复合绝缘子运行性能分析

河间市山石电器有限公司HeJianShi rock electrical appliances Co., LTD复合绝缘子的蠕动性能简介提高复合绝缘子的蠕动性能是一种需要急剧解决的重要问题，所以国家对这个问题是比较关注的话题和事项，国家开始研制和提高工作性能。

复合绝缘子振动蠕变性能是复合绝缘子的良好产品性能，在使用中发挥重要的作用和价值，需要进一步的提高，保证使用性能。

复合绝缘子具有良好的振动蠕变性能，在使用中发挥重要作用，提高振动蠕变性能。

为了验证复合绝缘子振动蠕变性能，国家对绝缘子的性能进行良好的改进，有效的进行改进和加工，保证复合绝缘子的良好性能。

为了提高复合绝缘子性能，国家电力公司电力建设研究所曾对采用常规工艺组装的复合绝缘子，以耐张串悬挂架空导线的方式进行振动蠕变实验。

采用相应的实验对其进行检验，对绝缘子进行一定的实践，验证绝缘子的蠕动性能。

振动蠕变实验的静载荷，因计算出来复合绝缘子所悬挂架空导线运行所形成的日常载荷数值比较小，只能按复合绝缘子额定机械拉伸应力的25﹪进行选取，其值为106Mpa。

其振动角则选取易振区架空导线最大振动角波动范围的平均值为30′，为了方便测量，以相应30′振动角所出现振动强度300με来表示。

复合绝缘子额定机械拉伸应力在性能中占有重要的作用和价值，也是选用绝缘子的重要评价标准，所以要正确的保证绝缘子的机械拉伸能力。

河间市山石电器有限公司HeJianShi rock electrical appliances Co., LTD复合绝缘子的振动次数若按其振动角大于5′的振动年内延续最长时间和出现最大振动角相应震动频率及其运行期限为进行确定，其值近似30×107次。

但由于实验安排及场地等原因，只进行相应运行2027×107振动次数的实验。

其振动蠕变试验实的拉伸极限应力为419Mpa，比试前拉伸极限应力的681Mpa降低38.5。

又曾对采用先进工艺组装复合绝缘子，再承担其额定拉伸力25的116Mpa的静应力情况下，对其施加强度为300με、进行3×107次数振动蠕变试验。

高压支柱复合绝缘子的射频性能分析与优化高压支柱复合绝缘子是电力系统中重要的组件，其射频性能对于系统的稳定运行至关重要。

本文将针对高压支柱复合绝缘子的射频性能进行分析与优化。

首先，射频性能是指在高频电磁场下，绝缘子材料对电磁波的传导、反射、透过和吸收等特性。

针对高压支柱复合绝缘子，我们需要关注以下几个方面来进行性能分析和优化。

首先，我们需要考虑支柱复合绝缘子的材料特性。

绝缘材料的选择对于射频性能具有重要影响。

常见的绝缘材料有瓷瓶、瓷芯、复合材料等。

瓷瓶具有较好的介电性能和机械强度，但是其射频性能较差。

相较之下，复合材料可以提供更好的射频性能。

因此，在设计高压支柱复合绝缘子时，应优先考虑采用复合材料。

其次，支柱复合绝缘子的尺寸对于射频性能也有着重要的影响。

绝缘子的尺寸会影响到电场分布和电磁波的传播。

一般来说，绝缘子的尺寸越大，射频性能越好。

但是过大的尺寸也会增加绝缘子的重量和成本，因此需要在性能和经济效益之间进行权衡。

在具体设计中，可以通过数值模拟和实验验证来确定最佳尺寸。

此外，绝缘子的结构也对射频性能有一定影响。

支柱复合绝缘子通常由绝缘子盘、引线和金属支架组成。

其中，绝缘子盘是支撑结构，引线起到导电连接作用，金属支架用于固定绝缘子。

优化绝缘子的结构可以通过减少材料损耗、降低电磁波对绝缘子的反射等方式来提升射频性能。

最后，绝缘子的安装和维护也对射频性能有重要影响。

在安装绝缘子时，应保证绝缘子与其他金属部件之间的间隙符合要求，并采取有效的接地措施来减少电磁波的反射和干扰。

此外，定期维护绝缘子的清洗和检查也可以提升其性能。

总结而言，高压支柱复合绝缘子的射频性能分析与优化是确保电力系统稳定运行的重要环节。

在设计和制造过程中，需考虑材料特性、尺寸、结构等因素，并合理选择材料和进行优化设计。

同时，安装和维护绝缘子时应注意细节，确保其正常运行。

通过综合考虑以上因素，可以提升高压支柱复合绝缘子的射频性能，保障电力系统的稳定运行。

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。

复合绝缘子参数
1.强度：
2.机械特性：
3.绝缘电阻：
4.耐电应力：
5.电弧距离：
电弧距离是指在发生弧燃情况下，弧光从绝缘子断裂处跃至接地构件
之间的最大距离。

