绝缘子的污闪、合成绝缘子的“脆断”及不能用于耐张串的问题,稳定可靠的机械性能,优异的耐污闪性能,大大降低了线路维护费用,耐冲击能力强,重量轻,运输安装及维护方便。
缺点 由于该种绝缘子近几年刚刚出现,目前缺少运行经验。
6 结束语通过以上对各种绝缘子优缺点的论述,给出如下建议:在污秽较轻地区可以采用采用瓷或玻璃绝缘子。
在污秽较重地区,如果将悬垂串和跳线串采用瓷、玻璃或长棒形瓷绝缘子,而为了满足重污区绝缘子爬电比距要求,绝缘子的串长将明显加长,从而增大塔头尺寸和塔的高度,使投资费用显著增加,且片数的增加和串长的加长势必影响线路的安全性,这还不包括日后几十年的绝缘子擦洗或测零值等大量的运行维护费用。
