复合绝缘子芯棒在表面微电流作用下的水解

近年来,我国出现了若干起复合绝缘子不明原因异常断裂事故,对超、特高压输电线路的安全稳定运行提出了严峻挑战。为此,从芯棒水解导致复合绝缘子异常断裂的假设出发,进行复合绝缘子芯棒材料在表面微电流作用下的水解试验,对复合绝缘子的这种异常断裂进行了实验室模拟。试验结果表明,模拟试验中的芯棒满足这种断裂现象的4个特征:1)芯棒质地变酥,颜色发生变化,形如朽木,玻璃纤维和树脂破碎;2)在高电压作用下,芯棒机械强度发生大幅下降;3)芯棒机械强度下降过程中,表面出现放电和温升现象;4)芯棒的机械强度下降是在没有外加机械载荷的条件下发生的。经分析,将复合绝缘子芯棒的酥朽断裂起始和发展过程分为水解潜伏期、水解发生期、水解发展期、放电发展期和失效发生期共5个阶段。复合绝缘子芯棒在表面电流作用下会加速水解:流过绝缘子芯棒表面的电流及芯棒表面的放电强度从水解发生期开始逐渐增大;到失效发生期,复合绝缘子芯棒表面形成明显的碳化通道,电流急剧增大,机械强度大幅下降。     

超声法检测绝缘子用玻璃钢芯棒脆断裂纹的研究

脆断是高电压复合绝缘子在很低的日常载荷下发生的恶性断裂事故，国内外研究认为应力腐蚀造成了绝缘子芯棒脆断的发生。文中根据芯棒脆断的特点，提出以超声纵波斜入射检测芯棒脆断横截面上的裂纹，同时据此研制了一种用于芯棒脆断裂纹检测的超声探头，并对芯棒脆断时裂纹的扩展过程进行了检测，得到了芯棒脆断裂纹发展过程中超声脉冲回波幅值的变化并对其进行了讨论分析，这对于进一步了解复合绝缘子的脆断机理有重要意义。     

复合绝缘子微风振动载荷特点及结构力分析

线路运行过程中，由架空导线传递给复合绝缘子的风振动，因复合绝缘子芯棒与金具交接最关键部位所形成的应力，是由芯棒与金具连接的预应力，架空导线所产生的静应力及振动出现的变弯曲应力迭加而成的，分析表明，当复合绝缘子由于承担架空导线极限静载荷而出现最大振动角的振动时，芯棒与金具连接预应力最集中部位形成的最大应力对复合绝缘子机械性能影响不大。     

220 kV复合绝缘子芯棒击穿故障分析

针对一起220 kV复合绝缘子芯棒击穿故障,对击穿绝缘子及同塔的其他绝缘子进行了外观检查、试验检测,综合分析了复合绝缘子芯棒击穿原因,并提出了复合绝缘子运维工作建议.结果表明,绝缘子芯棒内部粘接不良,在运行环境等综合作用下导致绝缘子芯棒开裂、击穿;建议对该地区其他厂家运行时间接近或运行时间更长的复合绝缘子进行无人机红外特巡.     

架空输电线路用柔性复合绝缘子的开发应用

针对架空输电线路用刚性复合绝缘子出现的一系列事故/故障,包括芯棒和配套金具损伤或断裂,经充分论证,提出按照承受拉仲载荷设计的刚性复合绝缘子及其配套金具用于承受弯曲和扭转载荷(包括V串复合绝缘予、复合相间间隔棒等)是导致上述事故/故障的关键原因.基于上述分析,自主研发了适于承受拉仲载荷但能够消除弯曲和扭转载荷的架空线路用...     