它反映了绝缘子在短路故障时的安全性能。

6.渗水性能：
除了以上几个参数，复合绝缘子的重要参数还包括耐候性、耐污性、
耐爆性等。

耐候性是指绝缘子在风、雨、雪等自然环境条件下的耐久性能，耐污性是指绝缘子表面抵抗污秽物附着的能力，耐爆性是指绝缘子在发生
爆炸时是否会发生碎裂。

这些参数都是衡量复合绝缘子性能的重要指标，
对于确保输电线路的安全运行具有重要意义。

综上所述，复合绝缘子的参数主要包括强度、机械特性、绝缘电阻、
耐电应力、电弧距离、渗水性能、耐候性、耐污性和耐爆性等。

这些参数
的稳定性和可靠性对于确保输电线路的正常运行具有重要意义。

因此，制
造商在生产和运输过程中要严格控制这些参数，并进行严格的质量把关，
以保证复合绝缘子的各项性能指标符合要求。

复合绝缘子的运行特性及可靠性分析来源：武汉高压研究所时间：2007-11-08吴光亚，蔡炜，肖国英，顾光和，张锐，徐涛（武汉高压研究所，湖北武汉430074）摘要:在运行经验和试验研究的基础上，对复合绝缘子的运行特性和可靠性进行分析，指出了我国复合绝缘子在运行中应注意和研究的问题，同时提出了制造企业对其制造工艺、结构应改进的建议。

关键词:复合绝缘子;运行特性能;可靠性0 前言至今为止，我国输变电设备中已成功地使用了复合绝缘子约200万支，大大地降低了输变电设备的跳闸率，极大地提高了输变电设备安全运行可靠性。

结合我国国情，复合绝缘子在我国输变电设备中还会得到大量使用。

武汉高压研究所自1994年以来先后与广州市供电局、河北省电力局等电力部门和广州MPC国际电工有限公司、东莞市高能实业公司等制造部门合作开展复合绝缘子运行特性及可靠性研究。

同时电力部电气设备质量检验测试中心电瓷质检站对运行复合绝缘子进行了抽样试验和仲裁试验（委托）。

其结论是复合绝缘子的机械、电气和温度特性等满足运行对其要求，但复合绝缘子在运行不同年限后出现憎水性下降、机械强度降低、电气性能下降、密封破坏、绝缘子掉串和劣化等现象。

文章结合已开展的工作逐一对复合绝缘子的运行特性及可靠性和运行中出现的重大问题进行具体分析。

在此基础上指出我国对复合绝缘子应注意和研究的问题，同时也提出了制造企业对其制造工艺、结构应改进的建议。

1 运行特性及可靠性分析1.1 外观检查对运行最长时间11年和最短时间1年不同年限的所有不同电压等级的复合绝缘子，经外观检查，发现其绝缘表面出现局部放电，憎水性减弱;连接部位脱胶、裂缝、滑移;伞套材料脆化、硬化、粉化、开裂、起痕、树枝状通道、蚀损;伞裙变形严重;金属附件锈蚀和芯棒暴露等现象。

说明我国复合绝缘子的劣化现象较为严重。

不同地域所表现出的劣化程度不一样。

广东运行复合绝缘子憎水性下降比其他地域严重［1，2］，说明大气条件对复合绝缘子的劣化影响较大。

浅析合成绝缘子性能与运行当前，我公司所管辖的输电线路绝缘子多数为普通的瓷绝缘子，因而无法有效保证线路安全运行的可靠性及经济性。

伴随科技的不断发展，人们使用高科技材料来解决供电可靠性的问题，已经成为目前电力企业发展的一大趋势。

而合成绝缘子作为目前输电线路上应用最为广泛的材料之一，其一方面使得输电线路的安全经济运行得到进一步提高，另一方面还能有效避免出现绝缘子污闪事故等造成的安全故障。

现对其进行如下分析，不足之处，还望同仁予以斧正。

标签：合成绝缘子；输电线路；安全事故1 概述目前，我公司所管辖的输电线路绝缘子多数为普通的瓷绝缘子，因此，输电线路容易出现污闪事故，无法有效保证线路运行的安全可靠性及经济性。

