直流悬式系列瓷绝缘子设计性能及应用

介绍了不同结构造型直流悬式瓷绝缘子外绝缘设计上的特点、产品瓷质结构、主要机电性能和质量控制水平。通过直流人工污秽选型试验,直流绝缘子串自然积污试验,设计优化出大盘径大爬距钟罩型、大盘径大爬距双伞型和大小伞相间三伞型系列瓷绝缘子。分析讨论了瓷绝缘子外绝缘设计技术参数和相互之间的关系,给出了影响产品污耐压特性相关技术参数的较佳取值范围。产品线路运行经验表明,直流悬式瓷绝缘子结构造型优异,机电性能可靠,产品质量稳定,系列等级完善,达到了国产化直流悬式瓷绝缘子为特高压直流输电工程建设配套的目的。     

提高瓷材料强度利用率的研究

国内生产实践表明,实心棒形支柱绝缘子的弯曲破坏应力平均值一般为瓷材料抗弯强度的30～40％,且强度分散性较大,其标准偏差系数可达25％左右,这是目前我国棒形支柱绝缘子强度性能差的主要问题。本工作对各种胶装结构与强度的关系进行了研究。选用合适的瓷砂和釉及合理的上砂工艺,在工厂生产条件下制备的圆柱形上砂结构的小试样(相当于35kV级),其弯曲破坏应力平均值达到瓷材料试样的70％,产品试样(相当于110kV级)的弯曲破坏应力平均值达瓷材料试样的60％左右,均匀性系数m可达22,大大提高了瓷材料强度的利用率。     

开发棒形悬式瓷绝缘子的展望

简要介绍了棒形悬式瓷绝缘子的结构特点及发展史。通过与盘形悬式瓷和玻璃绝缘子对比 ,说明了其特有的优良性能 (如没有零值劣化现象、耐污闪能力较强等 )。通过与复合绝缘子对比 ,说明其几乎不存在老化问题。如果采用半导体釉新技术 ,在耐污性能上甚至可以超过复合绝缘子。另外 ,还介绍了半导体釉的发展和使用情况 ;对棒形悬式瓷绝缘子制造成本与经济效益进行了初步估算 ;最后指出目前技术成熟 ,条件具备 ,生产棒形悬式瓷绝缘子有着良好的经济效益和社会效益     

棒形悬式瓷绝缘子的研制

从棒形悬式瓷绝缘子的定义、结构、材料、设计、制造、试验和使用情况分析了棒形悬式瓷绝缘子的性能。结果表明,棒形悬式瓷绝缘子重量轻,抗老化性能好,耐污性能较好,拉伸强度高,不可击穿,使用维护简便。最后指出如何进一步提高棒形悬式瓷绝缘子的耐污性能,使其达到或超过目前复合绝缘子的耐污水平是摆在各制造厂家面前的一大课题。     

输电线路绝缘

本文主要介绍330～500千伏超高压输电线路用不同结构形式的瓷和玻璃悬式绝缘子与其电气强度、泄漏距离和击穿强度的关系。同时,对不同污秽地区用的绝缘子的结构高度和单位放电特性等也作了论述。另外,对污秽形成的原因、绝缘子串的放电电压及其参数的选择等分别进行了探讨,本刊分两次以择译方式予以介绍。     

长棒形悬式瓷绝缘子结构性能及发展趋势

介绍了长棒形悬式瓷绝缘子主要机电性能、技术参数和结构造型等方面的特点,对国内外产品技术标准、结构造型发展变化和使用情况进行了分析。结合我国近年来该产品推广使用情况,分析了今后长棒形悬式瓷绝缘子的发展趋势,指出随着我国超高压输电线路可靠性指标对绝缘子提出更高的技术要求。建议:采用氧化铝配方,进一步增强瓷质机械强度和增加设计裕度;采用半导体釉技术是长棒形瓷绝缘子提高耐污性能、防电晕性能有效的措施;长棒形瓷绝缘子使用均压环和招弧角,有效放电间隙变小,可考虑增加200～400 mm有效的绝缘体长度,同时保证产品互换性;长棒形瓷绝缘子在耐张串使用是按等效爬电比距来确定的,在悬垂串上使用还应根据长串耐雷电冲击特性、耐污秽特性来考虑配备,应不断积累相关试验数据。     

