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摘要:首先介绍了我国复合绝缘子应用的发展情况,接着指出了复合绝缘子应用运行中存在的主要问题,最后对优化伞裙状绝缘子和加强监测两种技术进行了探讨,为提高复合绝缘子的质量和性能提供科学有效的参考依据。
关键词:复合绝缘子 应用技术 关键技术 应用分析
复合绝缘子是一种由玻璃或是由陶瓷制成的较为特殊式螺旋状绝缘控件,通常挂在高压连接塔上,主要作用是为了防止高压电流回地和对导线进行支撑。在复合绝缘子的应用过程中,一定要保证绝缘子的作用,不能因为受到环境或者是电荷条件发生变化所产生的各种机电应力影响而失去作用。如果在应用过程中,绝缘子失去应有作用,就会对输电线路的正常运行造成影响,缩短输电线路的运行寿命。
一、我国复合绝缘子应用的发展情况
上世纪八十年代初期,我国开始尝试在电网中应用由硅橡胶制成的复合绝缘子并取得了较为理想的应用效果,到了八十年代后期,经过几年时间的发展,复合绝缘子的应用逐渐开始普及化,被广泛地应用在各个地区的电网建设中。尤其是在上世纪九十年代初期,我国华东、华北以及东北等地区由于空气污染比较严重,纷纷大规模出现污闪事故,对高压电网供电系统的正常运行造成了极大影响。因此,为了能够有效抑制污闪事故的发生,这些地区开始大量更换复合绝缘子。据相关调查统计显示,仅仅经过四年时间的发展时间,这些污染事故多发地区复合绝缘子的应用数量就已经达到了五万多支,并且很好地解决了污闪事故问题。自此之后,我国复合绝缘子的数量就开始呈几何形式增加,在1995年,我国复合绝缘子的数量就相对之前翻了一倍,达到了近十万支;1996年,复合绝缘子的数量已经增长到二十万支,98年四十六万、99年八十四万,到了2001年,数量已经达到一百六十万。发展到现在,复合绝缘子的应用数量已经远远超过了二百万。并且,在电网建设当中,几乎所有的新建线路都在应用复合绝缘子[1]。
不仅复合绝缘子的应用数量在不断增长,复合绝缘子的生产技术水平以及绝缘子自身的质量和性能也在不断发展和提升。近几年来,我国复合绝缘子的生产已经成功对芯棒进行了改进,比如,±500kV直流线路和 500kV 交流线路均开始使用耐应力腐蚀芯棒,芯棒与顶部金属器具之间的连接方式也逐渐从传统的内外楔式改变成了更加稳定可靠并且方便进行监督管理的压接式。除此之外,对护套界面的生产工艺也进行了改善,提高了护套界面的生产质量。
二、复合绝缘子应用运行中存在的主要问题
(一)芯棒脆断问题
芯棒脆断问题是复合绝缘子应用过程中最为常见的一种问题,尤其是在超高压电网中,这种问题发生的更加频繁。发生该问题的主要原因是因为酸性溶液对制成芯棒的主要成分玻璃纤维形成了腐蚀,使得玻璃纤维逐渐脆化,并最终受到载荷的影响发生平滑、整齐的断裂。
芯棒脆断问题发生的地区主要集中在华东、华北以及东北等一些环境污染比较重的地区。这些地区由于环境污染比较严重,空气中含有大量的酸性成分,当遇到雨雪天之后,空气中的酸性成分就会与雨雪结合到一起形成酸性溶液[2]。这些酸性溶液会依附在绝缘子的表层,并通过顶端金具慢慢地渗透到绝缘子的内部,当跟芯棒进行接触之后,就会开始逐渐对其形成腐蚀,经过一段时间的积累,玻璃纤维就会被腐蚀破坏,最终发生脆断,影响绝缘子的性能,使绝缘子无法正常运行。
(二)界面击穿问题