同时，确保电力系统的安全运行、提高供电可靠率又是对电力企业考核的一项重要指标，所以，采用高科技材料来有效解决污闪事故、确保供电的安全可靠就显得尤为必要。

作为一种高新科技产品，硅橡胶合成绝缘子具有重量轻、体积小、抗污闪、耐老化、免检修和免维护等诸多优点，已经开始在我公司所辖的线路上得到大量的应用。

2 合成绝缘子的基本结构特点合成绝缘子主要是由有机硅胶合成材料组成的一种复合结构的绝缘子，其结构主要包括金具、伞裙护套、芯棒、粘接层和均压环等五部分。

（1）金具通常与芯棒在一起组装，它通常被当成是合成绝缘子连接件，主要是用来传递机械负荷。

金具结构的质量不仅直觉决定着芯棒强度的发挥，同时还对绝缘子的机械性能产生极大的影响。

（2）合成绝缘子的外绝缘部叫做伞裙护套，其主要功能是，使得合成绝缘子的抗湿闪和抗污闪外绝缘性能得到进一步增强，从而有效避免大气对芯棒产生了侵蚀作用。

（3）作为合成绝缘子机械负荷主要的承载部件，芯棒的制作材料为环氧玻璃纤维，它同时还被当做主要的内绝缘部件。

（4）粘接层包括两部分，一是位于伞裙护套与芯棒之前，二是位于伞裙之前，前者所用的材料为粘合胶；后者所用的材料为灌封胶。

并且其粘接质量的好坏直接决定着内绝缘水平的高低。

高电压技术　第３８卷第１０期２０１２年１０月３１日Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔｏｂｅｒ　３１，２０１２５００ｋＶ复合绝缘子运行特性分析张福增１，宋　磊２，屠幼萍３，许　卓３，李锐海１，王国利１（１．南方电网科学研究院有限责任公司，广州５１００８０；２．清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京１０００８４；３．华北电力大学高电压与电磁兼容北京重点实验室，北京１０２２０６）摘　要：为分析５００ｋＶ复合绝缘子的运行特性，从而为实验室评价现场运行复合绝缘子的特性和状态提供指导，对５支５００ｋＶ交流和６支５００ｋＶ直流复合绝缘子进行了研究，主要包括污秽度测量，憎水性测试、解剖试验、水扩散试验和水煮及陡波试验。

在此基础上，比较了交、直流复合绝缘子的积污特性，分析了复合绝缘子劣化特性和运行年限的关系，讨论了不同检测方法的应用情况。

结果表明，直流绝缘子比交流绝缘子积污严重，直流绝缘子积污量随运行年限增加显著增加，交流绝缘子无明显变化；劣化特性显著的绝缘子并不是运行年限最长的绝缘子；采用的几种检测方法均能很好地反映复合绝缘子某一方面的劣化特性。

关键词：复合绝缘子；检测；评估方法；憎水性；水扩散试验；自然污秽ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－６５２０．２０１２．１０．００８文章编号：１００３－６５２０（２０１２）１０－２５３６－０６基金资助项目：特高压工程技术（昆明、广州）国家工程实验室开放基金（编号略）。

Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｂｙ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　ＵｌｔｒａＨｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｋｕｎｍｉｎｇ、Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ）．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　５００ｋＶ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ＩｎｓｕｌａｔｏｒＺＨＡＮＧ　Ｆｕｚｅｎｇ１，ＳＯＮＧ　Ｌｅｉ　２，ＴＵ　Ｙｏｕｐｉｎｇ３，ＸＵ　Ｚｈｕｏ３，ＬＩ　Ｒｕｉｈａｉ　１，ＷＡＮＧ　Ｇｕｏｌｉ　１（１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ　Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１００８０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　＆Ｅｌｅｃｔｒｏｎｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０２２０６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　５００ｋＶ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒ　ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｉｎ　ｓｅｒｖｉｃｅ，５ｐｉｅｃｅｓ　ｏｆ　５００ｋＶ　ＡＣ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ａｎｄ　６ｐｉｅｃｅｓ　ｏｆ　５００ｋＶ　ＤＣ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｔｅｍｓ　ｉｎｃｌｕｄｅｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ　ｔｅｓｔ，ｄｉｓｓｅｃｔｉｎｇ　ｔｅｓｔ，ｗａｔｅｒ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ，ｗａｔｅｒ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｓｔｅｅｐｆｒｏｎｔ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｔｅｓｔ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｓ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＣ　ａｎｄ　ＤＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ’ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｙｅａｒｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓｅｒｉｏｕｓｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ＡＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｉｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｙｅａｒｓ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ＡＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｈａｓ　ｎｏ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｃｈａｎｇｅ．Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ｎｏ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ａｇｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｙｅａｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ．Ｅａｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｓｃａｐａｂｌｅ　ｏｆ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ａｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ；ｗａｔｅｒ－ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ；ｎａｔｕｒａｌ　ｃｏｎ－ｔａｍｉｎａｔｉｏｎ０　引言随着输电电压等级的不断提高，线路外绝缘的染污放电问题受到越来越多的关注。

超高压输电线路复合瓷绝缘子的运行状况分析发布时间：2021-12-01T09:05:59.408Z 来源：《科学与技术》2021年25期作者：史彬、候恒[导读] 根据厂家业绩统计显示，目前我国电网各电压等级在运行的各类复合瓷绝缘子数量已达300万片。

史彬、候恒国网山西省电力公司输电检修分公司山西省太原市 030001摘要：复合瓷绝缘子是以瓷为内绝缘件，以高温硫化硅橡胶伞套材料作为外绝缘，并将瓷件全部包覆。

从一定程度上来说，复合瓷绝缘子具备瓷绝缘子稳定的机械性能，断串、掉线概率基本为零，同时具备复合绝缘子的防污性能。

经过十多年的发展，复合瓷绝缘子工艺已逐步成熟，应用面也从局部低电压线路试点走向特高压工程。

根据厂家业绩统计显示，目前我国电网各电压等级在运行的各类复合瓷绝缘子数量已达300万片。

关键词：超高压；输电线路；瓷绝缘子1 超高压线路外绝缘配置及运行现状1.1 超特高压线路外绝缘防污配置现状采用爬电比距法对电网所辖超高压输电线路开展外绝缘配置校核。

1.2 外绝缘防污闪治理采取的措施及存在问题在采用复合瓷绝缘子之前，电网输电线路防污闪治理主要采取3种方式:增加绝缘子片数或采用大爬距绝缘子，在瓷绝缘子或玻璃绝缘子表面喷涂防污闪材料，将绝缘子更换为复合绝缘子。

2006年至今，电网500 kV交直流输电线路复合化治理5 117基。

目前，电网65条500 kV及以上输电线路共17 986基杆塔中，复合绝缘子7 125基，占比39.61%;喷涂防污闪涂料绝缘子2 047基，占比11.38%。

这些防污治理措施在一定程度上提高了线路的防污(冰)闪水平，但也存在一些问题。

1.2.1?直接增加绝缘子或采用大爬距绝缘子调爬直接在原绝缘子串增加单元数或采用大爬距绝缘子是最广泛采用的调爬措施。

然而在应用中，受导线对地距离的限制，很多线路绝缘子串长增加有限或根本无法增加，采用大爬距绝缘子爬距增加有限。

1.2.2?更换复合绝缘子复合绝缘子因爬距能按需定制且复合材料防污性能优异，自20世纪末开始被广泛采用。

复合绝缘子的应用及存在问题分析复合绝缘子与电瓷绝缘子相比，除了耐污闪性能好之外，还有如下优点：（1）用于相同电压等级的复合绝缘子长度比电瓷绝缘子短。

这可以减少相间和对地的绝缘距离，从而减小线路走廊宽度，降低铁塔和高度和塔头尺寸，便于架设紧凑型线路（2）重量轻，金属部件少，强度高，不容易破裂，便于安装，不用清扫，不需要检测零值，便于检修、维护。

