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。     

线路绝缘子性能及运行情况分析

比较了线路上盘形悬式瓷绝缘子、玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子及长棒形悬式瓷绝缘子的特性。指出,盘形悬式瓷绝缘子具有良好的绝缘、机电性能及耐磨、耐热冲击及抗气候变化等特点,但需进行零值检查,防污性能较差;盘形悬式玻璃绝缘子零值自破,残垂不易掉线,但闪络绝缘子的巡检较困难,而且价格较高;棒形悬式复合绝缘子抗污闪性能好,耐电蚀性优异,质量小,运行维护方便,但没有行之有效的检测技术,易老化,易脆断,憎水性易遭破坏;长棒形悬式瓷绝缘子的金具较少,抗耐电蚀能力强,防电弧,但瓷件本身较重,安装运输不方便,生产技术要求较高,耐压水平低。实际运行表明,棒形悬式复合绝缘子及长棒形悬式瓷绝缘子耐污性能优良,可提高线路运行的稳定性,宜在线路上广泛使用。     

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     

长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的试验研究

为研究长棒形瓷绝缘子的污闪特性,指导线路绝缘配置与选型,采用交流人工污秽试验方法,研究了盐密、污秽不均匀度对单节长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的影响,得到了长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数。试验表明:长棒形瓷绝缘子污闪电压与盐密值之间满足负幂指数关系;长棒形瓷绝缘子表面污秽含量一定时,随着伞裙上下表面污秽不均匀度的增加,其污闪电压先增加后减小;绝缘子迎背风面不均匀积污时,其污闪电压高于均匀积污的情况。以双伞型瓷绝缘子串为基准时,灰密1.0 mg/cm~2的长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数为K_1=0.611 6S~(-0.11)。     

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。     

1000kV交流输电线路用绝缘子技术关键的探讨

根据1000kV交流输电线路对绝缘子的技术要求,对我国现有的瓷、玻璃盘形悬式绝缘子和棒形悬式复合绝缘子的等级规格、电气特性和机械特性进行了分析;结合运行的要求指出特高压系统用的绝缘子应解决的关键技术是污秽问题,同时要完善和开发高吨位等级的各种大爬距的绝缘子;特高压绝缘子串的电位分布对绝缘子的性能影响应引起重视;除了执行GB/T1001-2003和GB/T19519,还应增加补充打击负荷试验(仅是普通型)、可见电晕电压试验、无线电干扰试验、工频电弧试验、机械振动试验和长串机械试验。     

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。     

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。     

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。     

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.     

超大型瓷套切割研磨芯杆的研究与应用

介绍了超大型瓷套端面切割、研磨芯杆的设计及使用方法。通过对不同切割、研磨工艺结构和种类的优缺点比较,结合超大型瓷套的结构特点及切割、研磨方法,确定了新结构的切割、研磨芯杆。该芯杆增加了延伸杆、保护套和辅助支撑,在实际应用中,能够满足制造工艺要求。加工出的产品满足产品技术要求,解决了超大型瓷套产品制造技术中的断面切割研磨难题。     

居里温度区BaTiO_3基陶瓷电容器的直流击穿特性

研究了BaTiO3基多层陶瓷电容器(MLCs)直流击穿与温度的关系。测量了从室温到250℃范围内BaTiO3基多层陶瓷电容器的直流击穿场强(BDFs),通过分析直流预压对BDFs的影响,发现空间电荷的同性效应对MLCs的室温和居里温度区的直流击穿有很大的影响;而在高温区,MLCs的直流击穿主要是热击穿。最后根据结构控制Schottky电导理论,联系热离子反射过程和势垒高度对空间电荷积累的影响,从而得出居里温度区具有极小击穿场强的直流击穿特性与BaTiO3基陶瓷绝缘体相转变导致的势垒高度的增加相一致的结论。     

一起玻璃绝缘子自爆原因分析

针对一起运行中玻璃绝缘子集中自爆故障,对故障点绝缘子进行了抽样试验,结合试验结果和自爆绝缘子所处的特殊运行环境,对绝缘子集中自爆原因进行了分析,认为铁粉单质的存在造成绝缘子泄漏电流增大是主要原因,最终提出了该污染源区附近可选用大爬距自洁性能好的空气动力型瓷绝缘子或复合绝缘子。     

经济解决瓷绝缘子污秽问题的新途径

介绍了一项重要成果 :寻找出一种新的科学解决方法 ,使高压绝缘子既能承受高的机械和电气负荷而制造成本低。用专门的有机化合物针对性地涂敷高压绝缘子表面 ,使表面获得疏水性。这样就大大改善了 (特别在污秽下的 )电特性。疏水性防止了诱发闪络的泄漏电流。如果在运行条件下能避免泄漏电流 ,则绝缘子将不出现闪络或结构件老化。对瓷绝缘子微观结构或表面特性不断深入的研究 ,从而可能开辟新的使用领域或得到更为经济的结构 ,最终有助于企业保持或提高它在市场中的地位。     

国际电工委员会绝缘子术语和复合绝缘子标准的修改

介绍国际电工委员会绝缘子术语和复合绝缘子标准的修改情况。报道了新标准的目录、标准制修订经过以及新旧标准内容的主要变化情况。新增术语有:外套,绝缘子杆体,聚合物绝缘子和统一爬电比距。颁布了复合绝缘子共同条款标准IEC 62217,其他复合绝缘子标准一般进行了编辑性修改,但IEC 61109标准对强度-时间曲线还进行了原则性的修改。     

基于振动台试验的滑移隔震-限位混凝土矩形贮液结构减震研究

混凝土矩形贮液结构由于其独特的优势,在土木工程领域具有广泛的应用,但是历次地震中都不乏该类结构的破坏案例,减小其在地震作用下的破坏概率迫在眉睫。为研究滑移隔震在混凝土矩形贮液结构减震方面的有效性,运用振动台缩尺试验对比研究了非隔震、铅芯橡胶隔震、滑移隔震-限位混凝土矩形贮液结构的动力响应,探讨滑移隔震对贮液结构的减震优势,研究限位装置对结构滑移位移的控制效果,并验证基于ALE法数值模型的合理性。结果表明,滑移隔震对结构动力响应和液体晃动波高都具有很好的控制效果,其减震效果明显优于铅芯橡胶隔震,进行合理的限位装置设计能够克服滑移隔震混凝土矩形贮液结构位移超限和震后残余位移较大的缺陷。滑移隔震-限位减震系统能够在震后保持完好,且造价低廉,因此其在混凝土矩形贮液结构减震方面具有非常优越的应用前景。     

1000 kV交流系统用棒形支柱瓷绝缘子研究

在国家发展1 000 kV特高压输变电网络的情况下,作为配电设备的关键产品-棒形支柱瓷绝缘子的国产化,是电瓷行业面临的主要任务。根据输变电系统对棒形支柱瓷绝缘子的技术要求,介绍了1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对瓷绝缘子配方进行了改进;同时,对1 100 kV棒形支柱瓷绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算。试验结果表明,产品通过了所要求的定型试验。     

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。     

±500 kV江城直流线路绝缘子损伤原因分析及对策

对2008年初冰灾中±500kV江城线瓷绝缘子闪络、断串原因进行了调查、分析,重点对相关电气、机械性能进行试验研究。基于运行经验和试验结果,分析认为是线路覆冰大大超过了线路设计标准,导致绝缘子长期承受过负荷出现损坏,并建议将冰灾区域运行中易击点和易击段的瓷绝缘子更换为复合绝缘子,其他区段应加强运行监视和检测。