在所有复合绝缘子损坏问题中,界面击穿问题足足占据了一半以上。在复合绝缘子进行应用的早期,该问题的发生主要是因为遭受雷击,而现在,除了遭罪雷击之外,在复合绝缘子的应用过程中,发生界面击穿问题更多是因为在绝缘子的生产制作中制作工艺使用不当造成性能缺陷或者是因为耦联剂使用不正确,导致性能缺陷部分或者是耦联剂使用不正确的地方场强比较集中,经常发生放电反应等。为了能够有效解决该问题,当前,绝大部分绝缘子生产厂家在生产过程中都采用的相应的控制和解决措施,避免性能缺陷或者是耦联剂使用不当问题的出现,保证绝缘子质量和整体性能。
三、对伞裙状复合绝缘子的性能进行优化
一些研究和设计人员认为将复合绝缘子设计成伞裙状并不会对绝缘子的性能造成太大影响,因此,在复合绝缘子的生产和应用过程中就没有对其进行再次优化处理。但是,后来经过实验证明,将绝缘子设计成伞裙状会对复合绝缘子的性能造成影响,尤其是在污闪事故预防性能的影响,十分明显。
在实验中,实验研究人员共设计了30多种不同伞裙状绝缘子试验品,这些试验品,有的是伞裙间间距不一样,有的是伞裙延伸的形态不一样。其中,伞裙间的间距在70mm到120mm不等,伞裙延伸的长度也在60mm到120mm不等,利用这样试验品,进行了绝缘子运行性能试验。
而实验结果表明,当伞裙间距在100mm的时候,对污闪事故发生的抑制能力最强,能够有效抑制污闪事故的发生;当伞裙延伸长度在80mm的时候,对污闪事故发生的抑制能力最强。由此证明,伞裙状复合绝缘子对绝缘子的性能还是存在一定影响,并且,这种影响作用能够通过优化伞裙设计来对其进行有效改善[3]。因此,为了能够有效提升绝缘子的整体性能,应该通过对比试验对伞裙状绝缘子进行优化处理。
四、加强对复合绝缘子的监测
为了保证复合绝缘子本身的性能和对电网的正常运行形成有效保护,应该加强对复合绝缘子的运行状态的监测。在传统的监测工作中,监测系统只是对复合绝缘子的外观进行监测,查看绝缘子的表层是否存在开裂、粉化和灼烧腐蚀等问题,此外,还会对绝缘子表层的憎水状态进行观测。这种监测方式,虽然的确能够在一定程度上对绝缘子的性能进行监测,并有效避免污闪事故的发生,但是却不能对绝缘子的内部具体情况进行监测,容易形成事故隐患。于是,为了能够实现对绝缘子的运行状态进行全方位监测,除了在利用传统的监测方式对绝缘子的外观进行监测之外,还研制开发了更为先进的红外线成像监测和紫外线成像监测技术,实现了对绝缘子的内部进行监测。通过红外线成像监测和紫外线成像监测技术,可在绝缘子的内部发生事故或者是损坏的时候,由两种成像监测技术及时发现,并做出相应反应。
但是,虽然当前红外线成像监测和紫外线成像监测技术都被成功研制出来,且在理论上和实验中都取得了一定成果,但是,要想真正地将其应用在电网中对复合绝缘子进行检测,还需要解决一系列技术问题。目前,想要对应用在电网中对绝缘子进行检查,只有通过一些辅助设备间接地对绝缘子进行监测,过程比较麻烦,结果的实效性也有所欠缺,还需进一步解决。
結束语:
目前,在电网工程的建设中,几乎所有新建线路都应用了复合绝缘子,由此可见提高复合绝缘子的质量和整体性对保证电网运行的稳定性和可靠性均有着极为重要的影响作用。因此,在绝缘子生产过程中,应该采用相应的控制和解决措施,在应用过程中应该加强对内外部的控制,全方位避免性能和运行问题的出现。
参考文献:
[1] 蔡炜.复合绝缘子存在及研究的问题[J].高电压技术, 2010(4).
[2] 薛家麒.合成绝缘子耐污闪性能的试验研究[J].中国电瓷,2011(12).
