论文部分内容阅读
[摘 要]本文主要对瓷质、钢化玻璃以及合成绝缘子在输电过程中的运行特征进行了合理的阐述，并在此基础上对不同材质的线路绝缘子抵抗外界影响的能力作了分析，以输电线路为研究对象，探讨如何实现绝缘子的优化选择。
[关键词]输电线路 绝缘子 优化选择 探讨
中图分类号：TE357.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0048-01
引言
就目前的情况来看，电网输电线路绝缘子主要是以钢化玻璃、瓷质以及合成绝缘子为主要材质的。不同的材质，抗击外界风险的能力也有一定的差别，这主要在于材质与构造上的不同。因此，如何合理应用各种材质绝缘子的功能，选择高性能的输电线路绝缘子，成为急需解决的问题。
一、绝缘子材质
瓷和钢化玻璃都属于硅酸盐材料。瓷主要是用粘土、石英等一系列材料经过打磨、锻造、定型，最后烧制而成的。经过高温烧制之后的泥坯会形成多晶体，构成部分则主要是玻璃相和气孔等，不同的材质在分布上也并不均匀[1]。与之相反的是，玻璃却是一种均匀的材质，它的制作主要是靠长石、白云石、石灰石以及其它的原料，先通过高温使它们化为一体，之后降温冷凝而形成的。无论是玻璃的还是瓷质的绝缘子一般都是通过水泥胶把钢脚、铁帽和绝缘件装在一起的。而有机复合型的绝缘子则是用高分子的聚合物来制作伞盘的，至于芯棒这是一种通过引拔的方式得到的具有增强效果的玻璃纤维环氧树脂棒。另外还存在一种有机合成型的绝缘子，这种通常是由芯棒、伞裙与顶端的金具合为一体的。现阶段，大部分的有机复合型绝缘子都是整体打造出来的。
二、钢化玻璃绝缘子的性能分析
以玻璃为主要材质的绝缘子，一般都很耐电，而且也不容易出现老化的情况，此外绝缘子本身也有着良好的自我清洁能力以及零值自爆的特点。玻璃通常是熔融体，质地比较均匀，即使被烧伤。外表依旧是光滑的，仍然带有一定的绝缘作用；在那些容易出现雷击的地方，从技术层面上看应该要优先进行选择的。近年来，科技水平不断提高，钢化玻璃绝缘子的制造工也有所改进，加大了盘径，里面的褶皱也比原来的更多更深了，使得单片绝缘子的爬电距离出现了明显的增长，同时也促进了干弧电压的增长。另外，钢化玻璃绝缘子还带有一种自动破碎的特点，当高强度的电流通过绝缘子时，首先自动破碎的就是伞群，而钢帽和钢脚却不会受到损伤，这正是钢化玻璃绝缘子比较明显的一个特点。
除此之外，钢化玻璃绝缘子的防污闪功能与它的构造是有着密切关联的[2]。现阶段生产制造的具有防污功能的绝缘子仍然在上表面使用过去那种倾角类型的装置，有着显著的清洁效果；而下表面因为褶皱过深过多，自动清洁的能力相对来说就要差一点，容易堆积更多的污渍。尤其是一些水泥厂附近的绝缘子，堆积污渍的情况更为明显。甚至有的地方在雾霾天气中也有过跳线串因为污秽的堆积而出现对地面放电的现象。
三、复合绝缘子的性能分析
复合绝缘子是一种带有明显憎水作用的材质，因此它的抗污闪能力也就比较强，在电网中的应用范围也就更加广泛。按照以往的经验和研究来看，与瓷质和玻璃绝缘子相比，复合绝缘子更容易出现电频上的损伤。具体表现在护套和伞裙腐蚀、易漏电以及明显地碳化现象，芯棒也比较容易暴露，零件强度也会随之下降。为了解决这些问题，通常会在相应的位置进行均压设备的安装，使工频电弧远离绝缘子的表面。另外均压设备还要保证金属配件连接区不会出现漏电和腐蚀的状况而使得绝缘子的密封程度降低。为了实现这种想法，均压设备的安装就显得更为重要了，与同高度的瓷质。玻璃绝缘子串相比，复合绝缘子的干弧距离要更小一些，这在一定程度上降低了电气绝缘子的强度。