(国网菏泽供电公司 山东菏泽 274000)
摘要：在本文之中，主要是针对了输电线路绝缘子优化选择的技术进行了分析，并且在这个基础上提出了下文之中的一些内容，希望能够给与同行业工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词：输电线路；绝缘子；优化；技术；分析
1导言
钢化玻璃、瓷质、合成绝缘子是目前电网架空输电线路绝缘的主要材质。根据浙江省金华电网运行经验，各种绝缘子在防污、防雷、抗劣化的性能上是不一样的，主要受其材质性能、型式结构的影响。如何利用不同类别的绝缘子在防雷、防污能力上的不同性能，扬长避短，来优化架空输电线路的配置是个值得探讨总结的课题。
2物质结构分析
2.1瓷质绝缘子
瓷属于硅酸盐材料,是由粉料制成泥坯经高温烧结而成的一种多晶体,其显微结构由多晶体和微孔的玻璃相组成的材料,它属于一种多晶体的非均质材料。瓷生产厂家控制原材料、颗粒分析、温度和燃烧过程,以便获得晶体、微孔和玻璃相之间内部界面的最佳平衡。部分生产厂家(NGK)在原材料中使用精制超微粉工业氧化铝,并使用微细粒度的原材料,可使瓷件的机械强度、电气强度大大提高。
2.2玻璃绝缘子
关于玻璃,使用了与瓷类似的原材料.玻璃由石英砂、白云石、长石、石灰石和化工原料(如碳酸钾、钠)经高温熔融成液体,但此时完全熔融的材料提供的是一种完全均质、结构致密的材料,因此不存在能生长微型缺陷的内部界面。在钢化过程中,在更大程度上,在玻璃绝缘子的外表面产生高的压应力,所以消除了表面微型缺陷的影响,从而大大改进机械强度,使产品在整个运行过程中能保持抗拉强度不衰减。
2.3合成绝缘子
合成绝缘子的又称有机复合绝缘子、硅橡胶绝缘子,但两种合成绝缘子的材料及结构大致相仿。芯棒一般是由环氧玻璃纤维引拔棒制成,它用来承受机械负荷,同时也具有良好的电性能,又是合成绝缘子的内部绝缘部分,具有抗张强度高、抗蠕变性能好、减振性能好和抗疲劳断裂性能强等特点。现在部分厂家采用ECR改性型耐酸芯棒,大大提高芯棒的耐酸防电腐蚀水平。伞盘,又称伞裙,它是合成绝缘子的外绝缘,主要提供爬电距离,保护芯棒不受大气条件的侵蚀。伞盘一般由高分子聚合物以硅橡胶等为基体,添加多种填料经特殊配方及工艺制成.硅橡胶伞裙、芯棒和端部金具之间的联结是一项关键工艺,目前已由灌胶、挤包粘接等传统工艺改为连续整体挤压护套、高温高压硅橡胶注射密封和弧面向心等应力压接式新工艺,有效地控制三者之间的粘接牢固。目前,国内在该种绝缘子的研究上进展较快,运用范围也很快得到扩张,大有后来者居上之势。合成绝缘子因制造周期短、制作工艺比较简单,所以生产厂家也较多。
3钢化玻璃绝缘子的性能分析
玻璃绝缘子有较好的耐电弧和不易老化的优点，并且绝缘子本身具有自洁性能良好和零值自爆的特点。特别是玻璃是熔融体，质地均匀，烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体，仍具有足够的绝缘性能；对于遭受雷击频率较高的地段，技术角度上讲应该是优先考虑选择的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来，钢化玻璃绝缘子随着制造工艺的改进，盘径比较大，内褶皱多而深，大大地提高单片绝缘子的爬电距离，这种爬电距离的提高另一效果也提高了绝缘子的干弧电压。
