染污复合绝缘子交流电场特性研究
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复合绝缘子:高压线路用棒形悬式复合绝缘子:棒形悬式复合绝缘子用于普通和污秽地区的交流电力系统额定电压35~500kV,频率不超过100Hz的架空线路、变电站作悬垂和耐张用。
绝缘子安装地点环境温度在-40℃~+40℃之间,海拔不超过1000m。
它尤其用于污秽地区,能有效防止污闪事故,是目前广泛使用的瓷绝缘子的替代产品。
复合绝缘子又称合成绝缘子,其主要结构由伞裙护套、环氧玻璃纤维(FRP)芯棒和端部金具三部分组成。
其中伞裙护套由高温硫化硅橡胶制成, FRP芯棒是玻璃纤维作增强材料、环氧树脂作基体的玻璃钢复合材料,端部金具是外表面镀有热镀锌层的碳素铸钢或碳素结构钢。
复合绝缘子的这种结构将机械强度与外绝缘性能分开,芯棒与伞裙护套分别承担机械与电气负荷,从而综合了伞裙护套材料耐大气、老化性能优越及芯棒材料拉伸机械性能好的优点。
作为绝缘子结构的一部分,金具主要起传递机械应力与连接固定的作用。
与传统的瓷绝缘子和玻璃绝缘子相比,复合绝缘子具有如下优点:(1)强度高,重量轻。
复合绝缘子的强度重量比很高,即比强度很高。
其高机械强度源于玻璃钢芯棒优异的机械性能,目前被大量采用的玻璃钢引拔棒的拉伸强度可达1000MPa以上,而芯棒密度仅为2g/cm3 左右,因此其比强度很高,约为优质碳素钢的5~10倍。
在相同电压等级下,复合绝缘子的重量仅为瓷绝缘子的1/7~1/10。
(2)湿闪污闪电压高。
有机复合材料低能表面的憎水性是复合绝缘子优异耐湿污性能的主要原因。
在大雾、小雨、露、溶雪、溶冰等恶劣气象条件下,复合绝缘子表面形成分离的水珠而不是连续的水膜,污层电导很低,因此泄露电流也很小,不易发生强烈的局部电弧,局部电弧也难以进一步发展导致外绝缘闪络。
运行一段时间,复合绝缘子表面积污后,憎水性可以迁移到污层表面的特性为硅橡胶材料所独有,在相同污秽度下,其污闪电压可以达到相同泄露距离绝缘子的两倍以上。
普通棒形悬式复合绝缘子的等效直径远小于普通悬式瓷绝缘子及支柱绝缘子,这也是其耐污性能优异的重要原因。
高压输电线路的绝缘子污秽特性研究绝缘子是高压输电线路中起到保护电力设备的重要组成部分。
由于绝缘子经常暴露在恶劣的气候条件下,它们很容易受到污秽物的影响。
污秽特性研究对于维护和提高高压输电线路的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文将探讨高压输电线路绝缘子污秽的特性以及相关研究成果。
首先,我们来了解绝缘子污秽物形成及其对线路的影响。
污秽物主要来源于大气中的尘埃、微生物、腐植酸、盐分等,它们会附着在绝缘子表面形成污秽层。
随着时间的推移,污秽层会逐渐增厚,导致绝缘子的绝缘能力下降。
污秽层会引起电场分布的不均匀以及放电现象的发生,进而影响电力设备的正常运行。
为了研究绝缘子污秽特性,学者们进行了大量的实验和理论研究。
其中一个重要的研究方法是在实验室中制备污秽模型,模拟真实的污秽环境。
通过对不同类型的污秽物,如盐雾、尘埃等进行模拟,研究人员可以获得绝缘子在不同环境下的污秽特性数据。
同时,他们还利用现场实测数据对研究成果进行验证,以提高研究结果的准确性和可靠性。
研究发现,不同类型的绝缘子在污秽环境下的表现存在差异。
例如,玻璃绝缘子和复合绝缘子相比,前者更容易形成污秽层,并且更容易在形成污秽层后产生放电现象。
此外,研究还发现,绝缘子的形状和特殊结构对其污秽特性起到重要的影响。
对于线路中的悬垂绝缘子而言,它们的下垂长度和倾斜角度会影响绝缘子的污秽情况。
因此,在线路设计和运维中,需要考虑绝缘子的特性来选择合适的绝缘子类型和安装方式。
此外,研究还发现,气候条件对绝缘子污秽的影响非常显著。
例如,炎热干燥的气候会导致绝缘子表面的污秽物迅速干燥,形成难以清除的硬化层,从而加剧绝缘子的绝缘能力下降。
而湿润的气候条件下,污秽物易形成湿污层,也会降低绝缘子的绝缘能力。
因此,在输电线路的规划和设计中,需要考虑当地的气候条件,并采取相应的防护措施,确保绝缘子充分发挥其绝缘功能。
综上所述,高压输电线路绝缘子污秽特性的研究对于确保输电线路的稳定运行具有重要意义。
