一种10kV线路用内置压敏电阻柱式复合绝缘子研制

传统线路避雷器与线路绝缘子彼此独立设计与生产,现场组装时存在安装复杂、综合成本高、故障风险点多等应用不足,将避雷器与绝缘子集成一体化设计是一种解决方案.针对已有10 kV架空线路用内置压敏电阻柱式绝缘子研究的不足,提出并研制了一种新型结构的内置金属氧化物压敏电阻的柱式复合绝缘子,研究确定了技术参数,设计定型结构形式为压...     

包含压敏电阻材料晶片的过电压保护装置

<正>专利申请号:CN200610168473.8公开号:CN1983470申请日:2006.12.14公开日:2007.06.20申请人:希腊雷伊卡普公司一种过电压保护装置,包括第一和第二导电电极元件,一个由压敏电阻材料形成并与第一和第二电极元件中每一个电连接的压敏电阻元件,和一个导电可熔元件。该可熔元件因装置内的热而熔化,并通过该可熔元件在第一和第二导电电极元件之间形成一个电流通路。     

多电极气体放电管与ZnO压敏电阻匹配性能的研究

针对多电极气体放电管与ZnO压敏电阻匹配使用的问题,根据多级气体放电管及ZnO压敏电阻的工作原理,ZnO压敏电阻并联在多电极气体放电管的两个电极上,能够有效的降低多电极气体放电管在辉光放电时的残压,并且进行相应的分流。利用汤森理论对多电极气体放电管的辉光、弧光放电进行模型等效,并使用开路电压波(1.2/50μs)、8/20μs雷电冲击平台、组合波(1.2/50μs,8/20μs)进行冲击试验,验证了多电极气体放电管模型等效的正确性;同时试验现象中发现了ZnO压敏电阻并联在多电极气体放电管冲击时的阴极端电极上,能够加速多电极气体放电管的放电速度,显著缩短多级间隙动作时延。据此现象及理论分析,提出了利用多电极气体放电管设计开关型电涌保护器并联ZnO压敏电阻的方法,在实际应用中具有一定的参考价值。     

氧化锌压敏电阻丝网印刷铝电极性能研究

铝电极代替传统的银电极可大幅降低压敏电阻的生产成本,论文用丝网印刷、烧结工艺制作了压敏电阻铝电极,分析测试了不同铝浆配方和不同铝电极烧结温度下压敏电阻的电性能。用热重-差热法(TGA-DSC)分析了铝浆的烧结特性;用扫描电镜(SEM)分析了铝电极的微观结构。通过适量添加无机烧结助剂降低了铝浆的烧结温度,制备出了性能优良的铝电极压敏电阻。     

薄片ZnO压敏电阻的沿面闪络

薄片ZnO压敏电阻试样始终是在远低于同一配方的厚片压敏电阻闪络所需场强和能量时会发生沿面放电。作者研究了一些薄片压敏电阻试样以及与上述非正常现象有关的几个主要因素。这些因素是:电极与试样接触的牢固性,电极形状以及电阻片表面处理状况。结论指出,沿面放电现象直接与电极表面加工状况有关。研究不同表面处理方法的试样结果说明,试样的微观特性和微观表面特性对放电性能都有影响。     

基于微分遗传算法的支柱绝缘子最优化设计

介绍了一种采用遗传算法来设计中压室内支柱绝缘子的优化方法,所设计的绝缘子形状不仅改善了绝缘子内部和空气中的电场分布。还优化了绝缘子外部形状,以及基于多项式的算法优化,同时还创新的使用了分压器。该绝缘子使用了陶瓷电容,比使用圆支柱金属网的常规绝缘子更容易达到所需要的电容数值。利用MATLAB软件建立了绝缘子模型;并用EleFAnT软件计算电场分布;采用微分进化算法得到了绝缘子外部形状和内部元件位置的最优解。结果表明优化后的新绝缘子对于经济性和电气性提高较为有效。     

氧化锌压敏电阻变温率及拐点效应研究

在对氧化锌压敏电阻的劣化研究中,由于U1mA和Ileakage存在"拐点效应",从而不能够第一时间判断出氧化锌压敏电阻劣化的情况。为此通过实际的冲击平台,研究在不同冲击时间下,氧化锌压敏电阻阀片内部的温度变化情况,主要得出:距离电极较近位置处的变温率较大,远离电极的一端变温率较小,即氧化锌压敏电阻存在极性现象;当变温率出现明显的变化时,压敏电压U1mA和漏电流Ileakage变化处于正常范围内,当压敏电压U1mA和漏电流Ileakage出现明显变化时,氧化锌压敏电阻已经劣化到一定程度,甚至已经完全损坏,所以变温率可以作为衡量氧化锌压敏电阻劣化的一个量。     

