浅议高压架空送电线路绝缘子设计选型

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1、浅议高压架空送电线路绝缘子设计选型摘要：送电线路绝缘子的正确选择和使用，可保证绝缘子的安全稳定运行，从而减少停电和线路的运行维护。为此，对送电线路绝缘子的种类及特点进行了分析、介绍，提出了正确选择和使用绝缘子的建议。中图分类号：S611文献标识码：A1•前言近年随着电网发展迅速，35kV以上新建及改造线路工程增长迅猛。线路使用的绝缘子种类繁多，线路绝缘子性能的优劣直接影响到送电线路运行的可靠性和经济性。如何科学合理地选用线路绝缘子成为供电运行部门极其关注的问题，也是设计、科研部门研究分析的重要课题。2•绝缘子作用绝缘子是送电

2、线路绝缘的主体，其作用是悬挂导线并使导线与杆塔、大地保持绝缘。绝缘子不但要承受工作电压和过电压作用，同时还要承受导线的垂直荷载、水平荷载和导线张力。因此，绝缘子必须有良好的绝缘性能和足够的机械性能。3•绝缘子种类送电线路用绝缘子的种类很多，它可以根据绝缘子的结构型式、绝缘介质、连接方式和承载能力大小分类。按结构型式分为盘形绝缘子和棒形绝缘子。按绝缘介质分有瓷质绝缘子、玻璃绝缘子、半导体釉和复合绝缘子四种。按连接方式分有球型和槽型两种。按承载能力大小分为40、60、70、100、160、210、300、420、550kN等多个

3、等级。每种绝缘子又有普通型、耐污型、空气动力型和球面型等多种类型。我国目前在架空送电线路上使用的绝缘子主要有三种，即瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子和复合绝缘子。3.1瓷绝缘子悬式瓷绝缘子分为普通型（标准伞形）和防污型（钟罩形、双伞形及三伞形）。绝缘子用瓷是由石英、长石、粘土和氧化铝焙烧而成。瓷是一种脆性材料，它的抗压强度比抗拉强度大得多。瓷件表面通常以瓷釉覆盖，以提高其机械强度，防水浸润，增加表面光滑度。瓷绝缘子特点是机械性能、电气性能良好，产品种类齐全，使用范围广。缺点是在污秽潮湿情况下，绝缘子在工频电压作用时绝缘性能急剧下降，

4、常产生局部电弧，严重时会发生闪络；绝缘子串或单个绝缘子的分布电压不均匀，在电场集中的部位常发生电晕，产生无线电干扰，并容易导致瓷体老化。在我国35〜220kV送电线路一般使用的有两种瓷绝缘子，一种是XP-7和XP-10的普通型，另一种是XWP-7和XWP-10的防污型。从这两种瓷瓶多年的来运行情况来看，普通型瓷瓶在污秽严重地段远不能满足重污区污秽等级泄露比距的要求，与双伞防污型瓷瓶相比较，耐污性能较差。所以劣化绝缘子的检测工作非常重要，目前系统停电是较难的，即使线路停电，也无足够的时间和人力进行全线绝缘子的检测工作。3.2钢

5、化玻璃绝缘子钢化玻璃绝缘子具有与瓷绝缘子同样的环境稳定性，生产工艺简单，较易实现机械化，生产效率高。玻璃绝缘子主要成分是由SiO2、B203、A1203等酸性氧化物与Na20、K20等碱性氧化物组成，原料为包括这些成分的硅砂、长石、硼砂、碳酸钙，还有其他许多天然原料和工业药品。在1300°C以上的高温下熔融成型后进行退火处理，急冷钢化使玻璃表层得到钢化，经过退火和钢化处理后，玻璃表面形成永久性的压应力，阻止其表面微裂纹的形成和扩散，使玻璃件机械强度显著提高。图1：标准型悬式玻璃绝缘子LXY-240钢化玻璃绝缘子的优点是具有较

6、好的机电性能，其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等都优于瓷绝缘子。其抗拉强度是瓷绝缘子的2倍（瓷绝缘子为39.23MPa,钢化玻璃绝缘子为88.26MPa）；耐电击穿性能是瓷绝缘子的3.4〜4.3倍（瓷绝缘子为400kV/cm,钢化玻璃绝缘子为1350〜1700kV/cm）；耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能均优于瓷绝缘子，而且钢化玻璃的钢化压应力不随时间延长而降低，尤其在经受导线振动和舞动等机械负荷冲击之后，仍可保持抗拉强度不衰减，具有长期稳定的机电性能，即使用寿命长。它的最大优点是具有“

7、零值自爆”特性，其自我淘汰能力强，不需零值测试，只要运行人员坚持周期性的巡检，就能及时发现缺陷。其缺点:一是遇外力破坏时裙件易裂，较瓷绝缘损坏率高，特别是早期自爆率较高，自爆后的残锤必须尽快更换，否则会因残锤内部玻璃受潮而烧熔，会发生断串掉线事故；二是不宜在居民区使用。3.3复合绝缘子复合绝缘子其主要结构一般由伞裙护套、玻璃钢芯棒和端部金具三部分组成。其中伞裙护套一般由高温硫化硅橡胶、乙丙橡胶等有机合成材料制成，芯棒一般是玻璃纤维作增强材料、环氧树脂作基体的玻璃钢复合材料；端部金具一般是外表面镀有热镀锌层的碳素铸钢或碳素结构

8、钢。芯棒与伞裙护套分别承担机械与电气负荷，从而综合了伞裙护套材料耐大气老化性能优越及芯棒材料拉伸机械性能好的优点。复合绝缘子的特点是质量轻、体积小，质量只有瓷质或玻璃钢绝缘子的10%〜15%,方便安装、更换和运输。复合绝缘子属于棒形结构，内外极间距离几乎相等，一般不发生内部绝缘击穿，也不需