动车组车顶硅橡胶支柱绝缘子闪络特性的试验研究

车顶支柱绝缘子作为动车组牵引供电系统最为重要的外绝缘设备之一,将受电弓与车顶进行电气隔离。列车在运行过程中,动车组车顶的支柱绝缘子会暴露于自然空气中,在不同的自然气候环境下其伞裙表面也会主要呈现干燥、湿润及污秽3种不同状态,而且在高速气流下,绝缘子表面极容易吸附污秽。硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性,电力系统普遍选用其作为车顶支柱绝缘子。为探究它们在不同环境下的绝缘特性,在高压实验室对试品绝缘子分别进行干闪、湿闪、污闪试验,获取相应的闪络电压。结果显示,此种绝缘子污闪电压远低于干闪和湿闪电压,且呈现伞裙表面污秽等值盐密越高,污闪电压越低的趋势。因此,及时清理绝缘子表面污秽,使其始终保持低污秽覆盖的状态,对列车稳定运行及车厢内乘客安全有重要意义。     

运行复合绝缘子憎水性测量方法探讨

针对运行复合绝缘子表面的憎水性特点,提出憎水性测量的新思路并分析了现有标准所规定测量方法的局限性.准确地进行运行复合绝缘子憎水性测量的前提条件是表面状态应该与运行时一致;由于表面粗糙度的影响会导致静态接触角法和动态接触角法在运行复合绝缘子表面测量结果重复性差;后接触角试验后的残留水量可以作为新测量方法进行深入研究;表面张力法不适合用在运行复合绝缘子表面;WC喷水分级法可实现运行复合绝缘子憎水性的在线测量,但进行在线测量时需要注意对憎水性的周期性数据变化的处理;表面粗糙度可作为憎水性测量客观判定依据;根据复合绝缘子表面电位和电场分布,给出了一种憎水性不均匀分布的算法.     

复合绝缘子憎水性检测与等级判断的研究

为有效地对复合绝缘子的老化进行诊断,以提高输电线路运行稳定性,针对当前国内外现有的憎水性检测和等级判断的技术仍处于不完善阶段,围绕复合绝缘子憎水性检测和等级的判断展开研究。以憎水性图像为研究对象,利用Haar小波进行去噪预处理,然后运用最大类间方差方法对其分割,生成后续憎水性判断研究所需的二值化的憎水性图像。针对憎水性图像表面水珠或水迹分布情况,发现了分形维数可表征其表面水珠或水迹分布复杂程度,提出了憎水性图像盒维数D、最大水珠盒维数d以及最大水珠盒维数比fd联合判据,将憎水性图像有效地分成了三类状态。实验结果表明,该新判据具有较高的分类正确率,可以定量对绝缘子憎水性等级进行分析,为绝缘子憎水性的研究提供新思路。     

基于泄漏电流和环境条件的超高压复合绝缘子在线监测与评估

因大气、污秽、局放等因素作用而造成运行中的硅橡胶复合绝缘子表面憎水性降低或丧失,将影响电网的运行可靠性。基于泄漏电流和煤粉严重污染环境的500 kV交流葛双一回线(当阳马店段)运行复合绝缘子的在线监测。分析研究随四季环境变量影响而变化的泄漏电流特征量数据,对复合绝缘子憎水性冬季下降夏季恢复的变化特性进行了分析。提出"动态"性能劣化的概念,指出其与季节性运行环境变量的关系,掌握运行中复合绝缘子憎水性暂时损失现象、以及憎水性迁移特性和恢复特性的运行特征,获得对运行复合绝缘子憎水性有效评估。     

基于复合绝缘子污闪模型的闪络特性分析

利用Obenaus模型对复合绝缘子的闪络特性进行分析,以现场运行年限不同的试品在不同喷水电导率下进行闪络试验,试验结果表明:同一试品闪络电压随着喷水电导率的增加呈指数规律下降,但憎水性差的试品变化规律不够明显。通过试验及模型计算,得出电弧总的阴阳极压降和憎水性存在一定关系,其数值大小随着憎水性能的减弱而减小。研究结果表明:憎水性是影响复合绝缘子闪络电压的主要因素,它是通过决定电弧总的阴阳极压降的大小来影响闪络电压的数值;闪络电压还受水带电导率的影响,电导率取决于绝缘子表面的积污程度。     

运行后的线路复合绝缘子表面憎水性研究

以运行后的110kV线路复合绝缘子为样本,采用喷雾法和接触角法,参照现行检验标准,对其表面进行憎水性研究,着重考察去离子水和无水乙醇清洗表面后在四个不同特性阶段下的憎水性状态。试验结果表明附着自然污秽的硅橡胶表面与无水乙醇清洗自然污秽后的硅橡胶表面表现出两种截然不同的憎水性能,HC分级值能比较准确反应有老化现象的硅橡胶表面憎水性能,而静态接触角值对其基本无参考意义。最后针对运行后的线路复合绝缘子憎水性测量,尝试给出一些建议。     