另外，由于钢化玻璃绝缘子的自碎性能，在强电流通过绝缘子串时，首先是钢化玻璃伞群自碎，而绝缘子钢帽不炸裂，钢脚不熔断。这是钢化玻璃绝缘子一个显著优点。至于钢化玻璃绝缘子的防污闪性能，根据浙江省金华电网的运行经验来看，实际防污闪能力与绝缘子结构是密切相关的。目前，防污型钢化玻璃绝缘子上表面大多采用传统的倾角设置，上表面自洁能力较强；而其下表面同样由于设有多道深褶皱的原因，绝缘子的自洁能力降低，绝缘子下表面的积污总量较大。在水泥厂附近的运行绝缘子，积污情况相当明显。从一些通报的案例上看，某些地方在雾季也发生过跳线串由于污秽的原因沿面闪络的情况。
4复合绝缘子的性能分析
复合绝缘子由于其良好的憎水性能使其有独树一帜的抗污闪能力，正被越来越广泛地运用于电网。根据相关运行经验和研究表明：复合绝缘子相对悬式瓷、玻璃绝缘子而言，易遭受工频电弧损坏。表现为伞裙和护套粉化、蚀损和漏电起痕及炭化严重，芯棒暴露和机械强度下降。所以，复合绝缘子需要在两端安装均压装置，使工频电弧飘离绝缘子表面。其次，均压装置还应保护两端金属附件连接区不因漏电起痕及电蚀损导致密封性能破坏。为了达到此目的，复合绝缘子必须安装均压装置，其干弧距离小于相同结构高度的瓷、玻璃绝缘子串，无疑降低了电气绝缘子强度。相关试验表明：在高压端安装了均压装置后，雷电冲击闪络电压比无均压装置情况下有不同程度的降低，且随着均压装置的罩入深度的增加，绝缘距离有所减少，闪络电压降低幅度加大。当在绝缘子两端都装上均压装置后，雷电冲击闪络电压最高降幅值达21.3%。
复合绝缘子裙边短小，相对裙间距不大，其遭雷击后造成闪络的几率明显增加。另外，护套材料耐电场，耐老化能力不强，在强电场以及臭氧和酸性物质作用下，护套会加速老化，经长时间运行的芯棒护套会产生大量裂纹和缝隙，水汽慢慢侵入，造成局部放电，产生发热，进一步破坏护套与芯棒。
5结论
总之，在山区，因大气污染程度较低，主要电气故障是雷击跳闸，宜配置大爬距、深梭棱、钟罩式钢化玻璃绝缘子；以减少线路遭雷击后的建弧跳闸几率。在大气污染程度相对较高的平原区，输电铁塔也不是区域中的最高物体；宜配置复合绝缘子，以减少局部污闪的几率。对于使用瓷质绝缘子挂网运行的双伞防污型宜调整到污染程度稍高，但遭雷击几率稍低的平地区域使用。同样，制造工艺良好瓷质绝缘子宜在水泥粉尘等酸化、老化比较严重的地区使用。无论在何种地形条件，耐张串绝缘子宜使用钢化玻璃绝缘子。
参考文献：
[1]蒋兴良,袁超,胡建林,刘小欢,黄俊,周龙武.220kV防冰闪型复合绝缘子冰闪特性[J].高电压技术,2012,10:2506-2513.
[2]杨艳,李钊年.高海拔地区750kV复合绝缘子均压环电场仿真及结构优化[J].绝缘材料,2015,01:70-73.
[3]韩玉康,柯磊,李三,宁淼福,覃平,孙江玉,郑晓,覃兆宇,沈杨.±500kV直流输电线路绝缘子污秽沿串分布特性[J].高压电器,2015,10:181-187.
[4]祝江土,张达武.基于GATBX遗传算法的输电线路复合绝缘子电场优化[J].电子测试,2016,Z1:44-47.
论文作者:韩硕
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签：绝缘子论文; 护套论文; 钢化玻璃论文; 性能论文; 玻璃论文; 线路论文; 多晶体论文; 《电力设备》2017年第9期论文;