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技术答疑

复合绝缘子有哪些优点?检测技术是什么?

 
1、 合成绝缘子的优点
 
机械性能优越。由于心棒由环氧玻璃纤维制成,其扩张强度为普通钢的1.5倍,是高强瓷的3~4倍,轴向拉力特别强,并具有较强的吸振能力,抗震阻尼性能很高,为瓷绝缘子的1/7~1/10。
 
抗污闪性能好。合成绝缘子具有憎水性,下雨时在合成绝缘子的伞形波纹表面不会沾湿形成水膜,而是成水珠状滴落,不易构成导电通道,其污闪电压较高,为同电压等级瓷绝缘子的3倍。在晋江地区,合成绝缘子开始已在Ⅲ级以上污秽地区使用,这些地区汇集了一些小火电厂、磁砖厂、铸造厂等。在同样的污区范围和大雾条件下,对于使用玻璃绝缘子的线路,在夜间能看到明显电晕和听到清晰的“叶嗞、叶嗞”爬电声音,往往需要安排停电进行绝缘子清扫工作,而合成绝缘子则全部经受往考验。运行3年且遭受雷击的合成绝缘子,其憎水性仍未丧失,表现出优异的防污闪性能。
 
耐电蚀性优异。合成绝缘子较瓷绝缘子有较高的湿闪络和污闪络电压,只需要复合绝缘子的放电距离等于或稍大于瓷绝缘子串即可满足雷电特性等电气性能的要求。绝缘子表面漏电闪络形成不可逆性劣变起痕现象,一般标准不低于4.5级(即4.5kV),合成绝缘子为6~7级。
 
抗老化性能好。合成绝缘子的均压环可改善电场分布,缓解带电端伞裙的老化。一般情况下,110kV及以下电压等级产品不带均压环。经多年实践证明,合成绝缘子除颜色略有变深,介电常数和介质损失角稍有增加外,对表面不沾湿性及耐电蚀起痕性均无变化,说明抗老化性能好。
 
结构稳定性好。一般瓷悬式绝缘子是内胶装结构,由于电化腐蚀,运行中会产生低零值绝缘电阻,而合成绝缘子为外胶装配结构,其内心为实心棒绝缘材料,不存在劣化和击穿,不会出现零值绝缘子。
 
线路运行效率高。由于合成绝缘子的风雨自洁性好,又不产生零值绝缘子,故清扫检查工作可改为每4~5年一次,从而缩短检修、停电时间。
 
重量轻。合成绝缘子自身重量轻,在运输、施工作业中可大大减轻工作人员的劳动强度。
 
合成绝缘子的尺寸,应满足相间及对地距离的要求,一般要与相同电压等级线路使用的瓷绝缘子串长相当。
 
2、 合成绝缘子的缺点
 
合成绝缘子价格高。
 
合成绝缘子承受的径向(垂直于中心线)应力很小,因此,使用于耐张杆的绝缘子严禁踩踏,或任何形式的径向荷重,否则将导致折断。
 
合成绝缘子在施工或平时运行时严禁硬物跌落、碰擦,因其伞部为硅橡胶,质地比较柔嫩,极易损伤而破坏密封性,导致绝缘性能下降。
 
不同厂家的合成绝缘子在制造工艺及抗老化性能还存在着一定的差异,使用寿命还有差别。
 
各个厂家对硅橡胶的配方都有所保留,但如果配方不当,就会出现运行数年后伞裙变硬、变脆的现象,或者容易引起鼠等动物咬噬而导致损坏。
 
关于雷击闪络问题。输电线路遭受雷击,引发绝缘子闪络,这是客观存在的。而合成绝缘子与玻璃(瓷)绝缘子相比,其耐雷水平究竟谁高的问题有过两种意见:一是合成绝缘子的雷电冲击放电电压比玻璃(瓷)绝缘子串高;二是把合成绝缘子代替玻璃(瓷)绝缘子后,雷击闪络次数增加了,前者耐雷水平低。
 
根据有关试验研究结论表明,合成绝缘子与玻璃(瓷)绝缘子的雷电冲击特性均由它们两端电极的距离所决定。也就是说,在相同的环境条件情况下,如果它们两电极间的干弧距离h相同,其冲击放电电压基本相同。另外,装有均压环的绝缘子,它的干弧距离即环间距离,其冲击特性由环所起的作用决定,与绝缘子材料是玻璃(瓷)的还是合成的无关。因此,在实际线路改造中,用合成绝缘子置换瓷(玻璃)绝缘子,只要选用合适型号的产品,适当增加绝缘子长度,保持原来的干弧距离h不变,则耐雷水平不会因此而降低。
 