（3）原材料稳定，制造程序简便，比较容易实现自动化和大规模生产。

尽管复合绝缘子有上述优点，但是在电力生产实际中发现复合绝缘子还是存在一些不可避免的缺陷。

在送电线路上运行的绝缘子会受到雷击、污秽、鸟害、冰雪、高湿、温差等环境因素的影响，在电气上要承受电场、雷电冲击电流、工频电弧电流的作用，在机械上压迫承受长期工作载荷、综合载荷、导线舞动等机械力的作用，综合分析三种类型绝缘子的运行性能及特点，研讨绝缘子在运行中出现的问题及解决措施，对于提高线路的运行可靠性，是很有必要的。

华北等地已发现硅橡胶绝缘表面憎水性下降的现象，根据分析有可能直接导致污闪的发生，运行经验表明，复合绝缘子在经过长时间受潮后，硅橡胶表面憎水性会有程度不同的下降，有些复合绝缘子在一段时间内几乎不呈现憎水性。

而在受潮条件小时后，不同伞裙配方的复合绝缘子其憎水性恢复速率不同，性能良好的硅橡胶，表面憎水性恢复速率快；而性能比较差的硅橡胶，表面憎水性恢复需要较长的时间。

因此，不难解释华东地区在晴好天气下的复合绝缘子闪络故障的原因。

运行若干年的复合绝缘子取下后进行机械强度试验时发现，芯棒在额定或低于机械破坏负荷下出现较大滑移，甚至在显著低于机械破坏符合下芯棒从端部金具中脱出；此外，还有库存产品也存在机械强度显著下降的事例。

目前，尽管复合绝缘子在使用中尚未造成导线掉线的恶性事故，但复合绝缘子机械强度下降的现象仍然是潜在威胁，机械强度下降对各种机械端头的连接方法都有，甚至国外采用压接式接头在运行一段时间后也未达到额定机械破坏符合即拉脱。

高压支柱复合绝缘子的荷载能力与机械强度分析高压支柱复合绝缘子是电力系统中常用的关键电气设备，用于支撑高压输电线路，承担电力荷载并提供机械强度。

因此，对于高压支柱复合绝缘子的荷载能力和机械强度进行分析是非常重要的。

本文将对高压支柱复合绝缘子的荷载能力和机械强度进行深入探讨。

首先，高压支柱复合绝缘子的荷载能力主要由其结构确定。

复合绝缘子一般由内芯、外护套和引线组成。

内芯承受电气荷载，外护套和引线则起到支撑和固定内芯的作用。

为了确保复合绝缘子的荷载能力，需要从以下几个方面进行分析。

首要的是内芯的设计与材料选择。

内芯一般采用玻璃钢或陶瓷材料制造，这些材料具有高绝缘强度和耐久性，能够承受较高的电气荷载。

在内芯的设计过程中，需要考虑电力系统的运行条件，如电压、线路长度等因素，以确定合适的尺寸和材料。

同时，通过模拟和实验测试，评估内芯的耐久性和强度，以确保其能够承受电力荷载的要求。

其次，外护套和引线的设计也对荷载能力产生影响。

外护套和引线一般采用聚合物材料制造，具有良好的耐磨损和耐环境老化性能。

在设计过程中，需要考虑复合绝缘子所处环境的温度变化和湿度等因素，以选择合适的聚合物材料。

此外，外护套和引线的尺寸和结构也需要进行优化设计，以提高其机械强度和抗拉性能。

除了材料和结构设计，对于高压支柱复合绝缘子荷载能力的分析还需要考虑力学因素。

在电力系统中，复合绝缘子要承受不仅仅是电气荷载，还包括风荷载、结冰荷载、自重等力的作用。

因此，需要对不同荷载情况下的应力和变形进行分析。

在设计过程中，可以采用有限元分析方法，通过建立数学模型，对复合绝缘子的力学行为进行模拟和仿真，以评估其荷载容量。

此外，考虑到复合绝缘子在使用过程中可能受到外界因素的影响，还需要进行可靠性分析。

这包括对材料的老化、外界物理力的冲击等因素进行评估，以保证复合绝缘子在设计寿命内具有足够的可靠性。

可靠性分析还可以帮助确定维护和检修计划，确保复合绝缘子的长期稳定运行。

电工电气 (2021 No.4)沈琳1，罗义2，张国旗1，魏绍东1，祁玉龙1，朱勇2(1 国网湖南省电力有限公司检修公司，湖南 长沙 410004；2 江苏神马电力股份有限公司，江苏 南通 226553)湿热气候下的电站复合绝缘子长期运行性能分析0 引言近几十年，有机材料复合绝缘子由于具备质量轻、不易破碎、便于运输安装、运行维护方便、防污闪能力强等优点，正逐渐被广泛应用于电力系统中。

