复合绝缘横担聚氨酯/芯棒界面水扩散试验研究

复合绝缘横担具有轻质高强的特点,可起到缩减线路走廊面积,加强电网绝缘能力等重要作用,其内绝缘界面电气绝缘性能关系着电力系统的安全稳定运行.本研究在IEC 62217:2012基础上,对内填充型复合横担的界面试样进行144 h的水扩散试验,测量不同阶段的泄漏电流和击穿情况,结合试验结果分析绝缘横担试样在水扩散试验条件下的界面老化特性.结果表明:当水扩散时间为144 h时,试样的泄漏电流高达20 mA,是未经水扩散试验试样的1000倍,其界面击穿时间比未进行水扩散试验的试样加快了65％,水分子高温扩散作用下对界面具有破坏效应,且水扩散时间越长,对聚氨酯/芯棒界面的破坏程度越大.     

配网复合绝缘横担防雷试验研究及耐雷水平计算

传统铁横担上使用的绝缘子雷电冲击50%击穿电压(U_50%)比较低，存在绝缘导线雷击断线的情况。因此，绝缘性能好、强度高、质量轻的复合绝缘横担开始受到人们的广泛关注，有利于提高配电网的耐雷水平。为了进一步研究复合绝缘横担的防雷性能，本文在不同海拔地区开展雷电冲击闪络试验，得到了10 kV复合绝缘横担的U_50%和伏秒特性曲线。并在试验的基础上，利用电磁暂态程序(ATP-EMTP)建立了10 kV线路雷击仿真模型，分析计算复合绝缘横担的耐雷水平。结果表明：在海拔为22 m地区，复合绝缘横担的正、负极性U_50%分别为415.43 kV和589.14 kV，而针式绝缘子的正、负极性U_50%分别为151.05 kV和200.77 kV。在海拔为2 100 m地区，复合绝缘横担的耐雷水平降低了20%左右，但仍远高于针式绝缘子。因此，复合绝缘横担展现出优异的防雷性能，具有广阔的应用前景。     

复合绝缘横担在220kV架空输电线路中的应用

复合绝缘横担体积小、质量轻、电气性能优越、机械强度高,介绍了在500 kV练塘变电站220 kV出线工程的双回路钢管杆中成功应用复合绝缘横担的实例,解决了预留走廊宽度小的实际问题,叙述了复合绝缘横担在应用过程中的方案比选、数值模拟计算、加载试验、最终施工实施的全过程,该实例是国内复合绝缘横担首次在220 kV架空输电线路中的应用,可为今后复合绝缘横担的推广应用提供技术支撑。     

复合绝缘横担在220kV架空输电线路中的应用

复合绝缘横担是一种新型材料的横担,它体积小、质量轻、电气性能优越且机械强度高。复合绝缘横担在220kV双回路钢管杆中的成功应用很好地解决了500kV练塘变电站220kV出线工程中遇到的预留走廊宽度小的问题。详细介绍了复合绝缘横担在应用过程中的方案比选、数值模拟计算、加载试验以及最终施工实施的全过     

高温水环境对复合材料绝缘横担性能的影响研究

为更好地指导配网用复合材料绝缘横担应用,依据GB/T 20142—2006要求对密封处理及未密封处理的两类复合材料绝缘横担进行了42 h水煮(0.1％NaCl)试验,研究高温水环境对两种处理方式绝缘横担性能的影响.对水煮前后吸水率、额定弯曲负荷、拉伸强度、弯曲强度、干工频电压、干雷电冲击电压及电气强度等性能进行对比测试,同时采用SEM进行断口微观形貌分析.结果表明:在高温水环境下,密封处理绝缘横担性能优于未密封处理绝缘横担,但两种处理方式的绝缘横担额定弯曲负荷均大于6.5 kN,雷电冲击耐受电压均大于350 kV,拉伸强度和弯曲强度分别大于680 MPa和1000 MPa,表现出良好的力学及电气性能.     

基于有限元的500 kV复合绝缘横担电场分布仿真分析

复合绝缘横担由于其绝缘性能好、质量轻、节约输电走廊等优点应用前景广泛，然而目前针对复合绝缘横担尤其是500 kV及以上电压等级的生产设计、试验验收、施工运维、标准规范等研究国内外尚属空白。高压复合绝缘横担在运行过程中的电场分布特性是复合绝缘横担设计、验收过程中必须解决的问题，针对此，本文建立了500 kV复合绝缘横担电场分布及电位计算模型，利用COMSOL有限元分析软件对500 kV复合绝缘横担及其相连接部分杆塔进行仿真分析。此外，为了确保后续老化、绝缘实验的便捷性及可操作性，建立了500 kV复合绝缘横担缩比模型，并确定缩比模型的试验电压。结果表明：复合绝缘横担表面最大场强出现在横担高压端，电场强度为3.82×10⁵ V/m，斜拉绝缘子表面最大电场强度为支柱横担的86.38%，最大电场强度为3.3×10⁵ V/m。确定了当缩比模型按照原尺寸的1∶5进行缩放时，使得缩比模型的表面最大场强达到预期电场强度的试验电压为60 kV，为复合绝缘横担的室内初期试验提供了理论依据。     