研究结果显示：进行了均压设备的安装后，雷电冲击地面的电压要比之前有一定程度的降低，而且设备的罩入深度越明显，绝缘距离也就越近，降低闪络电压的强度也就越明显。如果均压设备同时安装在绝缘子的两端，当雷雨天气出现时，闪络电压的下降幅度可与高达21.3%[3]。复合绝缘子的裙边比较小，相邻的裙之间的距离也不是特别明显，尤其是在强电场和酸性物质中，出现老化的几率会更大，再经过长时间的工作运行，护套上就会出现有裂痕甚至出现缝隙，导致水汽一点点地入侵，导致一些地方出现近的合成绝缘子，抵抗硅酸盐腐蚀的能力不够明显，它的憎水这种特性会使自身在遇到硅漏电的情况，从而破坏芯棒和护套。
另外，水泥厂附酸盐材质的时候，表面容易被后者覆盖，加速绝缘子的老化进度，导致最后被彻底击穿。
四、瓷质绝缘子的性能分析
与前两类绝缘子相比，资质绝缘子的应用要稍微早一些，主要分为普通和防污两种类型。其中防污类型中有一种比较常用的是一种双伞类型的绝缘子，这种类型的绝缘子上下表面的自洁能力都比较好，因此防污效果也很明显。另外清扫也比较容易，检测后可以看出其中的含盐量也不多，不过因为是双伞型的构造，彼此的间距不大，在遭遇雷击之后，绝缘子串被贯穿的可能性就比较大，所以出现跳闸的次数也就挺多的。而那种相对普通的绝缘子在防污和防雷方面并没有特别突出的优势。通常情况下，瓷质绝缘子很容易受到制造工艺的影响，一些工艺水准相对较差的绝缘子，由于瓷件与粘合剂、钢帽在膨胀系数之间有着明显的差距，因此处于工作状态的绝缘子在遇到变化比较明显的外界环境时，承受的压力就比较大，使得瓷件很容易就出现开裂的情况，另外绝缘子的瓷件还容易剥砂、剥釉，膨胀系数也相对较高，受外力的影响后会出现裂纹，情况严重的时候甚至会出现掉串的情况。
五、技术分析比较
（一）绝缘子材质特性：
玻璃绝缘子耐电性强并且不容易老化，并且自身的自我清洁能力也很好，除此之外，还具有零值自爆的特色。另外玻璃属于熔融体，材质分布均匀，即使受到损伤，它的表面依然是光滑的，还能发挥出一定的绝缘作用。
复合绝缘子由于本身具有憎水这样一种特性，因此防污的能力就比较明显一些，但是它在抗雷击、抗老化和抗酸性物质腐蚀方面却存在不足，如果遇到雷击天气，很容易就会出现掉串的情况。
瓷质绝缘子性能的发挥比较容易受到工艺技术的影响。它的缺陷在于零值是隐蔽的，钢帽可能会把掉串炸裂。
（二）绝缘子型號特征：
并不是说绝缘子的称呼上带有“防污”两个字就意味着它真的能发挥出很好的防污闪效果，市面上有许多绝缘子不过是因为爬电距离比较大，才被认为是防污型的。究竟是否可以防污，关键还是得看内部的构造，比如说，当前应用广泛的钟罩型玻璃钢化绝缘子，爬电的距离比较远，防雷效果也很明显；但就它本身的构造来说，容易堆积脏污。
由于清洗比较频繁，双伞型瓷质绝缘子就不太容易堆积污渍，因此它的防污效果是显而易见的。但从结构上来看，它的爬电距离又不够大，在雷雨天气中容易形成闪烙通道，作用上就会收到限制。
目前行业内一致推荐的防污闪材料就是合成绝缘子，但它的可靠程度还没有被完全挖掘出来，一些已经投入使用的合成绝缘子的运行状况显示它的防雷击效果并不是特别明显。
（三）耐张串特性
拿耐张串绝缘子来讲，由于其在线路中的结构位置原因，以及长期以来的使用情况来看，一般很少会积污，但却容易出现零值或自爆的情况。因此无论是选择瓷质的还是钢化玻璃的，都要对形状有所重视，一贯标准就是自爆值低、不易积污。
小结：总的来说，在进行输电线路绝缘子的选择过程中，要从应用场地的实际情况出发，并充分结合不同类型绝缘子的特点与性能，实现最优化的配置。
参考文献
[1] 章碧辉.输电线路绝缘子优化选择的技术探讨[J].中国科技信息，2010（18）：156-157.