3、 合成绝缘子的安装
 
绝缘子在运输及安装过程中应轻拿轻放,不要投掷,并避免与各类杂件(导线、铁板、工具等)及尖硬物碰撞、摩擦。
 
合成绝缘子起吊时,绳结要打在端部附件上,严禁打在伞裙或护套上,绳子必须碰及伞裙与护套部分时,应在接触部分用软布包裹。
 
不得将合成绝缘子当作放(收)线的辅助工具,以免使其受到冲击力或弯矩而损伤绝缘子。
 
严禁脚踩绝缘子伞裙。
 
当绝缘子的贮存期从出厂日期算起大于一年,产品启用时,需重新进行外观检查,有怀疑时可做适当试验(如渗水、陡坡试验),试验合格后方能使用。
复合绝缘子
 
4、 合成绝缘子的运行、维护
 
运行单位应建立合成绝缘子档案。
 
合成绝缘子安装后必须验收合格后方可投入使用。
 
合成绝缘子属不可击穿型,不必测零值。合成绝缘子巡视周期与瓷绝缘子相同。
 
合成绝缘子通常不必清扫,但当电晕声与以往比较明显严重时应加强观察。
 
合成绝缘子运行中伞裙受到轻微外力或射击破坏时,一般不影响继续运行,但须重点巡视,若护套受损则可能危及心棒,影响绝缘子安全运行,在此情况下应尽快将受损绝缘子换下。
 
5、结束语
 
硅橡胶合成绝缘子作为新一代线路绝缘子已在我国进入全面工业性应用阶段,目前入网量已达50万只以上。除污秽区外,它还应得到更广泛的应用,大大地减轻输电线路的维护工作量,提高劳动生产率。以硅橡胶为外绝缘的变电设备也将在输变电工程上获得欢迎。
 
合成绝缘子的使用可显著提高输变电设备外绝缘性能,大大减少其污闪事故率,但并不能杜绝闪络(包括污闪)事故的发生。要区分不同地区的污秽等级,合理使用。
 
合成绝缘子的界面(或心棒)击穿与心棒脆断是电网恶性事故。造成此类事故有多方面的原因,如心棒原材料(及耦联剂)质量差、密封破坏、端部连接机械性能下降,还有施工中可能对护套的损坏等。因此,必须严格控制产品质量,确保文明施工。
 
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复合绝缘子的检测技术
 
      一、直接观测法
 
  目前对于复合绝缘子外部物理缺陷最为常用的方法是直接观测法,即用双筒望远镜在塔下观察以发现常见的表面缺陷如护套、伞裙、金具等部位有无开裂,有无电蚀损、粉化、漏电痕迹等,如有以上现象应立即更换绝缘子。但地面观察不够可靠,还需登塔检测而且难以发现内绝缘故障如树枝状通道等。
 
  二、紫外成像法
 
  微小但稳定的表面局部放电会导致复合绝缘子伞裙和护套形成碳化通道或电蚀损。当绝缘子表面形成碳化通道时,其使用寿命会大大降低,甚至在短期内被击穿。利用电子紫外光学探伤仪可以带电检测复合绝缘子表面由于局部放电而形成的碳化通道和电蚀损,其原理是:局部放电过程中带电粒子复合会放出紫外线,当绝缘子表面形成导电性碳化通道时,局部放电加剧。该方法的不足之处是要求在夜间、正温度环境下操作;另外要求检测时正在发生局部放电,这要求检测应在高湿度甚至有降雨的环境中进行。但检测结果容易受到观察角度的影响,检测设备也较昂贵。
 
  三、红外成像法
 
  红外成像法可以检测局部放电、泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗等引起的绝缘子局部温度升高,可以用于在线检测。广电集团佛山供电分公司对大量运行复合绝缘子进行了红外热像测温普查,结果发现:凡有明显局部过热点的绝缘子,其过热点至绝缘子高压端硅橡胶表面均显着发黑、粉化、变脆、憎水性基本丧失,有的有许多细小裂纹甚至出现严重破损;发热点至高压端的一段不能承受工频耐压试验或陡波冲击试验,可知发热点为内绝缘界面局部放电进展的位置。仪器造价高且测量易受阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化因素的影响是红外成像法的不足之处。
 
  四、超声波法
 
  清华大学研究了用超声波法来检测复合绝缘子芯棒裂纹。超声波检测的实现是基于超声波在从一种介质进入另一种介质的传播过程中会在两介质的交界面发生反射、折射和模式变换的原理,超声波发生器发射始脉冲进入绝缘子介质,当绝缘子有裂纹时,则在时间轴上出现该裂纹的反射波,由时间轴上缺陷波的大小和位置即可判断绝缘子中缺陷情况。用超声波检测复合绝缘子机械缺陷时具有操作简单、安全可靠、抗干扰能力强等优点。但由于其存在耦合、衰减及超声换能器性能问题,在远距离遥测上目前尚未有重大突破,不适合现场检测,而主要用于企业生产在线检测以及实验室鉴定。
 