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。
复合绝缘子试验标准复合绝缘子是电力系统中重要的组成部分,其性能的稳定性和可靠性对电网运行具有重要意义。
为了确保复合绝缘子的质量和可靠性,需要进行一系列的试验来验证其性能是否符合标准要求。
本文将介绍复合绝缘子试验的标准内容,以及试验过程中需要注意的事项。
首先,复合绝缘子的试验标准主要包括以下几个方面,外观检查、尺寸检验、机械性能试验、电气性能试验、环境适应性试验等。
外观检查主要是针对复合绝缘子的外观质量进行检验,包括表面是否有裂纹、气泡、污渍等缺陷,以及漆层是否完整、平整。
尺寸检验则是对复合绝缘子的尺寸进行测量,确保其符合设计要求。
机械性能试验主要包括拉伸试验、弯曲试验等,以验证复合绝缘子在机械载荷下的性能。
电气性能试验则是对复合绝缘子的击穿电压、介质损耗等电气性能进行检验。
环境适应性试验则是模拟复合绝缘子在不同环境条件下的性能,包括高温、低温、湿热等试验。
在进行复合绝缘子试验时,需要注意以下几点。
首先,试验前需要对试验设备进行校准,确保其准确可靠。
其次,应严格按照试验标准的要求进行试验操作,确保试验过程的准确性和可重复性。
另外,应对试验样品进行充分的准备,包括标识、存储、运输等环节,确保试验样品的完整性和代表性。
最后,在试验结果的评定过程中,需要进行合理的数据分析和处理,确保评定结果的客观性和准确性。
综上所述,复合绝缘子的试验标准涉及多个方面,包括外观、尺寸、机械性能、电气性能、环境适应性等内容。
在进行试验时,需要严格按照标准要求进行操作,并注意试验设备的校准、试验样品的准备以及试验结果的评定。
通过合理有效的试验,可以确保复合绝缘子的质量和可靠性,为电力系统的安全稳定运行提供保障。
目次前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4一般试验要求5盐雾法附录A(资料性附录)评定试验设备是否符合要求的补充资料附录B(规范性附录)污秽水平和爬电比距的关系附录C(规范性附录)盐雾闪络试验方法附录D(规范性附录)评定或检验绝缘子耐受特性的盐雾法附录E(规范性附录)固体层法试验附录F(资料性附录)检验污层均匀性的测量方法附录G(规范性附录)固体层闪络试验方法附录H(规范性附录)评定或检验绝缘子耐受特性的固体层法前言本标准根据原国家经贸委电力司“关于确认1998年度电力行业标准制、修订计划项目的通知”(电力[1999]40号)文的安排制定的。
本标准规定了高压交流系统用复合绝缘子人工污秽试验方法(盐雾法和固体层法)的一般试验要求、试验程序及判定准则。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会归口并负责解释。
本标准负责起草单位:武汉高压研究所。
本标准参加起草单位:中国电力科学研究院、华东电力集团、山东电力试验研究院、清华大学。
本标准主要起草人:吴光亚、刘燕生、钱之银、梁曦东、沈庆河、蔡炜、肖国英、顾光和。
高压交流系统用复合绝缘子人工污秽试验1范围本标准规定了标称电压高于1000V、频率为(50~60)Hz交流架空电力线路、变电所和电气化铁路接触网用户外和暴露在污秽大气中的复合绝缘子(以下简称绝缘子)工频污秽耐受特性的测定。
线路柱式绝缘子、电站电器类高压支柱绝缘子、高压线路横担绝缘子及复合间隔棒绝缘子属于本标准的适用范围。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 2900.5电工术语绝缘固体、液体和气体[eqv IEC 60050(212):1990]GB/T 2900.8电工术语绝缘子(eqv IEC 60471)GB/T 16927.1高电压试验技术第一部分:一般试验要求(eqv IEC 60060—1:1989)GB/T 16927.2高电压试验技术第二部分:测量系统(eqv IEC 60060—2:1994)IEC 60507:1991交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验3术语和定义除了符合本标准规定的术语外,还应符合GB/T 2900.5和GB/T 2900.8的规定。
