支柱絕緣子
支柱絕緣子是一種特殊的絕緣控件,能夠在架空輸電線路中起到重要作用。早年間支柱絕緣子多用于電線桿,慢慢發(fā)展于高型高壓電線連接塔的一端掛了很多懸狀的絕緣體,它是為了增加爬電距離的,通常由硅膠或陶瓷制成,就叫絕緣子。絕緣子在架空輸電線路中起著兩個(gè)基本作用,即支撐導(dǎo)線和防止電流回地,這兩個(gè)作用得到,絕緣子不應(yīng)該產(chǎn)生由于環(huán)境和電負(fù)荷條件發(fā)生變化導(dǎo)致的閃絡(luò)擊穿而失效,否則絕緣子就會(huì)失去作用,會(huì)損害整條線路的使用和運(yùn)行壽命。
存在問題
支柱絕緣子
隨著我國特高壓交直流線路的建設(shè)和對(duì)機(jī)械強(qiáng)度使用要求的不斷提高,純瓷支柱絕緣子的問題也越來越,在特高壓直流換流站中的問題更為,主要表現(xiàn)在:
①外絕緣問題。隨著運(yùn)行環(huán)境的日趨惡化,瓷支柱絕緣子抗污閃能力不足。對(duì)于特高壓直流而言,純瓷支柱絕緣子要求很大的爬電距離和結(jié)構(gòu),而過高的支柱絕緣子難以達(dá)到較強(qiáng)的抗彎和抗震強(qiáng)度。
②抗地震問題。以電瓷支柱絕緣子為絕緣部件的高壓設(shè)備,簡(jiǎn)稱為電瓷型高壓設(shè)備,這類設(shè)備的抗震問題一直難以很好地解決。在2008年的汶川大地震中,高壓設(shè)備損壞的大部分原因是瓷套管斷裂。對(duì)于特高壓直流系統(tǒng)而言,用于平波電抗器的支柱絕緣子要求整體高度12m,支撐質(zhì)量40t,而換流站地點(diǎn)在地震多發(fā)區(qū)的云南楚雄,顯然瓷支柱絕緣子要滿足抗震要求是十分困難的。
③制造質(zhì)量問題。瓷支柱絕緣子由于其本身工藝復(fù)雜、設(shè)備條件、原材料質(zhì)量問題等限制,制造難度很大。原國家電力公司發(fā)輸電運(yùn)營部高壓支柱瓷絕緣子事故調(diào)查工作小組在大量調(diào)研的基礎(chǔ)上,按技術(shù)原因統(tǒng)計(jì)瓷支柱絕緣子的事故情況,得出造成支柱瓷絕緣子斷裂,產(chǎn)品質(zhì)量原因占大多數(shù)的結(jié)論。
斷裂事故特點(diǎn)分析
(1)普通低強(qiáng)度(4kN)的瓷絕緣子出現(xiàn)斷裂問題較多,高強(qiáng)瓷(8kN及以上)的問題較少。
(2)斷裂事故在全國各地都有發(fā)生,發(fā)生斷裂事故的地區(qū),北方多于南方,尤其東北地區(qū)多,其次是華北地區(qū)。
(3)高壓支柱瓷絕緣子斷裂事故主要集中在220kV、110kV及66kV電壓等級(jí),其中又以220kV多,約占一半以上。
(4)高壓支柱絕緣子支撐的設(shè)備主要是隔離開關(guān)和母線,斷裂事故中涉及隔離開關(guān)的約占80%以上。
(5)斷裂事故在絕緣子上、中、下部均有發(fā)生,其中又以下部故障多,上部其次,中部(上節(jié)的下部或下節(jié)的上部)少。
(6)斷裂事故有95%以上都發(fā)生在法蘭口內(nèi)3厘米到傘裙之間。
(7)發(fā)生斷裂事故時(shí)常伴有溫度驟變,或者風(fēng)速較大等惡劣條件,且許多事故發(fā)生在分閘和合閘操作的時(shí)候。
耐污性能優(yōu)良。
絕緣子的耐污穢性能主要取決于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及傘裙的造型。該方面做了大量的工作。通過設(shè)計(jì)優(yōu)選、人工污穢試驗(yàn)優(yōu)選和自然污穢試驗(yàn)優(yōu)選,后確定了大小傘相間、傘下帶棱的絕緣子傘裙。用該傘裙研制的額定電壓126kV、252kV 彎曲破壞負(fù)荷不小于12kV、爬電比距25mm/kV的絕緣子,在0.12mg/㎝2等值鹽密下,可長(zhǎng)期耐受高運(yùn)行相電壓,即絕緣子III級(jí)的爬電距離,可耐受IV級(jí)等值鹽密污穢。額定電壓550kV爬電比距為25mm/kV的絕緣子可在0.06mg/㎝2 等值鹽密下長(zhǎng)期運(yùn)行。絕緣子的耐污水平在國內(nèi),它耐受等值鹽密值高出同樣爬距、等徑傘裙同類產(chǎn)品的三分之一。經(jīng)東北電力試驗(yàn)研究院對(duì)絕緣了進(jìn)行人工污穢耐受電壓試驗(yàn)結(jié)果表明,爬電比距31mm/kV的絕緣子耐受高值鹽密為0.25mg/㎝2。
用途及使用環(huán)境
戶外實(shí)心棒形支柱絕緣子用于工頻交流電壓10-500KV戶外電站、變電所配電裝置和電器設(shè)備中,作帶電部分的絕緣和支持用。
絕緣子適用環(huán)境為-40~+40,部分產(chǎn)品可用于海拔高度為4000m的地區(qū)。產(chǎn)品分為普通形和耐污性兩大類,耐污性可適用于中等、重及特重污區(qū)。
污穢事故是指積聚在線路絕緣子表面上,具有導(dǎo)電性能的污穢物質(zhì),在潮濕天氣下,受潮后使絕緣子的絕緣水平大大減少,在正常運(yùn)行下發(fā)生的閃絡(luò)事故。污穢事故絕緣子串在加裝均壓環(huán)后,減少了絕緣子串的凈空距離,其耐壓水平相對(duì)降低,而由于均壓環(huán)固定螺栓處電暈電壓低,在惡劣氣象條件下,電暈現(xiàn)象影響了絕緣子串的穩(wěn)定性。
阻隔開關(guān)與母線一起作交流耐壓試驗(yàn),阻隔開關(guān)也常安裝在成套配電柜內(nèi),對(duì)這種阻隔開關(guān),其本體不需要安裝,可根據(jù)上述調(diào)整方法進(jìn)行調(diào)整后就可投入運(yùn)行。調(diào)整完畢,應(yīng)經(jīng)3~5次試操作,合格后,將開關(guān)轉(zhuǎn)軸上的軸臂位置固定,將螺栓擰緊,開口銷分開。