棒形支柱瓷绝缘子弯曲应力的有限元仿真分析

利用有限元法,结合ANSYS分析软件,对棒形支柱瓷绝缘子的弯曲应力进行了模拟分析,研究了棒形支柱瓷绝缘子承载时的弯曲应力分布。结果表明,计算的强度与实测结果较好地吻合,说明了该方法对绝缘子的优化设计及其机械强度的可靠性分析具有指导作用,可作为棒形支柱瓷绝缘子设计的辅助计算工具。     

铝质中强度瓷配方的试验和XWP－70耐污悬式瓷绝缘子的研制

介绍了引入煅烧铝矾土的中强度瓷配方试验和ＸＷＰ－７０耐污悬式绝缘子的研制情况，认为采用引入２０％煅烧铝矾土的中强度瓷配方制造的７０ｋＮ悬式绝缘子可靠性较高。对影响瓷质强度和产品机电性能（机电破坏负荷）的诸因素进行了探讨。     

超、特高压直流棒形支柱瓷绝缘子关键技术研究

直流输电对绝缘子的防污秽性能提出了较高的要求,导致超、特高压直流棒形支柱瓷绝缘子的制造难度加大。根据超、特高压直流输变电系统对棒形支柱瓷绝缘子的技术要求,介绍了在瓷材料配方中引入工业氧化铝和调整K2O、Na2O的配比,开发出满足直流瓷绝缘子的瓷配方;选用高低参差不齐的深棱伞型,以提高防污性能,解决了生产过程中大直径毛坯的压制、成型、装烧等关键工艺问题;选用高强度水泥进行胶装,更好发挥瓷材料的强度;研究了直流瓷绝缘子污秽试验、特殊的电气试验。研究结果表明:国内超、特高压直流棒形支柱瓷绝缘子制造技术处于国际领先水平,基本可以满足超、特高压直流工程的技术要求。     

准高速牵引线路棒形瓷绝缘子的研制

简述了随着准高速电气化铁路的发展 ,研制牵引线路耐污高强度棒形瓷绝缘子的必要性 ,确定了绝缘子的技术条件及主要技术参数 ,介绍了绝缘子的设计结构、机械强度及电气性能设计计算 ,坯料配方的研究 ,试制过程中真空练泥、烧成、胶装等工艺的摸索 ,金属附件材质的选用及绝缘子挂网运行和型式试验的情况     

悬式绝缘子长期性能及实验室评价方法(续)

<正> (上接《电瓷避雷器》1992年第5期第43页)4 生产可靠绝缘子的因素前面我们研究了影响绝缘子长期性能的劣化原因及其评价方法.根据这一研究结果,对生产可靠瓷绝缘子的重要因素叙述如下.4.1 材料4.1.1 瓷铝质瓷有较高的机械强度和韧性.因此,为生产可靠的悬式绝缘子,采用铝质瓷是必需的.另外,瓷质中的颗粒尺寸、均匀性和晶相含量也是重要的因素.也就是说,     

交流盘形悬式复合瓷绝缘子试验研究及性能分析

复合瓷绝缘子作为一种新型绝缘子,已在部分输电线路上应用,为研究复合瓷绝缘子的性能,抽取两个厂家的20片样品,对复合瓷绝缘子开展表面结构测量、憎水性、绝缘电阻测试、工频耐压试验、空气中冲击击穿试验和机械破坏试验,进而对复合瓷绝缘子的性能进行分析。试验结果的发现复合瓷绝缘子憎水性达到HC1级、且具有良好的机械性能和耐工频交流电压性能,但是单片绝缘子没有通过空气中冲击击穿试验,在耐雷击水平上有所欠缺,其生产工艺、质量需进一步加强。     

悬式绝缘子的可靠性

<正> 悬式绝缘子一般结构简单,它由瓷件作为绝缘材料,用水泥胶合剂与金属附件(包括钢帽和钢脚)连成一体.最近研制出一种机电强度为690kN的悬式绝缘子,这种绝缘子的设计是将作用在绝缘子上的拉伸负荷转变成作用于瓷件头部的压缩负荷(见图1)这是瓷材料性能理想的应用,因为瓷材料的压缩破坏强度大致是拉伸强度的十倍.因整个绝缘子结构类似薄壁圆盘状,所以为预防这种事故的发生,采取了以下措施.     