基于超声相控阵复合绝缘子检测方法研究

为了研究复合绝缘子伞群、护套、芯棒内部缺陷检测方法,本文采用探头直接接触法对平面硅橡胶进行超声相控阵扫查,并分析实验扫描结果;对绝缘子护套与芯棒进行钻孔,模拟实际运行中产生的缺陷,采用水囊柔性耦合方法对绝缘子护套和芯棒进行超声相控阵扇形扫查。     

500kV交直流线路耐张串使用复合绝缘子的可行性分析

从理论计算和试验验证2方面探讨复合绝缘子用于500kV交直流线路耐张串的可行性。首先模拟计算耐张串复合绝缘子运行中的机械性能,即从扭转载荷、拉力和均布横向载荷、拉力和集中横向载荷3方面分析复合绝缘子用于耐张串时的静态力学性能;从断联、脱冰跳跃、舞动、动态风4方面分析复合绝缘子用于耐张串时的动态力学性能。其次,对运行中的500kV耐张串复合绝缘子进行2次综合性抽样检测。结果表明:当合理地选取耐张串并联数和复合绝缘子的额定机械强度时,500kV复合绝缘子用于耐张塔的力学性能完全满足要求;用于耐张串的复合绝缘子在运行多年后所有性能均未发生下降。     

复合绝缘子断串原因分析及防范措施

复合绝缘子断串问题是威胁输电线路安全稳定运行的关键问题。为系统分析复合绝缘子断串类型和原因,文中对实际运行复合绝缘子断串样品进行了统计分析,并对金具破损及芯棒脆断等引起的断串问题进行了总结归纳。结果表明绝缘子芯棒断串原因主要为端部密封失效、外护套破损、芯棒与护套界面粘结失效等。基于上述分析,文中提出了加强入网检测和运行性能分析、重视日常带电检测工作及对重要通道复合绝缘子技术改造三方面措施,从而为复合绝缘子断串防治提供参考。     

220 kV沿海线路复合绝缘子异常发热问题原因分析

以沿海地区某220 kV运维交流线路出现较大面积复合绝缘子发热为背景，选取6支绝缘子样品进行复合绝缘子芯棒发热原因分析。对发热绝缘子及同塔的其他绝缘子进行了外观检查、试验分析，综合分析了发热原因。结果表明，绝缘子存在批次性芯棒-护套粘接不良，其中绝缘子发热位置芯棒-护套已完全脱离，芯棒-护套界面气隙受潮导致绝缘子发热。针对复合绝缘子产品使用和运维，提出了供相关运行单位参考的建议。     

合成绝缘子芯棒脆断性能及试验方法的研究

国内合成绝缘子的使用量越来越大，随着运行时间的增加，发生的故障也越来越多。其中由于合成绝缘子芯棒的脆断而导致的事故已经发生了多起，这个问题在国内引起了广泛的关注。文章在实验室采用两种加载方式对脆断过程进行模拟。一种是恒定应力法，用来检查芯棒的耐应力腐蚀性能；另外一种是递减应力法，用来模拟出和实际运行复合绝缘子中出现的尽可能类似的脆断断口。在实验室成功的模拟出和运行中几乎相同的芯棒脆断断口，对芯棒的脆断性能有所了解。试验时的一些因素会显著影响脆断的发展过程，而这些因素在国外试验草案中都未得到充分的讨论和说明。通过对试验条件的研究，给出了合成绝缘子芯棒耐应力腐蚀试验方法。     

不同运行年限的复合绝缘子电气和机械性能

为研究运行年份不等的66kV复合绝缘子的电气和机械性能,抽取了已运行不同年份的19支复合绝缘子,利用工频试验变压器、冲击电压发生器和复合绝缘子拉力机对其进行自然污秽工频闪络试验、人工污秽工频闪络试验、50%雷电冲击闪络试验、50%机械负荷耐受试验、机械破坏负荷试验。结果表明:其电气性能仍然较好,污闪和雷击闪络电压随着绝缘子结构高度增大而增大,与运行时间无关;机械性能具有一定分散性,早期楔式结构的复合绝缘子的机械性能有所下降。建议有关部门加强对早期复合绝缘子的机械性能的检测。     

220kV复合绝缘子机电性能试验研究

复合绝缘子的电气及机械性能是复合绝缘子能够长期可靠运行的保证。笔者抽取了11支在东北地区挂网运行不同时间的220 kV复合绝缘子,利用工频试验变压器、冲击电压发生器和机械拉力机分别进行了自然污秽闪络、人工污秽闪络、50%雷电冲击闪络、50%机械负荷耐受和机械破坏负荷等性能测试。结果表明:复合绝缘子的电气性能仍然处于较高水平,污闪电压和雷电冲击闪络电压与运行时间没有明显关系,与绝缘子结构高度成正比关系,早期楔式结构的复合绝缘子机械性能下降明显,且160 kN吨位复合绝缘子机械强度降至额定负荷以下,建议有关部门密切关注复合绝缘子机械性能的下降,采用定期抽检的方法避免事故的发生。     

