架空输电线路中绝缘子的应用.doc

架空输电线路中绝缘子的应用【摘要】分析绝缘子在当前架空输电线路中的应用，以及绝缘子污闪危害和处理措施。【关键词】绝缘子；污闪；防污绝缘子是架空送电线路的主体，它不但悬挂导线，而且能使导线之间、导线与杆塔和大地之间保持绝缘。它不但承受电气作用，同时还承受机械作用。架空送电线路使用的绝缘子主要是盘型悬式绝缘子，根据不同电压等级和不同的使用条件，由其组成不同片数的单串、双串、V形串等。1绝缘子分类1.1按形状分类按形状分类有悬式、棒式、柱式、瓷横担等型式。1.2按材质分类架空送电线路一般分为瓷质悬式绝缘子、钢化玻璃悬式绝缘子、合成硅橡胶悬式绝缘子。1.3按用途分类（1）额定电压分。架空送电线路的棒型悬式绝缘子一般直接分为35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV等不同电压等级的绝缘子；盘型悬式一般按机电或机械破坏负荷根据不同电压等级由不同的片数与金具组成串。（2）使用污秽区域分。分为普通悬式和防污悬式。2绝缘子的特点和技术条件2.1特点（1）瓷质绝缘子。原料丰富，制造简易，价格低廉，使用方便。国产瓷质绝缘子，存在劣化率很高，需检测零值，维护工作量大。遇到雷击及污闪容易发生掉串事故，目前已逐步被淘汰。（2）玻璃绝缘子。是以钢化玻璃为介质而制作成的，价格比瓷质略高，使用方便。在运行中一旦发生低值和零值时能自爆，不用检测它的零值就能发现缺陷以利更换。遇到雷击及污闪不会发生掉串事故，在、级污区已普遍使用。（3）合成绝缘子。在级及以上污区已普遍使用，它的主要特点如下有3点：1）由硅橡胶为基体的高分子聚合物制成的伞盘具有良好的憎水性和憎水迁移性，因而能承受很高的污闪电压。2）棒芯采用环氧玻璃纤维制成，具有很高的抗拉强度（一般都大于600Mpa），采用50mm的芯棒时机械负荷能承受100t，芯棒还具有良好的减震性、抗蠕变性、抗疲劳断裂性。3）体积小、质量轻（其质量为瓷质串约1/7），具有弹性和抗击穿性，不需检测零值，对110kV以上的，使用时配有12只均压环。（4）瓷质棒型绝缘子。瓷质棒型绝缘子电气性能非常好，被称为不击穿绝缘子。它不易老化、容易清扫、结构简单、安装方便、能充分利用电杆高度，且减少了横担和连接金具，因此降低了线路的造价。2.2技术条件（1）安全系数和机电破坏负荷。为保证绝缘子在使用过程中能够承受各种恶劣气象条件的冲击以及达到它自身所能承受的机电负荷而不被破坏，在计算或选用时，必须考虑它的安全系数，而安全系数是根据它的组合方式或使用情况的不同而不同。1）安全系数。中华人民共和国国家标准110kV-750kV架空输电线路设计规范GB50545-2010规定，绝缘子机械强度的安全系数，应符合表1的规定。双联及多联绝缘子串应验算断一联后的机械强度，其荷载及安全系数按断联情况考虑。2）机电破坏负荷。绝缘子的额定机电破坏负荷值分为4t、6t、7t、10t、16t、21t、30t七个等级；高压架空送电线路所用绝缘子的连接结构形式除有特殊要求外，一般均分为球型和槽型两种。球型较为常见。（2）绝缘子与绝缘子串的配合。绝缘子串的片数应依据线路的电压等级和海拔高度以及污秽区的等级划分而定，而片数和串的总长度必须满足在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下能安全可靠地运行。1）在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串的绝缘子最小片数，不应小于表2-2所列的数值。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表2的基础上增加，一般情况下，500kV以下的输电线路应增加1片，对500kV输电线路应增加2片，对750kV输电线路不需增加片数。2）为保证高杆塔的耐雷水平，全高超过40m并且带有避雷线的杆塔，高度每增加10m，按表2-2值增加同型号绝缘子1片；全高超过100m的杆塔，应进行计算并根据运行经验而确定应增加的片数。3）通过污秽等级较高的送电线路，绝缘子的型式和片数应通过计算必须满足其泄露比距的要求而进行选择。（3）绝缘子的泄露比距。泄漏比距指单位电压（每千伏）在绝缘子表面上的泄漏距离。即绝缘子外绝缘的泄漏距离对系统最高工作电压有效值之比。泄漏比距是表示绝缘子抗污闪能力的重要技术指标。3绝缘子的防污3.1绝缘子污闪的成因线路上用的绝缘子受到固体的、液体的、气体的导电物质的污染，在遇到雾、露和毛毛细雨等湿润作用，使污层电导增大，泄露电流增加产生局部放电，在运行电压绝缘子表面的局部放电发展为电弧闪络现象，这种闪络就是污秽闪络。3.2绝缘子污闪的处理措施目前，在线路运行中处理污闪的方法很多，主要有以下五种：（1）定期清扫绝缘子。在污秽季节到来之前，逐杆清扫绝缘子，除去绝缘表面的污秽物。一般每年在雨季前清扫一次，可用干布或蘸去污粉的湿布擦干净，也可带电水冲洗。（2）更换不良和零值绝缘子。定期对绝缘子串进行绝缘检测，发现不良绝缘子和零值绝缘子，及时更换。（3）增加绝缘子串的单位泄漏比距。绝缘子表面泄漏电流越大，污闪越严重，而泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比。因此，可以增加绝缘子片数或改为防污型绝缘子来增加绝缘子串的单位泄漏比