其中特别是采用硅橡胶作为复合绝缘子伞裙护套的材料，其优异的憎水性和憎水迁移性，使得复合绝缘子具有优异的耐污闪性能。

目前，硅橡胶复合绝缘子已经广泛应用于我国交直流输变电系统中，大大提高了我国电力系统的外绝缘水平。

国内外对于线路复合绝缘子的研究已经积累了大量的数据和经验，在一定程度上掌握了其运行特性。

而相比于线路复合绝缘子，电站复合绝缘子具有分布更集中的特点，一旦发生事故往往会引起多条线路停电，从一定程度上说，其重要性比线路绝缘子更高。

同时，变电设备成本相对较高，不易更换，检修维护的周期长，也对电站绝缘子提出了更高的长期稳定运行要求。

目前为止，由于电站绝缘子可获取样本的缺乏，空心承压复合绝缘子长期运行过程中的性能研究基本上处于空白状态，有关长期运行特性的整体机械、电气以及外绝缘材料性能等均未系统地开展研究。

因此有必要对此类复合绝缘子开展运行状态的评估以及长期运行特性的研究。

为进一步了解电站复合绝缘子的长期运行状态，提高电网运行安全可靠性，文中以湖南株洲云田变电站2005年投运的550kV六氟化硫(SF6)电流互感器(CT)设备用电力空心复合绝缘子为研究对象。

云田地区气候温和、降水充沛、雨热同期，属亚热带季风性湿润气候的典型环境，考虑到绝缘子在该环境下已运行近15年，且经历过2008年冰灾的考验，具有典型的代表性。

结合云田变电站地区的气候环境条件，研究空心复合绝缘子在湖南地区亚热带湿热气候下的长期运行及老化特性，根据测试结果分析其性能变化机理，为复合绝缘子运行状态的诊断和评估提供了参考依据。

在电力系统中，电压等级与绝缘子的片数有什么样的关系？支柱绝缘子具体量的关系忘记了，但是片数越多，工作的电压等级也就越高，单片具体的绝缘等级和材质形状之类的都有关系。