轻型绝缘子

轻型绝缘子美国ＯｈｉｏＢｒａｓｓ公司宣布用浇注法制成硅有机合成绝缘子，该绝缘子重量约为相应等级瓷绝缘子重量的１／１０。用于１５及２５ｋＶ配电线路。该公司采用同一工艺生产的硅有机绝缘套避雷器已超过１００万只，运行经验证明其可靠性良好。（摘自Ｅｌｅｃｔｒ...     

电极边缘效应对ZnO压敏电阻片通流能力的影响

发现并研究了电极半径ｒ与瓷体半径Ｒ之比ｒ／Ｒ对ＺｎＯ压敏电阻片耐受２ｍｓ方波电流冲击能力的作用规律．利用平面电阻网络和立体氧化锌压敏电阻器网络，实验模拟了ｒ／Ｒ对电极边缘电流密度分布的作用规律，研究结果表明增大ｒ／Ｒ能使电流密度均匀化，因而能增强ＺｎＯ压敏电阻片的通流能力。     

内电极和均压环配置法优化复合绝缘子的沿面电场和电位分布

对复合绝缘子的电场和电位分布进行了研究,提出了优化复合绝缘子电场和电位分布的内电极和均压环配置法。该方法是在复合绝缘子的玻璃纤维芯棒两端内嵌细金属内电极;导线侧配置内电极和均压环,而杆塔侧仅配置内电极。在复合绝缘子的导线侧,内电极、金具和均压环之间形成低电场区,降低了该部分绝缘承担的电位分布。在杆塔侧,内电极与杆塔侧金具等电位,内电极所伸入、涵盖的绝缘处于内电极与杆塔侧金具形成的轴向低电场区,降低了该部分绝缘承担的电位;而内电极尖端及以下形成较高电场,抬升了内电极尖端以下的部分绝缘所承担的电压。仿真和试验研究均表明,内电极和均压环配置法能有效地提高均压装置的均压、屏蔽和导弧效果,抑制绝缘子的电晕放电和电蚀损,并实现复合绝缘子的电场和电场分布较大程度的均匀化。而且该方法具有节省金属资源、减少现场安装工作量等优势。     

化学合成法制备ZnO压敏电阻的研究

化学合成法是一种制取超细、均匀分布粉体的有效方法。本文综述了化学合成法在制备ＺｎＯ压敏电阻粉体方面的应用研究，并对其性能进行了概述。其中包括化学共沉淀制取ＺｎＯ压敏电阻粉体、ＥＤＳ（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ　Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）法制取ＺｎＯ压敏电阻粉体和溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制取ＺｎＯ压敏电阻粉体。还对化学合成法制取ＺｎＯ压敏电阻粉体材料的发展作了概述。     

直流GIL中柱式绝缘子附着金属微粒对表面电荷积聚的影响研究

针对直流GIL封闭输电线路中金属微粒污染的现象,在充分考虑金属微粒对绝缘子表面电荷分布影响的基础上,建立了含金属微粒的柱式绝缘子表面电荷积聚时变数学模型,采用COMSOL仿真分别分析了金属微粒、电压幅值、电压极性及其共同作用对直流GIL绝缘子表面电荷积聚动态过程的影响。研究结果表明:绝缘子表面法向电场强度与表面电荷分布密切相关;金属微粒与电极直接接触的绝缘子表面呈现与接触电极相同的电性,与绝缘子中部接触的绝缘子表面位置呈现与微粒所对应电极相反的电性;随着电压幅值的增加,附着金属微粒的绝缘子表面电荷积聚现象愈加严重;随着电压极性的改变,附着金属微粒的绝缘子相同位置处的表面电荷密度大小相等、电性相反;当电压极性发生反转时,绝缘子表面法向电场强度增加、切向电场强度减少。     

不同结构的复合绝缘子及其性能分析

对目前复合绝缘子所使用的内衬材料，伞套材料的性能进行对比分析，对绝缘子伞套的不同结构及其工艺、性能测试结果进行了分析，就复合绝缘子的发展提出了个人的看法。     

ZnO压敏电阻的并联结构对通流能力的影响

为了提高电涌保护器中压敏电阻的耐电流冲击性能,生产上均采取压敏电阻的并联组合。在测试过程中发现,论文中的两种并联结构其8/20μs通流容量相差约20%。对并联组合后的压敏电阻劣化原因进行了分析,认为非对称并联结构的电流不均匀,其中一只压敏电阻承受的电流过大,导致性能迅速劣化、失效。通过加大电极片、连接片的宽度,降低阻抗,减小电流值的偏差,同时采用不同通流容量的压敏电阻进行配对并联,从而提高非对称并联结构的通流容量。     