基于振荡水滴法和放电特性的复合绝缘子老化研究

长期可靠性是输配电网高压绝缘子最重要的性能指标之一。一般情况下，通过研究绝缘材料的憎水性、表面粗糙度、扫描电镜图像和及其相关的放电特性以评估复合绝缘子的老化性能。据此，本研究提出了一种基于水滴振荡周期的复合绝缘子老化评价方法——振荡水滴法(Oscillating Water Droplet, OWD)。首先，通过在不同老化程度的绝缘试样上进行了OWD试验，利用高速摄影机记录并分析了水滴与复合材料表面接触的全过程。其次，利用光学接触角仪研究其憎水性，得到了表面振荡水滴与接触角的关系，并使用光学轮廓仪进行表面粗糙度测试。该试验结果表明，随着老化程度与粗糙度增加，绝缘材料的表面憎水性降低。最后，介质沿面击穿试验的结果表明，随着老化时间增加，绝缘材料的介质沿面击穿电压降低，绝缘可靠性变差。本研究提出OWD法可以作为一种评估复合绝缘子憎水性的补充方法。     

提高绝缘子湿闪电压的方法

提高绝缘子湿闪电压的方法发明用于加强电器设备的外绝缘强度，特别是在强污秽情况下的外绝缘强度。冲洗绝缘子表面污秽利用具有憎水性溶液“”，它能在绝缘子表面和孔隙间形成稳定的憎水性保护膜，这是由于组成该膜的成分是“”和污秽中的绝缘性成分。这一技术可使绝缘子...     

复合绝缘子伞裙表面腐蚀特性的研究

复合绝缘子在挂网运行中,其伞裙材料除了会受到自然条件的影响,也会受到运行环境的影响,如化学酸、碱、盐等工业污染,这些将会导致复合绝缘子伞裙材料表面的腐蚀,降低了系统运行的可靠性。本文主要针对复合绝缘子伞裙表面的腐蚀特性进行研究。研究结果表明:在腐蚀介质浸泡下,复合绝缘子接触角和吸收峰面积随腐蚀时间和酸、碱性的增加而减小,泄漏电流随腐蚀时间和酸、碱性的增加而增大;酸碱性较盐溶液对复合绝缘子憎水性影响较大,且碱性溶液腐蚀性更强,憎水性丧失更为严重;     

硅橡胶复合绝缘子耐低温性能研究

硅橡胶以其特有的化学稳定性,使其具有耐高低温性、憎水性、耐漏电起痕性和抗电蚀损性、电绝缘性等诸多优异性能,在输电线路中得到广泛应用。在运行中,绝缘子在低温下要承受较高的电压,保持绝缘子在低温状态下的机械稳定性是运行安全的必要保证。笔者主要研究在低温条件下硅橡胶复合绝缘子材料的机械强度、击穿强度、体积电阻率、耐漏电起痕及电蚀损性能和憎水性,探讨了输电线路用硅橡胶复合绝缘子材料的耐低温性能及其作用机理。实验结果表明:硅橡胶复合绝缘子材料具有优异的耐低温性能。     

强耐雷复合绝缘子设计研究

复合绝缘子已经在电力系统中得到广泛的应用,随之而来的雷击闪络事故也越来越多。从一般复合绝缘子的结构特点开始分析,得出造成其雷击闪络事故的主要原因是沿面场强分布不均,两端金具附近具有强电场区。并提出相应的改造措施:优化使用均压环,采用金属贴膜技术。最后根据上述措施设计了一种强耐雷复合绝缘子,并通过试现场验验证了该绝缘子的耐雷水平。     

1000kV特高压绝缘子运行特性研究方向

介绍了晋东南-南阳-荆门1000kV交流试验示范工程中线路用盘形悬式瓷、玻璃和复合绝缘子的使用情况。分析研究了特高压绝缘子运行的积污、电气、机械和劣化等性能方面的情况,认为:应加强对特高压绝缘子积污特性、绝缘子直径对雨闪特性的影响,串形对绝缘子的机械特性影响,绝缘子运行的可靠性和劣化特性及机械振动特性的研究。建议待建特高压工程支柱绝缘子采用双柱并列式或三角锥式;及时开展盘形悬式瓷绝缘子劣化率、复合绝缘子憎水性和机械特性及钢脚腐蚀检测等工作。为制订1000kV特高压绝缘子相关运行规程和待建特高压工程绝缘子优化选型奠定基础。     

220kV输电线路不明原因跳闸事故分析

由于复合绝缘子具有重量轻、耐污性能好等优点,在电力系统中得到广泛的应用。随着复合绝缘子运行时间及使用数量的不断增加,不明原因闪络事故频繁发生。笔者结合长沙地区一起典型的220 kV输电线路不明原因跳闸事故,将事故现场情况与理论分析计算结合。分析了复合绝缘子伞裙结构、憎水性与表面场强分布等因素对鸟粪下落造成复合绝缘子闪络...     

