浅析绝缘子钢化玻璃件的内应力和寿命周期.doc

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1、浅析绝缘子钢化玻璃件的内应力和寿命第27卷第9期9■68.2006年9月电力建设ElectricPowerConstructionV01.27NO.9Sep,2006浅析绝缘子钢化玻璃件的内应力和寿命周期童孝榜，顾洪连(南京电气集团有限责任公司，南京市,210038)［摘要］绝缘子玻璃件经高温特殊热处理,获得均匀分布的钢化内应力，显着地提高了它的热稳定性和机械强度•由于这种钢化内应力是一•种永久应力，随着产品运行时间的延伸，它不会产生内应力衰减现象.因此，悬式钢化玻璃绝缘子(简称玻璃绝缘子)具有寿命周期长和不易老化的特性.［关键词］玻璃绝缘子寿命周期钢化内应力零值自破中图分类号:TM44

2、1文献标识码:B文章编号:1000—7229(2006)09—0068—02PrimaryDiscussionaboutlnternalStressandLifeCycleofToughenedGlassPieceoflnsulatorsTongXiaobang.GuHonglian(NanjingElectric(Group)Co.,Ltd.,NanjingCity,210038)［Al〜-aetJAfierspecialheattreatmentatthehightemperaturetheglasspiecesoftheinsulatorsobtaineduniformlydist

3、ributedtoughenedin-ternalstress.whichhasobviouslyimpmveditsthermalstabilityandmechanicalstren〜h.Asthistoughenedinternalstressisakindofpermanentstressjtcannotproducetheinternalstressattenuationwithelongationoftheproductservicetime.Sothesuspensiontoughenedglassinsulator（shortcalledslassinsulator）is

4、oflonglifecycleandnoteasytobeaging.[Keywords]slassinsulator;lifecycle4oughenedintemalstress,self—bmkenwhenpuncturing国产玻璃绝缘子问世已有48年，在上世纪60年代原水电部安排220kV鸡西至勃利（高寒一40°C）和220kV西津至柳州（湿热多雷）2条线路试用玻璃绝缘子，每隔5年取样1次，对已运行10〜40年的产品进行多次机电性能测试，发现该产品所测的机电性能数据与出厂值基本一致，均未出现性能衰减现象•同时，还发现其自破率逐年呈下降趋势，并稳定在一定水平,存在”优存劣汰”的规

5、律.1钢化玻璃的内应力1」钢化玻璃的内应力绝缘子玻璃件成型后，玻璃中因存在温度差而产生的应力，称为内应力（又称热应力），玻璃的内应力又分暂时应力和永久应力2种•暂时应力是随温度梯度的存在而存在,随温度梯度的消失而消失.而永久应力是随温度梯度消失时仍残留在玻璃内的热应力，是玻璃在软化点温度（760〜780°C）急剧冷却过程中（即钢化处理）产生的•若要消除钢化玻璃件的内应力，必须在退火炉中将钢化玻璃件加热收稿日期:2006—05—21升至软化点温度,尔后徐徐降温至常温，才能消除这种内应力.这时，钢化玻璃件退火为退火玻璃件，丧失了钢化玻璃的所有特性.1.2钢化内应力的分布状态钢化玻璃件的内应力

6、，包含着表而的压缩应力层和内部的伸张应力层（简称压，张应力）•当快速冷却已被加热至软化点温度的玻璃件时，表面层因冷却力求收缩，而内层处在热胀状态阻止表面层的收缩，此时表面层感受到张应力的作用，内层则感受到压应力的作用.当玻璃件继续快速冷却，应力状态也随之变化，内层因急冷收缩要求占据最小体积，却受到表层已经硬化成脆性体的阻碍，不让内层收缩•这时表面层产牛压应力，内层产牛张应力，这2种应力一直到完全冷却和温度梯度全部消失后，均匀分布在玻璃件内，可用抛物曲线型的图示来描绘内应力分布的状态，如图1所示.图1是玻璃件钢化内应力的理想分布状态，如果钢化处理不当或玻璃件内含有杂质和条纹等缺陷时，压，张

7、2种应力会在玻璃件内产生偏移,通称钢第9期浅析绝缘子钢化玻璃件的内应力和寿命周期?69?压应力张应力压应力图1理想的钢化内应力分布状态化内应力不均匀分布，极易导致钢化玻璃件产生自动破碎•为此，在牛产过程中，要加强原材料的管理,堵绝杂质掺入，制订合理的玻璃配料，熔制，成形，钢化等工序的工艺制度.淘汰劣质品的剔除（二次热，冷冲击,内水压试验）的能力，从而提高钢化玻璃件的质量.1.3钢化玻璃的物理化学性质玻璃件经钢化处理后虽提高它的热稳定