以下资料你可以参考：用于支持带电导体并使其绝缘的电器元件。

一般由绝缘件(如瓷件)和金属附件(如钢脚、铁帽、法兰等)用胶合剂胶合或机代孕械卡装而成。

绝缘子在电力系统中应用很广,一般属于外绝缘,在大气条件下工作。

架空输电线路、发电厂和变电所的母线和各种电气设备的外部带电导体均须用绝缘子支持，并使之与大地（或接地物）或其他有电位差的导体绝缘。

分类绝缘子通常分为可击穿型和不可击穿型。

按应用场合又分为线路绝缘子和电站、电器绝缘子。

常用绝缘子基本形式见图。

其中用于线路的可击穿型绝缘子有针式、蝶形、盘形悬式，不可击穿型有横担和棒形悬式。

用于电站、电器的可击穿型绝缘子有针式支柱、空心支柱和套管，不可击穿型有棒形支柱和容器瓷套。

性能绝缘子的基本性能包括电气、机械和热性能。

此外，还有耐环境和耐老化等性能。

当绝缘子电压等级提高时，其尺寸和重量也相应增加，但电气和机械性能并不按比例提高，耐热急变性能下降。

因此，电压等级高的绝缘子制造起来比较困难。

①电气性能：沿着绝缘表面发生的破坏信用卡性放电称为闪络，闪络特性是绝缘子的主要电气性能。

对于不同电压等级，绝缘子的耐受电压要求各不相同，其指车主名单标有工频干、湿耐压、雷电冲击耐压、雷电冲击截波耐压、操作冲击耐压等。

为避免在运行中击穿，绝缘子的击穿电压高于闪络电压。

在出厂试验中，可击穿型的瓷绝缘子一般经过火花试验，即加高压使绝缘表面发生频繁的火花，维持一定时间，看是否被击穿。

某些绝缘子还需经过电晕试验，无线电干扰试验，局部放电试验和介质损耗试验等。

高海拔地区绝缘子，因空气密度下降而使电气强度下降，因此，其耐受电压换算到标准大气条件时应相应提高。

污秽绝缘子受潮时的闪络电压大大低于其干、湿闪络电压,因此,污秽地区须加强绝缘或采用耐污型绝缘子，其爬电比距（爬电距与额定电压之比值）应较正常型高。

高压支柱复合绝缘子的频率特性与分析方法高压支柱复合绝缘子是电力系统中重要的输电设备，其频率特性和分析方法对于确保电力系统的正常运行具有重要意义。

下面将介绍高压支柱复合绝缘子的频率特性以及常用的分析方法。

高压支柱复合绝缘子的频率特性是指在高压和超高压电力系统中对电力信号的响应情况。

频率特性反映了复合绝缘子在不同频率下的电气特性和性能。

复合绝缘子的频率特性主要包括：频率响应、频率失真和频率扩展等。

首先，频率响应是指复合绝缘子对不同频率下电压和电流的响应情况。

通过频率响应分析，可以了解绝缘子在不同频率下的电阻、电容和电感等参数，从而评估其绝缘性能和工作状态。

当频率较低时，绝缘子呈现较高的电阻和电容，而频率升高时，电感的影响逐渐增大，导致绝缘子的电气性能发生变化。

其次，频率失真是指在复合绝缘子中，由于频率响应不均匀而引起的电压或电流波形失真的情况。

频率失真主要体现为非线性失真和相位失真两个方面。

非线性失真是指在非线性元件中，频率响应与频率呈非线性关系，导致输出信号中出现谐波成分。

相位失真是指在复合绝缘子中，由于频率响应的相位角度不同，导致输入和输出信号的相位差异。

最后，频率扩展是指复合绝缘子具有对较高频率信号的传输和处理能力。

频率扩展对于传输和处理高频信号具有重要意义，尤其是在超高压直流输电系统中，要求绝缘子具有较强的频率扩展能力。

为了准确分析高压支柱复合绝缘子的频率特性，常用的方法主要有实验测试和数值模拟两种。

实验测试是利用实际设备进行频率特性的测量和分析。

通过在实验室环境中建立测试平台，可以通过改变输入信号的频率、幅值和相位等参数来研究绝缘子的频率特性。

常用的实验测试方法包括频谱分析法、阻抗测试法和时域分析法等。

通过实验测试可以直观地了解复合绝缘子在不同频率下的响应情况，为绝缘子的设计和优化提供参考依据。

数值模拟是一种基于计算机仿真的方法，通过建立复合绝缘子的数学模型和电磁场模型，利用计算机软件进行数值计算和分析。

(1) 优良的污秽性能。

硅橡胶伞套材料表面不仅在新的时候是憎水的，而且在线路的运行条件下，当憎水性暂时丧失以后，还能恢复其憎水性。

水在该材料表面形成水珠，硅橡胶液体的很细的膜基本上吞没了污秽物，从而抑制了离子物质在水中的溶解，提供了很高的表面电阻，降低了泄漏电流，提高了污秽闪络电压。

这种性能甚至硅橡胶材料老化时也仍然保持。

因而提高了电能输送的可靠性，明显地减少了绝缘子的清洗和维护费用。

(2) 优异的抵抗紫外线能力，耐蚀损，不起痕
(3) 尺寸小、重量轻110kV/100kN复合长棒形绝缘子的重量仅为相应70kN瓷绝缘子的12%。

这么轻的重量大大节约了安装运输费用，它趋向于不用起重机，并特别适合于线路应急抢修和运输工具不能接近的山区线路的架设、维护；可以简化杆塔结构，允许有较大的跨距（减少杆塔数量）；并为紧凑型线路的发展提供了条件。

