高压输电线路绝缘子的选型和应用
摘要: 绝缘子是输电线路中的主要构件,选择正确的绝缘子型号,会直接关系到高压输电线路的安全运行。研究绝缘子的选型和应用,主要是为了增加导体与电线之间的距离,从而可以防止电路导体距离过近,避免接触引发的输电线路短路。本文分析了目前高压输电线路中绝缘子的分类和应用,从而给未来工作一个借鉴。
关键词:高压输电线路;绝缘子;选型和应用
随着社会生产力的提高,科学技术也得到了显著的进步。在高压输电线路运行的过程中,绝缘子的类型一直在不断增加,也在完善和优化绝缘子的各项功能和性能。正确选择绝缘子能够为高压输电线路提供稳定的运行保证,这也是目前电力公司在实际工作中,应当不断探索的问题。
一、高压输电线路绝缘子的性能分析
由于高压输电线路长期保持户外运行,线路中的绝缘子经常会受到外界因素的干扰,从而影响正常工作。绝缘子需要承受强电场的作用力,还要有防止雷电冲击电流的作用。由于绝缘子必须承受大量的工作荷载,所以必须选择合适性能的绝缘子。
1.盘式瓷绝缘子
瓷材料是用石英砂和长石等材料制作而成的,在原材料经球磨成瓷后,显微结构就成为了多晶体的非均质材料。绝缘性能主要根据晶相的数量决定。盘式瓷绝缘子的特性优点是,有非常好的绝缘性能,而且可以抵抗恶劣的气候条件。可以抗高温,组装过程也非常
灵活方便。盘式瓷绝缘子的缺点是容易被击穿,从而破坏了线路的安全运行。而且这种绝缘子的重量比较大,运输非常不方便。不是特别污性,在挂网之前,必须一一检查耐压性能和绝缘性能。
2.玻璃绝缘子
玻璃是由石英砂和化工原料组成的,在高温以后形成液体,冷凝后就会变成结构致密的玻璃材料。通常会把玻璃绝缘子经钢化处理,从而形成均匀的内应力,能上机电强度更加稳定。这种绝缘子具有更好的机电性能,而且几乎不会自爆能力。经过长期运行后,机电性能还是非常稳定,有更长的寿命。玻璃材料也可以反复利用,工业污染非常小。但是玻璃绝缘子没有稳定的耐污闪能力。在闪络发生后,也没有任何的颜色变化,工作人员很难及时难以发现。而且玻璃绝缘子的重量比较大,很难保证运输和安装的方便性。
3.复合绝缘子
复合绝缘子作为新研发的防污绝缘子,优点是比较多的,首先复合的硅橡胶伞盘具有更强的耐污性能。而且机电强度也更高,大大减小了绝缘子的体积和重量,能够抗撞击,而且不容易发生破碎。复合绝缘子不容易被穿型,不用做零值检测。但是这种新型的有机材料很容易出现老化问题,而且芯棒更容易断。抗鸟害能力不强,也不能防火。
二、高压输电线路绝缘子选型标准
1.使用寿命
绝缘子的使用寿命依据的是出厂时标注的最低寿命,如果无法满足这个指标,就会导
致绝缘子出现安全隐患,性价比也有一定的问题。钢化玻璃绝缘子的使用寿命一般是四十年,而橡胶复合绝缘子的使用寿命是七年。瓷质绝缘子的使用寿命周期为十五年到二十五年。我国选择的瓷质绝缘子数量最多,而且类型也比较多,必须重视对绝缘子的选型工作。
2.失效率
绝缘子的失效率,需要计算才可以得到。在一个运行周期内,统计出所有的失效绝缘子,再对比运行中所有的绝缘子总量,就可以得到失效率。不过这种算法也不完全准确,也需要结合生产工艺一系列的外界因素,从而得出绝缘子的失效率。
3.失效检出率
