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玻璃绝缘子和复合绝缘子的优缺点
如果绝缘子的玻璃体内存在各种缺陷,玻璃体会自动断裂,这就是所谓的“自断裂”。绝缘子自断后,铁帽的残锤仍保持一定的机械强度,挂在线路上,线路仍能继续运行。
玻璃绝缘子性能优异
玻璃绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用,即支撑导线和防止电流返回地面。这两种功能必须在线路的整个运行寿命期间(通常为40年)得到保证,绝缘体不应因环境和电气负载条件变化引起的各种机电应力而失效。除了电线和金属附件的重量外,绝缘子还必须承受运输和安装过程中操作不当引起的风载荷、雪载荷、导线舞动和冲击载荷。从电气角度来看,绝缘体不仅应使导体与地面绝缘,还应能承受闪电和开关操作引起的过电压冲击。当因电压冲击而发生闪络时,局部过热不应导致绝缘子钢化玻璃体爆裂。所有外部因素都会影响绝缘子的性能,因此对绝缘子的设计提出了更高的要求。
优异的介电性能,无老化现象。
介电性能是指介质在电场作用下的电性能。绝缘子的绝缘性能与绝缘材料的内部分子结构密切相关。玻璃属于非晶态结构,是一种没有固定熔点的硅酸盐化合物。它结构紧凑,质地均匀,通过易于控制的连续生产工艺生产。二氧化硅是玻璃的骨架,其他氧化物填充在骨架中,通过化学键连接,相互作用大,不易被电场极化,表现出良好的惰性,是理想的绝缘材料。钢化玻璃绝缘子利用了这一特性,其雷电冲击电压是瓷绝缘子的3.8倍。这里所说的老化是指电性能的老化,即在电场的长期作用下,介质中会逐渐发生一些物理和化学变化,从而导致介质的不可逆劣化,最终导致介质的击穿。钢化玻璃绝缘子具有良好的抗老化性能。根据法国赛迪维尔公司对马来西亚132千伏输电线路绝缘子运行27年后的跟踪测试,其机械和电气性能没有明显变化。然而,同期使用的瓷绝缘子经过一段时间运行后,其机械和电气性能明显下降。
钢化玻璃绝缘子具有零值自破和易检测的特点,在实际使用中可以充分显示出良好的性能优势和良好的功能。只要是在地面或直升机上观察,就不需要登杆逐个检测,从而降低了工人的劳动强度。绝缘子是从生产线上进口的产品,年运行自断率为0.02 ~ 0.04%,可节约线路维护成本,具有良好的抗电弧性和抗振动性,在电力行业具有重要的作用和价值。
在运行中,被雷击烧伤的玻璃绝缘子的新表面仍然是光滑的玻璃体,带有钢化内应力保护层,因此仍然保持足够的绝缘能量和机械强度。500kv输电线路多次发生导线覆冰引起的舞动灾害。经过测试,遭受导线舞动的玻璃绝缘子的机械和电气性能没有减弱。钢化玻璃绝缘子类型:标准型、耐污染型、DC型、球形、空气动力型、接地型和电气化铁路接触网。不同的类型在实际使用中显示出重要的功能和价值。
玻璃绝缘子的优缺点:
复合绝缘子是有机硅橡胶材料 复合制成的高电压绝缘子。主要产品有棒式和横担式,在35kV、110kV及220kV线路上作为悬垂及耐张承载绝缘。目前也有用于10kV线路的绝缘子产品。
复合绝缘子的外形结构与悬式绝缘子相似,由端部配件、绝缘伞状波纹、护套和芯棒组成。它具有以下优点:
(1)优异的力学性能:由于芯棒采用环氧玻璃纤维制成,其膨胀强度是普通钢的1.5倍,是高强度瓷的3 ~ 4倍,轴向张力特别强,具有很强的吸振能力和很高的减震性能,是瓷绝缘子的1/7 ~ 1/10。
(2)复合绝缘子串具有良好的抗污闪性能:复合绝缘子具有憎水性,下雨时不会在复合绝缘子的伞状波纹表面淋湿形成水膜,而是以水滴的形式滴落,难以形成导电通道,污闪电压较高,是同电压等级瓷绝缘子的3倍。
(3)优异的耐腐蚀性:不可逆劣化和标记现象是由绝缘子表面的泄漏闪络引起的,一般标准不低于4.5(即4.5千伏),复合绝缘子为6-7。
(4)良好的抗老化性能:十年的实践表明,复合绝缘子的表面耐湿性、耐电腐蚀性和耐擦伤性没有变化,只是颜色略暗,介电常数和介电损耗角略有增加,表明抗老化性能良好。
(5)结构稳定性好:一般情况下,瓷悬式绝缘子为内橡胶组件结构,在运行中由于电化学腐蚀会产生低零绝缘电阻,而复合绝缘子为外橡胶组件结构,内有实心棒绝缘材料,不会出现劣击穿和零绝缘。
(6)线路运行效率高:由于复合绝缘子在风雨中具有良好的自清洁性能,且不产生零值绝缘子,清洁和检查工作可改为每4 ~ 5年一次,从而缩短了维护和停电时间。
(7)重量轻:绝缘子本身重量轻,可大大降低运输和施工作业工人的劳动强度。但是事情分成两部分,合成绝缘子也有一些缺点:
(1)合成绝缘子价格昂贵。
(2)复合绝缘子的径向应力(垂直于中心线)很小,因此,严禁踩踏用于拉杆的高压绝缘子或任何形式的径向载荷,否则将导致断裂。
(3)合成绝缘子在施工或正常运行过程中,严禁掉落或摩擦硬物,因为合成绝缘子的伞部是由硅橡胶制成,柔软易损坏密封性能,导致绝缘性能下降。
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