[3] 易辉我国硅橡胶复合绝缘子的应用与展望[J].中国电力,2011(3).
关键词:复合绝缘子 应用技术 关键技术 应用分析
复合绝缘子是一种由玻璃或是由陶瓷制成的较为特殊式螺旋状绝缘控件,通常挂在高压连接塔上,主要作用是为了防止高压电流回地和对导线进行支撑。在复合绝缘子的应用过程中,一定要保证绝缘子的作用,不能因为受到环境或者是电荷条件发生变化所产生的各种机电应力影响而失去作用。如果在应用过程中,绝缘子失去应有作用,就会对输电线路的正常运行造成影响,缩短输电线路的运行寿命。
一、我国复合绝缘子应用的发展情况
上世纪八十年代初期,我国开始尝试在电网中应用由硅橡胶制成的复合绝缘子并取得了较为理想的应用效果,到了八十年代后期,经过几年时间的发展,复合绝缘子的应用逐渐开始普及化,被广泛地应用在各个地区的电网建设中。尤其是在上世纪九十年代初期,我国华东、华北以及东北等地区由于空气污染比较严重,纷纷大规模出现污闪事故,对高压电网供电系统的正常运行造成了极大影响。因此,为了能够有效抑制污闪事故的发生,这些地区开始大量更换复合绝缘子。据相关调查统计显示,仅仅经过四年时间的发展时间,这些污染事故多发地区复合绝缘子的应用数量就已经达到了五万多支,并且很好地解决了污闪事故问题。自此之后,我国复合绝缘子的数量就开始呈几何形式增加,在1995年,我国复合绝缘子的数量就相对之前翻了一倍,达到了近十万支;1996年,复合绝缘子的数量已经增长到二十万支,98年四十六万、99年八十四万,到了2001年,数量已经达到一百六十万。发展到现在,复合绝缘子的应用数量已经远远超过了二百万。并且,在电网建设当中,几乎所有的新建线路都在应用复合绝缘子[1]。
不仅复合绝缘子的应用数量在不断增长,复合绝缘子的生产技术水平以及绝缘子自身的质量和性能也在不断发展和提升。近几年来,我国复合绝缘子的生产已经成功对芯棒进行了改进,比如,±500kV直流线路和 500kV 交流线路均开始使用耐应力腐蚀芯棒,芯棒与顶部金属器具之间的连接方式也逐渐从传统的内外楔式改变成了更加稳定可靠并且方便进行监督管理的压接式。除此之外,对护套界面的生产工艺也进行了改善,提高了护套界面的生产质量。
二、复合绝缘子应用运行中存在的主要问题
(一)芯棒脆断问题
芯棒脆断问题是复合绝缘子应用过程中最为常见的一种问题,尤其是在超高压电网中,这种问题发生的更加频繁。发生该问题的主要原因是因为酸性溶液对制成芯棒的主要成分玻璃纤维形成了腐蚀,使得玻璃纤维逐渐脆化,并最终受到载荷的影响发生平滑、整齐的断裂。
芯棒脆断问题发生的地区主要集中在华东、华北以及东北等一些环境污染比较重的地区。这些地区由于环境污染比较严重,空气中含有大量的酸性成分,当遇到雨雪天之后,空气中的酸性成分就会与雨雪结合到一起形成酸性溶液[2]。这些酸性溶液会依附在绝缘子的表层,并通过顶端金具慢慢地渗透到绝缘子的内部,当跟芯棒进行接触之后,就会开始逐渐对其形成腐蚀,经过一段时间的积累,玻璃纤维就会被腐蚀破坏,最终发生脆断,影响绝缘子的性能,使绝缘子无法正常运行。
(二)界面击穿问题