(4) 生产和交货时间比瓷绝缘子短得多
(5) 不需要绝缘电阻零值检测。

(6) 没有脆性缺点这种特点不仅有利于安装运输，而且也使得它对电弧的耐受能力比瓷绝缘子高得多。

低压线路复合绝缘子的电气性能测试与评价低压线路复合绝缘子是电力系统中常用的绝缘装置之一，用于支撑导线以及隔离导线与支架之间的接触，确保电力输送的可靠性和安全性。

为了保证其正常运行和长期稳定性，需要进行电气性能测试与评价。

首先，对低压线路复合绝缘子进行介电强度测试。

介电强度是指绝缘子在电场作用下绝缘能力的表征。

测试时，将绝缘子置于测试设备中，施加一定的电压，并逐渐增加电压的大小，观察绝缘子是否会出现击穿现象。

测试过程中要注意防止超过绝缘子的额定电压，避免对绝缘子造成损坏。

介电强度测试可以评估绝缘子对高压电场的耐受程度，从而确保其能够在实际电力系统中承受正常的工作电压。

其次，进行绝缘电阻测试。

绝缘电阻是指绝缘子对电流的阻碍能力。

测试时，通过施加一定的直流电压，测量绝缘子两端的绝缘电阻值，从而评估绝缘子的绝缘状态。

绝缘电阻测试有助于判断绝缘子是否存在绝缘破损、潮湿等问题，及时发现并采取相应措施，防止绝缘子发生故障。

另外，进行放电电压测试。

放电电压是指绝缘子在工作电压下正常运行时的电压波动情况。

测试时，将绝缘子连接到测试设备上，通过施加标准的工作电压，观察绝缘子是否会出现放电现象。

放电电压测试可以评价绝缘子的工作稳定性能，确保其在实际工作中不会发生过大的电压波动，影响电力系统的正常运行。

此外，进行荷电量测试。

荷电量是指绝缘子在一定时间内蓄积电荷的能力，也是绝缘子的一个重要指标。

测试时，将绝缘子安装到测试装置中，给绝缘子施加一定的电压，在规定的时间内测量绝缘子所蓄积的电荷量。

荷电量测试可以评估绝缘子的电荷存储和释放能力，确保其在电力系统中正常运行。

最后，对低压线路复合绝缘子进行机械强度测试。

机械强度是指绝缘子抵抗外部机械载荷的能力。

测试时，通过施加一定大小的机械载荷，观察绝缘子是否会发生弯曲、破裂等情况。

机械强度测试可以评估绝缘子的结构强度和耐久性，确保其能够承受实际工作环境中的各种机械载荷。

综上所述，低压线路复合绝缘子的电气性能测试与评价是确保其正常运行和长期稳定性的重要一环。

高压支柱复合绝缘子的变电站应用与性能评估一、引言变电站是电力系统中的重要组成部分，用于将输电线路的电压进行升降，并实现电能的传输和分配。

在变电站的设备中，绝缘子是必不可少的组成部分，它起到支持导线和保持导线与引流架之间的绝缘作用。

随着电力系统的发展，对绝缘子的要求越来越高，高压支柱复合绝缘子作为一种新型绝缘子产品，在变电站中得到了广泛的应用。

本文将对高压支柱复合绝缘子的变电站应用进行介绍，并对其性能进行评估。

二、高压支柱复合绝缘子的应用1. 变电站中的绝缘子在变电站中，绝缘子的作用是保持导线在引流架上的绝缘状态，防止电流泄漏到大地或其他不应该接触电流的物体上。

传统的绝缘子主要采用瓷绝缘子，但瓷绝缘子容易破碎，对环境条件要求较高，且绝缘性能容易受到污染的影响。

高压支柱复合绝缘子因其优异的绝缘性能和抗污性能，逐渐取代了瓷绝缘子成为变电站中的重要组成部分。

2. 高压支柱复合绝缘子的优势高压支柱复合绝缘子由两部分组成：内部导电芯和外部绝缘芯。

内部导电芯由金属材料制成，具有良好的导电性能；外部绝缘芯由绝缘材料包裹，具有优异的绝缘性能。

相比传统的瓷绝缘子，高压支柱复合绝缘子具有以下优势：2.1 高强度和耐久性：高压支柱复合绝缘子采用高强度的绝缘材料制成，能够承受变电站中的高温、高湿和高压等恶劣环境条件，具有较长的使用寿命。

2.2 抗污性能强：高压支柱复合绝缘子的表面光滑，不易积污，且能够自洁，具有较强的抗污性能。

在污染环境下，绝缘子表面的水分能够快速干燥，减少泄漏电流，保持良好的绝缘性能。

2.3 重量轻、安装方便：相比瓷绝缘子，高压支柱复合绝缘子具有较小的体积和重量，便于运输和安装。

三、高压支柱复合绝缘子的性能评估1. 电气性能评估高压支柱复合绝缘子的电气性能评估主要包括以下几个方面：1.1 绝缘电阻：绝缘电阻是衡量绝缘子绝缘性能的重要指标。

通过在不同电压下施加电压，测量导线与引流架之间的绝缘电阻，评估绝缘子的绝缘性能。