复合绝缘子动载机械性能探讨

对不同长度复合绝缘子在不同基础拉伸载荷下叠加不同强度扭矩进行了拉扭组合试验,并分别对单联和双联、压接式和楔接式复合绝缘子进行了拉扭组合试验。试验结果表明,在正常情况下耐张串载荷对复合绝缘子蠕变性能的影响不大,因此复合绝缘子可应用于耐张串。     

高压直流输电线路耐张串用长棒形悬式瓷绝缘子的机械特性

耐张串对绝缘子提出了更高的要求,目前主要采用盘形瓷绝缘子和玻璃绝缘子,但是瓷绝缘子和玻璃绝缘子为了防污闪,都设计得很长很重,瓷绝缘子的零值问题更是非常突出。长棒形悬式瓷绝缘子是一种性能优良的绝缘子,在高压直流输电线路耐张串上有着广泛的应用前景。为此,结合Ansys力学软件通过计算和力学试验,分别研究了长棒形悬式瓷绝缘子在集中力作用下的力学特性、在均布力作用下的力学特性、在扭转力作用下的力学特性、拉伸破坏特性以及端部附件的机械安全问题,最后得出结论:长棒形悬式瓷绝缘子的静态力学特性能够满足高压直流输电线路耐张串的要求,从机械性能上来讲,可以应用在高压直流输电线路耐张串上。     

我国绝缘子的发展现状与应用前景

阐述了我国目前瓷、玻璃、复合绝缘子的发展现状 ,提出线路绝缘子要向 >5 30kN的高强度等级发展 ,进一步降低瓷绝缘子劣化率和玻璃绝缘子自爆率以及提高复合绝缘子耐老化性能 ,大力研制≥ 75 0kV电压等级的复合绝缘子、支柱绝缘子及套管 ,最后结合国外先进的绝缘子发展情况 ,给我国绝缘子制造商和用户提出了希望和建议     

大载荷及耐张塔用悬式复合绝缘子机械特性

为了扩大复合绝缘子的应用范围,基于理论计算和试验研究结果,讨论了复合绝缘子在运行中承受静态和动态载荷对其机械性能的影响。研究结果表明,线路中常见的静态和动态载荷不会造成复合绝缘子的机械性能下降;质量合格、配置合理的复合绝缘子可以应用于大载荷悬垂串和耐张串。     

直流复合绝缘子在耐张串上的应用及试验分析

为研究直流复合绝缘子应用在耐张串上的可行性,提高线路安全运行的可靠性,分析了耐张串复合绝缘子的受力,认为它能承受运行中可能出现的拉伸、扭转、弯曲、振动等各种载荷;对已运行1年的龙政线耐张串直流棒形悬式复合绝缘子的试验分析表明,其电气和机械性能无任何下降。因此复合绝缘子完全可应用在耐张串上,≤220 kV电压等级线路建议推广应用,≥330 kV电压等级线路建议2~4串并联小批量试运行,积累运行经验。建议针对耐张串复合绝缘子实际运行的电气和机械工况,研究适合于复合绝缘子的试验方法。     

基于ANSYS的V形复合绝缘子芯棒屈曲特性研究

分析了V形复合绝缘子在大风作用下的受力特点,对背风侧复合绝缘子芯棒的屈曲力学性能进行了研究。根据材料力学理论,计算出了芯棒特征值屈曲载荷的精确数值解。运用ANSYS软件中的梁单元Beam188和实体单元Solid186,分别对应各向同性材料和正交各向异性材料,建立了芯棒的有限元力学模型。得到了芯棒特征值屈曲载荷的解析解,数值解和解析解相差不到1 N,验证了建模的有效性,为非线性屈曲分析奠定了基础。