一般情况下,绝缘子失效并不是直接影响到高压输电线路。绝缘子的失效形式和原因需要检出率才可以反映出来,对于绝缘子的不同类型,需要用到的失效检出率的标准是不同的。瓷质绝缘子的检出率计算用低值为标准,玻璃钢绝缘子检出率是自我淘汰作为标准,再加上材料老化和外界等方面的影响展开测算。
4.事故率
测算绝缘子的事故率比较简单,大规模停电或者掉串等都可以被计算在内,得到的事故率值对比就可以得出全部事故因素率。
5.可靠性测试
绝缘子的可靠性测试是在试验室数据基础上,包括测试评价的相关材料和结论。也可以人为进一步探索有效的应用。
三、高压输电线路绝缘子应用对比
1.瓷质材料绝缘子
目前,我国已经广泛应用了瓷质材料绝缘子,这种绝缘子的优势比较明显,首先它有比较高的性价比,而是可以很方便的进行安装,在后期维护的过程中,技术也比较成熟,可以有很多成型的产品。而是瓷质材料绝缘子有非常好的稳定性,基本上瓷质材料不会发生老化问题。而且瓷质材料的机械性非常好,和电气系统的配合方法非常顺利简单。不过由于瓷质材料有一定的局限性,很容易被污染,在潮湿污秽的外界环境中,经常会发生绝缘性能下降的问题,严重的话会造成电弧烧伤的问题。所以一般比较干燥的环境下会用到瓷质材料绝缘子。
2.钢化玻璃绝缘子
钢化玻璃绝缘子有着非常长的使用寿命,而且钢化玻璃绝缘子在很多年后依然有较强的稳定性。钢化玻璃绝缘子有零值界限,在受到应力打击以后,可以自动爆裂。所以工作人员不必提前检测绝缘电阻,给工作人员减轻了一定的工作量。钢化玻璃绝缘子有非常好的机械强度,爆裂发生以后也不会掉串。但是钢化玻璃绝缘子也可能会发生自爆,这是它的缺点,线路较多的情况下,高压输电线路输送就会有不稳定性发生,从而降低了清洁能力较差,因此必须加强保护,避免雷雨环境的影响,清洁度较高的地区适合用钢化玻璃绝缘子。
3.橡胶复合绝缘子
硅橡胶复合材料是比较常用的绝缘子,采用玻璃钢芯棒,从而有更高的抗拉强度。橡
胶复合绝缘子的质量也比较低,很方便运输。在施工抢险等工作中,更能有优势。橡胶复合绝缘子的内外极间距没有什么差距,能够保证不被内部绝缘击穿,而且有更强的污闪电压抵抗力,橡胶复合绝缘子本身有比较强的憎水性能,能够避免形成水膜导电层,从而可以更好的进行电路维护工作,工作人员不必清扫污染物。橡胶复合绝缘子的使用寿命并不固定,因为这种材料必须依靠金属均压环,从而改变电压的分布,降低了耐雷水平。高压输电线路上用同类橡胶复合绝缘子产品,往往会发生大规模老化问题,导致整体线路都必须进行更换。应用橡胶复合绝缘子时,必须根据该地区外界环境,如果雷电气候比较多的话,就不要选择这种绝缘子。在选择橡胶复合绝缘子产品前,需要综合评定生产材料。一般在污染较严重的区域,广泛应用橡胶复合绝缘子。
结语:
综上所述,随着我国电力企业的高速发展,对于电力系统有了更好的要求。因此,我们应当不断完善绝缘子各方面选型和应用的研究,保证送电线路有更高的安全性。随着社会的发展,建设高压输电线路的规模陆续增大,就会用到更多类型的绝缘子,绝缘子的数量也更多。在绝缘子的安装维护方面,需要更高的质量要求。安装维护绝缘子工作的质量,会直接影响到供电安全。避免输电线路的爆炸事故发生,引发经济损失。严格把控绝缘子的选型是非常关键的问题。