[2] 安帅.线路的电晕及绝缘子的选型优化研究[D].上海电力学院，2014.
[3] 杨金波.输电线路绝缘子优化使用和专项管理[J].科学时代，2012（18）.
[关键词]输电线路 绝缘子 优化选择 探讨
中图分类号：TE357.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0048-01
引言
就目前的情况来看，电网输电线路绝缘子主要是以钢化玻璃、瓷质以及合成绝缘子为主要材质的。不同的材质，抗击外界风险的能力也有一定的差别，这主要在于材质与构造上的不同。因此，如何合理应用各种材质绝缘子的功能，选择高性能的输电线路绝缘子，成为急需解决的问题。
一、绝缘子材质
瓷和钢化玻璃都属于硅酸盐材料。瓷主要是用粘土、石英等一系列材料经过打磨、锻造、定型，最后烧制而成的。经过高温烧制之后的泥坯会形成多晶体，构成部分则主要是玻璃相和气孔等，不同的材质在分布上也并不均匀[1]。与之相反的是，玻璃却是一种均匀的材质，它的制作主要是靠长石、白云石、石灰石以及其它的原料，先通过高温使它们化为一体，之后降温冷凝而形成的。无论是玻璃的还是瓷质的绝缘子一般都是通过水泥胶把钢脚、铁帽和绝缘件装在一起的。而有机复合型的绝缘子则是用高分子的聚合物来制作伞盘的，至于芯棒这是一种通过引拔的方式得到的具有增强效果的玻璃纤维环氧树脂棒。另外还存在一种有机合成型的绝缘子，这种通常是由芯棒、伞裙与顶端的金具合为一体的。现阶段，大部分的有机复合型绝缘子都是整体打造出来的。
二、钢化玻璃绝缘子的性能分析
以玻璃为主要材质的绝缘子，一般都很耐电，而且也不容易出现老化的情况，此外绝缘子本身也有着良好的自我清洁能力以及零值自爆的特点。玻璃通常是熔融体，质地比较均匀，即使被烧伤。外表依旧是光滑的，仍然带有一定的绝缘作用；在那些容易出现雷击的地方，从技术层面上看应该要优先进行选择的。近年来，科技水平不断提高，钢化玻璃绝缘子的制造工也有所改进，加大了盘径，里面的褶皱也比原来的更多更深了，使得单片绝缘子的爬电距离出现了明显的增长，同时也促进了干弧电压的增长。另外，钢化玻璃绝缘子还带有一种自动破碎的特点，当高强度的电流通过绝缘子时，首先自动破碎的就是伞群，而钢帽和钢脚却不会受到损伤，这正是钢化玻璃绝缘子比较明显的一个特点。
除此之外，钢化玻璃绝缘子的防污闪功能与它的构造是有着密切关联的[2]。现阶段生产制造的具有防污功能的绝缘子仍然在上表面使用过去那种倾角类型的装置，有着显著的清洁效果；而下表面因为褶皱过深过多，自动清洁的能力相对来说就要差一点，容易堆积更多的污渍。尤其是一些水泥厂附近的绝缘子，堆积污渍的情况更为明显。甚至有的地方在雾霾天气中也有过跳线串因为污秽的堆积而出现对地面放电的现象。
三、复合绝缘子的性能分析
复合绝缘子是一种带有明显憎水作用的材质，因此它的抗污闪能力也就比较强，在电网中的应用范围也就更加广泛。按照以往的经验和研究来看，与瓷质和玻璃绝缘子相比，复合绝缘子更容易出现电频上的损伤。具体表现在护套和伞裙腐蚀、易漏电以及明显地碳化现象，芯棒也比较容易暴露，零件强度也会随之下降。为了解决这些问题，通常会在相应的位置进行均压设备的安装，使工频电弧远离绝缘子的表面。另外均压设备还要保证金属配件连接区不会出现漏电和腐蚀的状况而使得绝缘子的密封程度降低。为了实现这种想法，均压设备的安装就显得更为重要了，与同高度的瓷质。玻璃绝缘子串相比，复合绝缘子的干弧距离要更小一些，这在一定程度上降低了电气绝缘子的强度。研究结果显示：进行了均压设备的安装后，雷电冲击地面的电压要比之前有一定程度的降低，而且设备的罩入深度越明显，绝缘距离也就越近，降低闪络电压的强度也就越明显。如果均压设备同时安装在绝缘子的两端，当雷雨天气出现时，闪络电压的下降幅度可与高达21.3%[3]。复合绝缘子的裙边比较小，相邻的裙之间的距离也不是特别明显，尤其是在强电场和酸性物质中，出现老化的几率会更大，再经过长时间的工作运行，护套上就会出现有裂痕甚至出现缝隙，导致水汽一点点地入侵，导致一些地方出现近的合成绝缘子，抵抗硅酸盐腐蚀的能力不够明显，它的憎水这种特性会使自身在遇到硅漏电的情况，从而破坏芯棒和护套。