超高压高强度棒形支柱绝缘子

本文根据技术条件确定了500kV棒形支柱绝缘子的结构和尺寸;研究了以煅烧铝矾土为主的高强度瓷材料制造500kV棒形支柱绝缘子的工艺特点、元件及产品的性能;还介绍了用以工业氧化铝为主的高强度瓷制造的高强度棒形支柱绝缘子元件.     

绝缘子电气机械特性的数理统计研究

本文简述了高压线路盘形悬式绝缘子串和电站支柱绝缘子闪络特性(与闪络距离的关系)回归方程,圆柱形支柱绝缘子和纯瓷穿墙套管弯曲破坏应力特性(与危险断面截面积以及胶装比的关系)回归方程,瓷绝缘子工频击穿电压(与击穿距离的关系)回归方程,盘形悬式瓷绝缘子机电破坏负荷特性(与瓷件头部内孔承力面面积的关系)回归方程。介绍了回归方程与实测结果以及国外公式的比较,各种特性的标准偏差回归方程计算结果。附录简述了回归方程计算万法。     

特高压支柱瓷绝缘子弯曲强度可靠性分析

特高压工程在电气、机械和运行可靠性方面对支柱绝缘子提出了更高的技术要求。从统计学角度提出产品强度设计与配合方面的一些新思路,分析了常规设计方法与笔者推荐的设计思路下瓷支柱绝缘子弯曲负荷试验时的损伤概率,提出:提高特高压瓷支柱绝缘子可靠性的关键是降低瓷材料的分散性;元件设计时,若瓷材料由于工艺等原因的限制分散性较大,可通过提高法兰和水泥胶装结构的强度提高元件可靠性;整柱设计时,非等裕度强度配合可以有效提高瓷支柱绝缘子的可靠性。     

瓷绝缘子用水泥胶合剂耐冻融循环性能改进与试验研究

通过引入ADVA152减水剂、DARA-VAIR110引气剂和硅灰对瓷绝缘子用水泥胶合剂配方进行了改进,并制备了改进型水泥胶合剂试样和瓷绝缘子试品,进行了胶合剂试块冻融循环后的抗压强度、抗折强度、体积变化率试验研究,瓷绝缘子试品冻融循环后的残余机电强度试验研究。试验结果表明,改进型水泥胶合剂能够有效提高瓷绝缘子的耐冻融循环能力。     

瓷绝缘子强度及瓷材料种类强度水平的探讨

根据对国内外瓷绝缘子强度和瓷材料强度的分析,以及超高压输变电工发展对瓷绝缘子的强度要求,提出了我国瓷材料种类和强度水平的发展意见。     

GW4-220kV高压隔离开关棒形支柱瓷绝缘子静力学特性研究及其优化

对GW4-220kV高压隔离开关进行了静、动态机械拉力以及扭矩的计算,提出了棒形支柱瓷绝缘子合理选用的方法。采用ANSYS Workbench对等径伞和大小伞的两种结构棒形支柱瓷绝缘子进行了强度分析,并利用DOE分析法对其进行了优化仿真,优化后对比结果表明:就静力学特性而言,棒形支柱瓷绝缘子的大小伞结构要优与等径伞。     

高压支柱瓷绝缘子力学特性分析及断裂机理研究

高压支柱瓷绝缘子断裂故障时有发生,对电力系统的安全稳定运行造成了严重的影响。结合对高压支柱瓷绝缘子的力学特性及断裂事故统计的分析,提出了弯曲力矩作用下和结冰膨胀下的瓷绝缘子断裂模型,系统地研究了瓷绝缘子的断裂机理。基于热-结构耦合场理论,建立了支柱瓷绝缘子的有限元数值计算模型,分析了不同弯矩载荷下和胶装区域发生不同程度结冰膨胀时支柱瓷绝缘子的应力分布情况及所受的最大拉应力变化规律,计算结果有效地验证了本文提出的瓷绝缘子断裂模型。该研究成果可为瓷绝缘子的安装设计和运行维护提供有效的理论指导和技术支持。