电场分布法带电检测复合绝缘子的研究【摘要】作为架空线路主要防污闪产品的复合绝缘子已经大量应用于电网中,但是现有检测方法很难真正有效地检测出复合绝缘子中存在的缺陷,尤其是内绝缘缺陷。
从某种程度上来说,是埋下了电网安全运行的隐患。
笔者从大量的理论分析和实际运行经验中发现用电场分布法在线带电检测复合绝缘子缺陷有很大的可行性。
为了确保电网安全运行,可以大力推广这一检测方法。
【关键词】复合绝缘子内绝缘缺陷电场分布法复合绝缘子带电检测仪1 研究项目确立的必要性1.1 复合绝缘子优势明显,应用广泛复合绝缘子与传统的瓷质绝缘子相比,除了耐污闪能力强以外,质量轻、强度高、无零值、制造工艺简单、运行维护方便等优点也是十分突出的。
近年来,复合绝缘子已经大量应用于电网中。
据统计,美国新生产的绝缘子有60%-70%为复合绝缘子。
我国电力系统于20世纪80年代中后期引入了硅橡胶有机复合绝缘子在35kV-500kV交流输电线上运行。
在吸取国内外经验教训的基础上,电力系统从一开始就瞄准了高温硫化硅橡胶复合绝缘子的开发与研制。
80年代末,先后完成了硅橡胶复合绝缘子的开发、成果转让与产品化工作。
90年代初,为遏制我国华东、华北、东北等污闪多发地区的大面积污闪事故发生,复合绝缘子被大量引入电网,到1994年底,挂网运行5万支。
从此,我国电网使用复合绝缘子数量迅猛增加:1995年为10万支,1996年为20万支,1998年为46万支,1999年为84万支,到2001年已达160万支(约290万支年)。
新建线路,包括交、直流500kV线路都开始大批量使用复合绝缘子。
短短几年,主要复合绝缘子生产厂已先后完成芯棒与护套界面的连续挤压、整体注塑的改进;端部金具与芯棒连接工艺逐渐采用压接式;±500kV直流线路和500kV交流线路相继使用了耐应力腐蚀芯棒[1]。
1.2 复合绝缘子的使用现状以及其局限性复合绝缘子存在着多种界面。
目前认为,因复合绝缘子的密封不良或护套性能不良,从而引起潮气进入内部,导致芯棒与护套的界面或在芯棒中发生局部放电,在界面或芯棒中产生炭化通道。
合成绝缘子和复合绝缘子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容:绝缘子是电力系统中必不可少的重要部件之一。
它主要用于支持和固定输电线路上的导线,以及隔离导线和支撑结构之间的电气绝缘。
绝缘子的作用是将输电线路上的高电压与支撑结构之间的接触面积减小至最小,从而降低电场强度,保证电力系统的正常运行和人身安全。
近年来,随着电力系统的不断发展和升级,合成绝缘子和复合绝缘子逐渐成为绝缘子领域的重要研究方向。
合成绝缘子是由高强度的绝缘材料和金属部件组成,而复合绝缘子则利用不同绝缘材料的优势相互补充,通过粘接或共挤而成。
本文旨在对合成绝缘子和复合绝缘子的定义、原理、制造方法以及应用领域进行全面的介绍和论述。
首先,将对合成绝缘子的定义和原理进行详细解析,包括其结构特点、工作原理等方面。
然后,重点介绍合成绝缘子的制造方法,涵盖了材料选择、工艺流程等关键环节。
接下来,将深入探讨合成绝缘子在电力系统中的应用领域,包括输电线路、变电站等方面。
其次,本文还将对复合绝缘子进行全面的阐述。
首先,将对复合绝缘子的定义和原理进行详细介绍,包括其由不同绝缘材料组成的结构特点和工作原理。
然后,重点介绍复合绝缘子的制造方法,包括粘接和共挤等工艺技术。
最后,将对复合绝缘子的优势和应用进行细致的分析和论述,探讨其在电力系统中的潜力和前景。
最后,将在结论部分对合成绝缘子和复合绝缘子的特点和应用进行总结,同时对未来绝缘子研究的展望进行讨论和展示。
本文的内容将丰富我们对于绝缘子的认识,提供了有益的参考和借鉴,对于电力系统的发展和应用具有重要的指导意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的整体结构和各个部分的主要内容,如下所示:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将首先概述合成绝缘子和复合绝缘子的研究背景和意义,介绍绝缘子的基本概念和定义,并说明本文的目的和意义。
接下来的正文部分,将详细介绍合成绝缘子和复合绝缘子的定义、原理、制造方法以及应用领域。