500kV交流线路并联间隙电场分布和电极结构优化

并联间隙装置能保护绝缘子免受工频电弧的灼烧损坏,降低输电线路的雷击事故率,对于高压输电线路防雷保护具有重要意义,但目前并联间隙在500kV输电线路应用较少。因此利用有限元法分析,建立双回单联I型串输电线路三维静电场模型,计算新型环形组合电极结构对绝缘子串电场影响,通过比较绝缘子串及电极表面电场值,与并联间隙导则安装的电极结构进行对比。在此基础上,对新型电极结构下的绝缘子端部电场进行优化。计算结果表明,新型并联间隙电极未加装均压环时,表面最大场强值较按导则安装的电极结构好;在加装均压环后,绝缘子低压端护套最大场强为3.87kV/cm,高压端护套最大场强为5.73kV/cm,均降低至6kV/cm以下。给出了一种较优的结构尺寸参数,对并联间隙电极设计和应用具有一定指导意义。     

三分天下有其二──绝缘子生产厂的最佳选择

分析了瓷质绝缘子、玻璃绝缘子和有机复合绝缘子的优缺点及其生产现状，指出三种材料的线路绝缘子已经形成三足鼎立的局面；对线路绝缘子的国内市场作了预测，并从绝缘子生产厂自身发展的角度，提出今后技术改造的重点应放在提高产品质量和开发新产品上，建议有关电瓷厂积极发展有机复合绝缘子。     

侧面有机绝缘保护材料及绝缘层形状对ZnO压敏电阻片脉冲闪络特性的影响

研究了侧面有机绝缘保护材料涂覆厚度和绝缘层形状对ZnO压敏电阻片脉冲闪络特性的影响，研究结果表明，增大绝缘保护层厚度，尤其是端部绝缘层厚度，可以有效地提高ZnO压敏电阻片的沿面脉冲闪络电压和电流。聚酯改性有机硅树脂B的绝缘保护效果优于聚酯型聚氨酯漆A。     

直流绝缘子钢脚腐蚀的研究

高压输电线路中绝缘子在恶劣环境条件下，绝缘子钢脚经长期使用后会受到不同程度的腐蚀，在直流正极性电压下更为严重。本文对钢脚的腐蚀机理进行了研究，提出相应的防护措施，通过分析得出使用牺性电极是最简单、最有效的防腐蚀措施。     

尖电极静电场ANSYS解的误差

以35 kV针形绝缘子为例,构造了一个旋转抛物线体形状的理想模型绝缘子,计算了其静电场的解析解及由ANSYS软件获得的近似解;使用ANSYS软件求得了尖电极静电场的误差。通过解析解和近似解的对比,得出二点结论:负电极越尖,运用ANSYS求得的绝缘子里每点的电位和电场强度的误差越大;越靠近负尖电极的绝缘子里的点,运用ANSYS求得电位的误差越大,越靠近正或负电极的绝缘子里的点,运用ANSYS求得的电场强度的误差越大。     

自然老化对复合绝缘子绝缘材料老化的影响研究

复合绝缘子自然老化状态评估对于提升电网可靠性，保证电网安全运行具有重要作用。为此笔者采用两种自然老化的复合悬式绝缘子，研究评估了电场老化对绝缘子绝缘材料(EPDM和HTV SIR)的影响，研究所采用的绝缘子已在沿海输电网上使用了十余年，运行过程中主要暴露在海上盐雾、风吹土壤沉积物和太阳紫外线辐射等环境中。采用了目视检查、润湿性检查、红外光谱、扫描电镜和EDX分析的方法来评估绝缘子老化状况。结果表明绝缘子在带电运行过程中，由自然老化导致的形态和材料退化仅限于复合材料表面的上表面层，EPDM、HTV SIR材料的耐漏电起痕性均不受老化的影响。试验结果显示EPDM材料的表面劣化程度比HTV SIR材料更严重，自然老化条件下的EPDM表面为亲水性，去除污秽后其疏水性得到改善；HTV SIR表面疏水性仅略微降低，去除污秽前后疏水性不变；光谱分析结果表明老化应力主要引起材料结构变化，导致材料性质发生劣化。