内插入电极式结构复合绝缘子场强及电位分布试验研究

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1、YAN31UYUFENXI研究与分析。晦插入电极结构复合绝缘孑塌强及电位布试验研究惠华，王森。，何立柱，张鹏，王雪松·(1．陕西电力科学研究院，陕西西安710054；2．铜川供电局．陕西铜川727000)J摘要：为了改善复合绝缘子高压端部电场强度，通过有限元仿真计算设计了一种新型的内插入电极式结构，同时对均压环进行了优化设计。为了检验优化设计后的内插入电极式结构复合绝缘子端部场强改善情况．在试验室利用光纤场强测试仪测量复合绝缘子伞裙的场强分布并计算出其电位分布。与未加内电极的绝缘子进行对比，研究表明这种内插入电极式结构复合绝缘子对改善复合

2、绝缘子沿面场强分布和电位分布，降低复合绝缘子导线侧局部场强过于集中是非常明显和有效的关键词：复合绝缘子；场强分布；电位分布；试验室测试中图分类号：TM835．4文献标志码：A文章编号：1673—7598(2009)11-0023—040引言1试品介绍复合绝缘子相对于玻璃和瓷绝缘子具有重量本文对所试验的试品名称做如下定义：1)新结轻、强度高、无零值、耐污性能好、便于运输和安装、构复合绝缘子，指内插入电极式结构复合绝缘子；运行维护方便等优点，在国内外得到了广泛应用但2)普通结构复合绝缘子，线路上大量使用的未插人是复合绝缘子在运行过程中常会出现

3、一些问题．包电极的复合绝缘子；3)新结构均压环，只在导线侧括雷击闪络、污秽闪络、芯棒脆断、硅橡胶憎水性丧加装并有一定罩入深度(均压环水平圆环高出绝缘失等。特别是发生芯棒脆断、导线掉线等严重事故子钢帽的高度)的均压环；4)普通结构均压环，线路时。脆断部位多发生在芯棒高压端附近。其主要原因上大量使用复合绝缘子两侧加装的罩入深度为零的是高压端部电场强度较高，电晕严重，产生电腐蚀并均压环。加剧酸蚀作用川。在陕西省电力系统内，复合绝缘子新型内插入电极式结构的复合绝缘子的型号为的各种闪络事故频频发生，严重影响了陕西电网的压接式FXI3W4—330／1

4、00，大小伞裙各32片，其绝缘安全、可靠运行。为了改善复合绝缘子高压端部场强高度为28001Tllqfl，伞裙厚度为61'1"11TI，相邻伞裙问高和电位分布，通过有限元仿真计算设计了一种新型度为39mnl。导线侧内电极插入深度为175into，杆的内插入电极式结构，同时对原有均压环进行了优塔侧内电极插人深度为135mlTl。所配新结构均压环化设计。委托生产厂家进行内插入电极式结构复合直径为350mm，罩人深度为210mm，管径为30rain。绝缘子和新型均压环的加工制作，在试验室内利用新结构复合绝缘子和新结构均压环的设计见图1，芯光纤场

5、强测试仪测量绝缘子伞裙的场强分布。将内棒内插电极结构设计见图2。插人电极式结构复合绝缘子与未加内电极的绝缘子普通结构合成绝缘子有大小伞裙各36片，其绝进行对比研究，验证复合绝缘子内插入电极结构技缘高度为306011111。伞裙厚度为6mm，相邻伞裙间术配以均压环优化结构技术是改善复合绝缘子沿面高度为39mm。普通结构均压环直径为300mlTl，罩场强分布和电位分布，降低绝缘子导线侧局部场强人深度为0mm，管径为30mm。复合绝缘子和均压过于集中的一个非常有效的措施。环连接结构见图3l2_。收稿日期：2009—03—20作者简介：惠华(19

6、79一)，男，陕两两安人，』程师，从事商电压技术、输电线路方面的工作研究与分析YANJIUYUFENX复合绝缘子场强测试见图4。图1新结构复合绝缘子和均压环设计图导线侧电极啦圈4复合绝缘子场强分布现场测试图2．2测试仪器简介测试采用陕西电力科学研究院自行研制的GCD一100型波克尔效应光纤电场强度测试仪．其外观如图5所示．．该仪器由探头、光缆、光电转换设备、信号处理装置、电源、数字显示装置组成，其仪器结图2加内电极绝缘子芯棒结构设计图构如图6所示。当探头(晶体)外部有电场作用时，穿过晶体的偏光的相位发生变化，射入探头的入射光被调制为脉动光

7、，经过信号处理仪器的数字表头便准确指示出外加电场强度的数值。该仪器的最大特点是作为探头核心部件的光电晶体为一种玻璃绝缘材料，探头为场效应器件，故其内部无任何电子器件，测量中几乎不消耗能量。只要将其置于电场中就有指示。探头体积小，内外全部由绝缘材料构成，无金属部件，不会对被测电场产生畸变；因为光缆传输信息解决了高低压绝缘及外界电磁场干扰问题，从图3复合绝缘子和均压环连接结构图而可以给出准确的测试结果f2测试方法和测试仪器2。1测试方法在试验室内，按不同结构复合绝缘子和均压环相互组合共有如下3种组合方式。(1)第一种组合方式：普通结构复合绝缘

8、子和两端加装2只普通结构均压环(2)第二种组合方式：新结构复合绝缘子和两端加装两只普通结构均压环。图5GCD一100电场强度测试仪外观图(3)第种组合方式：新结构复合绝缘子和在导线侧加装新结构