  五、电场分布法
 
  复合绝缘子存在着多种界面,目前认为,因复合绝缘子金属端头处密封不良,潮气进入内部,导致沿着芯棒与护套的界面或芯棒内部缺陷发展的电致碳痕是复合绝缘子最容易发生也是最危险的故障。陡波试验可以检测复合绝缘子的内绝缘缺陷,但该方法无法实现现场在线检测。电场分布法可在线检测复合绝缘子的内绝缘缺陷,且该方法所用仪器较为简单,对天气等外界环境要求甚低。运行中的复合绝缘子,正常状态下电场强度和电势沿绝缘子轴向的变化曲线是光滑的。当绝缘子存在导通性缺陷时,该处电位变为一常数,故其电场强度将突然降低,电场分布曲线也不再光滑,而是在相应的位置上有畸变,中间下陷,两端上升。因此测量复合绝缘子串的轴向电场分布可找出绝缘子的内绝缘导通性故障。  

     六、憎水性检测方法

 
  目前,适用于现场的憎水性测量方法主要是瑞典输电研究所提出的喷水分级法。该方法将复合绝缘子表面的憎水性分为7级并给出分级判据和标准图片,HC-1级和HC-7级分别对应憎水性最强和最差(即 完全亲水)的状态。试验中,用普通喷壶对试品表面喷洒水雾,观察水分在试品表面的分布情况,对比分级判据和标准图片,得出绝缘子表面的憎水性状况。喷水分级法的缺陷是对人的主观判断依赖性较大。近年来,数码摄像技术和计算机数字图像处理技术的发展为人们更为客观和精确地评价复合绝缘子表面的憎水性提供了一条新的道路。瑞典的研究人员对人工模拟老化的复合绝缘子试样通过喷水分级法测量憎水性等级,同时拍摄喷水后绝缘子表面的数字灰度图像。利用计算机图像处理技术从大量数字灰度图像中提取出一个函数值和HC等级呈单调关系的数学函数(命 名为憎水性指示函数), 从而通过憎水性指示函数来得出绝缘子的憎水等级。但该研究仅停留在实验室阶段,缺乏对复杂情况下复杂表面的分析;虽然对现场在线测试做了可行性预测,但并没有付诸实施。目前,华 北电力大学(北 京)高电压与电磁兼容研究所正在从事基于喷水分级法和数字图象处理技术的复合绝缘子表面憎水性在线检测方法的研究并已取得阶段性成果,全部项目预计在2005年第一季度完成。
 
  七、泄漏电流测量法
 
  泄漏电流测量法是利用泄漏电流沿面形成的原理,在绝缘子接地侧通过引流卡或电流传感器,在线实时测量泄漏电流,利用信号处理单元计算出一段时间内泄漏电流的各种统计值(如 峰值平均值、峰值最大值或大电流脉冲数), 通过无线传输与有线传输相结合,将数据传输到数据总站,运用专家知识和自学习算法对上述三种知识进行综合分析,对绝缘子的积污状况作出评估和预测,并为实现状态检修提供科学依据。对于复合绝缘子,由于其特有的憎水性及憎水迁移性,使得绝缘子受潮时,在任何一个瞬间能够参与导电的只是全部污秽中已经溶解而未流失的那部分,称为“有效污秽”。因此,复合绝缘子的沿面泄漏电流与有效污秽度有关,同时与憎水性也有关系。另外,绝缘子的泄漏电流与电压等级、绝缘子型号、绝缘子片数、环境温度、湿度等因素也有关系。该方法的研究和应用目前尚存在较大的争议。
 
复合绝缘子前景广阔,优点多,现在电力行业正在大力推行输电线路绝缘子复合化。复合绝缘子最大特点是重量轻,运输方便,储存容易。复合绝缘子的关键部件绝缘子复合芯棒、复合绝缘子硅橡胶伞裙要求高,常用型号有fxwp4 70瓷复合绝缘子。复合绝缘子优质供应商首选瑞起电力,质优价廉,服务周到。咨询瑞起电力,获得复合绝缘子fxbw4参数和价格。市场上复合绝缘子质量良莠不齐,有些黑心商家没有复合绝缘子的生产设备和检测手段,出售回收玻璃复合绝缘子,质量不稳定,安全隐患大。如果你在找高压复合绝缘子、支柱复合绝缘子、耐张复合绝缘子、悬式复合绝缘子或者复合横担绝缘子厂家,欢迎登陆瑞起电力设备公司网站咨询,www.hncmec.com。

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