架空输电线路绝缘子串机械振动疲劳性能研究

为了研究架空输电线路绝缘子串、导线和金具的机械振动疲劳性能,参照绝缘子串振动试验方法,采用D-300-2型振动台和KD-3正弦振动控制仪,开发和建立了一套满足试验要求的绝缘子串振动试验系统,并在国内首次对盘形悬式瓷和玻璃绝缘子串以及棒形悬式复合绝缘子进行了大量机械振动试验研究。结果表明,悬垂串试验对绝缘子强度基本无影响,耐张串试验对绝缘子强度影响较大。瓷绝缘子耐张串试验后,机械强度相对有不同程度的降低(约15%),玻璃绝缘子耐张串试验后机械强度变化较小。压接式复合绝缘子经3 000万次的振动试验后,其机械强度有不同程度的下降,最高下降程度为14%,且分散性较大。对于线路经过的易振区,建议采用直径为24 mm及以上的耐酸芯棒,并提高一个强度等级,甚至采用多串并联运行方式。     

1000kV交流变电站用支柱、空心绝缘子存在的问题及解决办法

根据我国1000kV交流输变电工程对高压支柱绝缘子和空心绝缘子技术参数的要求,综合分析国外成功的制造经验、技术参数、500kV运行经验及国内制造能力,提出了国内支柱瓷绝缘子和空心绝缘子在按Ⅲ级污秽等级设计中,额定机械弯曲破坏负荷为10kN和16kN的支柱瓷绝缘子的高度应在(10000～120000)mm之间,如受制造设备限制,高度至少不小于8800mm,主体直径为(280～320)mm,爬电距离为(27500～33275)mm,并且应在其瓷表面涂PRTV、RTV;空心绝缘子的长度为(11000～13000)mm,最低高度不应小于9600mm,主体直径为(900～1200)mm,爬电距离为(40000～50000)mm。阐述了空心复合绝缘子可以解决空心瓷绝缘子不能解决的污秽和机械强度问题,建议在我国1000kV交流输变电工程中大量使用。     

复合绝缘子伞套绝缘结构表面憎水性能特点分析

为了让用户更清楚了解复合绝缘子结构表面的憎水性能 ,对复合绝缘子绝缘结构组成特点进行分析 ,认为复合绝缘子的绝缘结构表面形状位置的不同 ,在憎水表面所凝结水珠形状亦因水珠重力、方向不同而有较大差异。由此 ,使运行的复合绝缘子 ,沿着产品爬电距离表面所凝集水珠形状将出现周期性交替改变 ,这有利于提高产品闪络电压 ,避免产品污闪事故发生     

硅橡胶防污增爬裙防污性能试验研究

硅橡胶防污闪新技术是变电站防污改造行之有效的办法。变电站的防污闪工作,调爬受到限制,除了清扫、采用有机绝缘材料外,还可以采取加增爬裙(防污伞裙)。介绍了硅橡胶防污增爬裙的增加爬距、憎水性及憎水迁移性、自洁性、弧道曲折及阻弧效应等防污机理和试验研究情况。分析认为35kV级的绝缘子加装一片增爬裙对于污闪电压的提高效果最明显,加装两片与加装一片相差不多,有时还会下降。加装一片增爬裙时,安装部位以在绝缘子中部为宜;加装两片时,以安装在绝缘子上端或中部较为理想。     

高压线路用复合绝缘子硅橡胶伞裙护套性能优化

在复合绝缘子的伞裙配方方面采取提高硅橡胶含量,对配方中的所有无机物进行表面处理,采用高纯度原料,增加特殊的光稳剂等措施,并进行了"W"形五伞结构设计优化及采用防雨闪伞裙边结构。试验结果表明,"W"形五伞结构的复合绝缘子外绝缘既符合交直流高压输电的电场理论,又能满足高海拔、覆冰(雪)地区交直流输电工程的实际应用。     

复合绝缘子的运行性能及问题探讨

通过对复合绝缘子在耐污性、结构、耐侯性、寿命等各方面性能与瓷绝缘子的比较实验分析,评价了复合绝缘子的优越性能;在复合绝缘子故障分析的基础上,探讨了复合绝缘子在生产工艺、结构、检测等方面应注意的问题。     

输配电线路复合绝缘子的选择与防污闪措施

分析了输配电线路绝缘子污闪的危害,指出,选择伞裙上表面为小倾角、下表面为平板无滴水沿结构的复合绝缘子,可以明显减少污秽物堆积、防止伞裙结构变形;最好选择水平串绝缘子,其上下均能被雨水冲刷,而且自洁性好。提出了检修时防污闪的方法:增加串联盘形悬式绝缘子的片数(35kV线路用4～5片,110kV线路用8～10片);采用耐污秽型且伞形扩张较大的盘形悬式绝缘子;增加棒形绝缘子伞数或采用特殊伞形。使用高温硅橡胶密封可明显减少芯棒脆断的发生,同时增加绝缘子串长以抵抗雷击。