在所有复合绝缘子损坏问题中,界面击穿问题足足占据了一半以上。在复合绝缘子进行应用的早期,该问题的发生主要是因为遭受雷击,而现在,除了遭罪雷击之外,在复合绝缘子的应用过程中,发生界面击穿问题更多是因为在绝缘子的生产制作中制作工艺使用不当造成性能缺陷或者是因为耦联剂使用不正确,导致性能缺陷部分或者是耦联剂使用不正确的地方场强比较集中,经常发生放电反应等。为了能够有效解决该问题,当前,绝大部分绝缘子生产厂家在生产过程中都采用的相应的控制和解决措施,避免性能缺陷或者是耦联剂使用不当问题的出现,保证绝缘子质量和整体性能。
三、对伞裙状复合绝缘子的性能进行优化
一些研究和设计人员认为将复合绝缘子设计成伞裙状并不会对绝缘子的性能造成太大影响,因此,在复合绝缘子的生产和应用过程中就没有对其进行再次优化处理。但是,后来经过实验证明,将绝缘子设计成伞裙状会对复合绝缘子的性能造成影响,尤其是在污闪事故预防性能的影响,十分明显。
在实验中,实验研究人员共设计了30多种不同伞裙状绝缘子试验品,这些试验品,有的是伞裙间间距不一样,有的是伞裙延伸的形态不一样。其中,伞裙间的间距在70mm到120mm不等,伞裙延伸的长度也在60mm到120mm不等,利用这样试验品,进行了绝缘子运行性能试验。
而实验结果表明,当伞裙间距在100mm的时候,对污闪事故发生的抑制能力最强,能够有效抑制污闪事故的发生;当伞裙延伸长度在80mm的时候,对污闪事故发生的抑制能力最强。由此证明,伞裙状复合绝缘子对绝缘子的性能还是存在一定影响,并且,这种影响作用能够通过优化伞裙设计来对其进行有效改善[3]。因此,为了能够有效提升绝缘子的整体性能,应该通过对比试验对伞裙状绝缘子进行优化处理。
四、加强对复合绝缘子的监测
为了保证复合绝缘子本身的性能和对电网的正常运行形成有效保护,应该加强对复合绝缘子的运行状态的监测。在传统的监测工作中,监测系统只是对复合绝缘子的外观进行监测,查看绝缘子的表层是否存在开裂、粉化和灼烧腐蚀等问题,此外,还会对绝缘子表层的憎水状态进行观测。这种监测方式,虽然的确能够在一定程度上对绝缘子的性能进行监测,并有效避免污闪事故的发生,但是却不能对绝缘子的内部具体情况进行监测,容易形成事故隐患。于是,为了能够实现对绝缘子的运行状态进行全方位监测,除了在利用传统的监测方式对绝缘子的外观进行监测之外,还研制开发了更为先进的红外线成像监测和紫外线成像监测技术,实现了对绝缘子的内部进行监测。通过红外线成像监测和紫外线成像监测技术,可在绝缘子的内部发生事故或者是损坏的时候,由两种成像监测技术及时发现,并做出相应反应。
但是,虽然当前红外线成像监测和紫外线成像监测技术都被成功研制出来,且在理论上和实验中都取得了一定成果,但是,要想真正地将其应用在电网中对复合绝缘子进行检测,还需要解决一系列技术问题。目前,想要对应用在电网中对绝缘子进行检查,只有通过一些辅助设备间接地对绝缘子进行监测,过程比较麻烦,结果的实效性也有所欠缺,还需进一步解决。
結束语:
目前,在电网工程的建设中,几乎所有新建线路都应用了复合绝缘子,由此可见提高复合绝缘子的质量和整体性对保证电网运行的稳定性和可靠性均有着极为重要的影响作用。因此,在绝缘子生产过程中,应该采用相应的控制和解决措施,在应用过程中应该加强对内外部的控制,全方位避免性能和运行问题的出现。
参考文献:
[1] 蔡炜.复合绝缘子存在及研究的问题[J].高电压技术, 2010(4).
[2] 薛家麒.合成绝缘子耐污闪性能的试验研究[J].中国电瓷,2011(12).
[3] 易辉我国硅橡胶复合绝缘子的应用与展望[J].中国电力,2011(3).