另外，水泥厂附酸盐材质的时候，表面容易被后者覆盖，加速绝缘子的老化进度，导致最后被彻底击穿。
四、瓷质绝缘子的性能分析
与前两类绝缘子相比，资质绝缘子的应用要稍微早一些，主要分为普通和防污两种类型。其中防污类型中有一种比较常用的是一种双伞类型的绝缘子，这种类型的绝缘子上下表面的自洁能力都比较好，因此防污效果也很明显。另外清扫也比较容易，检测后可以看出其中的含盐量也不多，不过因为是双伞型的构造，彼此的间距不大，在遭遇雷击之后，绝缘子串被贯穿的可能性就比较大，所以出现跳闸的次数也就挺多的。而那种相对普通的绝缘子在防污和防雷方面并没有特别突出的优势。通常情况下，瓷质绝缘子很容易受到制造工艺的影响，一些工艺水准相对较差的绝缘子，由于瓷件与粘合剂、钢帽在膨胀系数之间有着明显的差距，因此处于工作状态的绝缘子在遇到变化比较明显的外界环境时，承受的压力就比较大，使得瓷件很容易就出现开裂的情况，另外绝缘子的瓷件还容易剥砂、剥釉，膨胀系数也相对较高，受外力的影响后会出现裂纹，情况严重的时候甚至会出现掉串的情况。
五、技术分析比较
（一）绝缘子材质特性：
玻璃绝缘子耐电性强并且不容易老化，并且自身的自我清洁能力也很好，除此之外，还具有零值自爆的特色。另外玻璃属于熔融体，材质分布均匀，即使受到损伤，它的表面依然是光滑的，还能发挥出一定的绝缘作用。
复合绝缘子由于本身具有憎水这样一种特性，因此防污的能力就比较明显一些，但是它在抗雷击、抗老化和抗酸性物质腐蚀方面却存在不足，如果遇到雷击天气，很容易就会出现掉串的情况。
瓷质绝缘子性能的发挥比较容易受到工艺技术的影响。它的缺陷在于零值是隐蔽的，钢帽可能会把掉串炸裂。
（二）绝缘子型號特征：
并不是说绝缘子的称呼上带有“防污”两个字就意味着它真的能发挥出很好的防污闪效果，市面上有许多绝缘子不过是因为爬电距离比较大，才被认为是防污型的。究竟是否可以防污，关键还是得看内部的构造，比如说，当前应用广泛的钟罩型玻璃钢化绝缘子，爬电的距离比较远，防雷效果也很明显；但就它本身的构造来说，容易堆积脏污。
由于清洗比较频繁，双伞型瓷质绝缘子就不太容易堆积污渍，因此它的防污效果是显而易见的。但从结构上来看，它的爬电距离又不够大，在雷雨天气中容易形成闪烙通道，作用上就会收到限制。
目前行业内一致推荐的防污闪材料就是合成绝缘子，但它的可靠程度还没有被完全挖掘出来，一些已经投入使用的合成绝缘子的运行状况显示它的防雷击效果并不是特别明显。
（三）耐张串特性
拿耐张串绝缘子来讲，由于其在线路中的结构位置原因，以及长期以来的使用情况来看，一般很少会积污，但却容易出现零值或自爆的情况。因此无论是选择瓷质的还是钢化玻璃的，都要对形状有所重视，一贯标准就是自爆值低、不易积污。
小结：总的来说，在进行输电线路绝缘子的选择过程中，要从应用场地的实际情况出发，并充分结合不同类型绝缘子的特点与性能，实现最优化的配置。
参考文献
[1] 章碧辉.输电线路绝缘子优化选择的技术探讨[J].中国科技信息，2010（18）：156-157.
[2] 安帅.线路的电晕及绝缘子的选型优化研究[D].上海电力学院，2014.
[3] 杨金波.输电线路绝缘子优化使用和专项管理[J].科学时代，2012（18）.