35 kV输电线路复合绝缘横担技术研究及应用

为研究复合绝缘横担在35 kV输电线路中的设计选型,针对材料工艺、电气方案、结构方案等方面进行可行性分析,对复合绝缘横担拉压杆进行有限元受力分析,并对复合绝缘横担进行实际应用验证。结果表明：35 kV输电线路复合绝缘横担选用缠绕成型的E-玻璃纤维/环氧树脂复合材料,并采用单支柱单斜拉结构形式,其结构满足力学性能要求。复合绝缘横担应用于试点工程以来,运行状况良好。     

10 kV架空配电线路复合横担的性能研究及配置选型探讨

为了有效提高10 kV配电线路的耐雷水平并降低线路跳闸率,介绍了一种基于玻纤增强聚氨酯复合横担。针对玻纤增强聚氨酯复合横担在运行中绝缘性能好和机械强度高的特点,对复合横担电气性能试验和机械性能试验结果进行分析。试验结果表明,复合横担各项性能均满足电力工程实际运行的要求。同时对复合横担配置选型进行优化分析,结合校验算例,提出改进复合横担稳定性的措施,提高了使用经济性。     

不同结构型式的配网复合绝缘横担电气性能研究

为了更好指导复合绝缘横担的应用,通过试验对比研究了方管复合绝缘横担及方棒复合绝缘横担的雷电冲击电压、湿工频闪络电压、污秽闪络电压及污秽覆雪闪络电压的变化情况.结果表明:10 kV方管复合绝缘横担的50％干雷电闪络电压为388.3 kV,高于方棒复合绝缘横担的370.0 kV,但方管复合绝缘横担的湿工频耐受电压、污秽工频耐受电压及污秽覆雪闪络电压均低于方棒复合绝缘横担,最后提出了不同运行环境下复合绝缘横担差异化的应用方案.     

500 kV绝缘横担杆塔电气性能分析

随着国家加大超/特高压输电线路的建设力度,对输电线路杆塔的绝缘性能要求也越来越高。结合绝缘杆塔的国内外研究应用现状,提出绝缘杆塔的结构型式;以绝缘横担杆塔为例,参考500 kV单回路酒杯型杆塔,计算了绝缘横担杆塔和普通铁塔的绝缘水平,并在此基础上分析了两者在电气性能上的差异;从减少绝缘子片数和缩短横担长度2个方面分析了其对绝缘杆塔电气性能的影响。研究结果表明：绝缘横担杆塔在工频电压、操作过电压以及雷电过电压下的绝缘裕度都要高于普通杆塔;要实现绝缘杆塔安全性和经济性的统一,可以在减少绝缘子片数的同时适当缩短绝缘横担长度。     

500 kV半复合绝缘横担外绝缘特性及绝缘配合研究

为研究500 kV半复合横担形式塔头外绝缘电气特性,采用真型构架,模拟系统操作过电压和雷电冲击电压开展塔头间隙放电特性试验,获得放电特性及放电路径分布特征.针对500 kV半复合横担紧缩型杆塔绝缘子试品,在人工环境气候实验室开展复合横担绝缘子表面不同亲水性和弱憎水性条件下的50％耐受电压试验,获得500 kV复合横担绝...     

实芯复合绝缘横担性能的稳定性

目前,３５ｋＶ输电线路多采用瓷质绝缘横担,但瓷质绝缘横担因存在易碎,大爬电距离表面工艺复杂等问题,限制了其发展,保定电力修造厂研制了实芯复合绝缘横担,该横后在绝缘材质性能,机械性能,徐变性能及弯曲振动性能等方面通过试验,均未出现异常现象,稳定性良好,根据有关资料认为,复合绝缘横担外绝缘材质在大气环境下运行寿命可达２５年以上。     

750 kV输电线路复合横担设计研究

综合介绍了国内外复合材料输电杆塔的研究应用现状。依托新疆与西北主网联网750 kV第二通道输变电工程,设计出复合横担塔方案;并通过电场有限元仿真分析和真型塔电气试验,验证了复合横担良好的电气绝缘性能,可满足工程实际应用的需要。通过经济性分析,显示出复合横担塔具备良好的经济效益和社会效益,具有广阔的应用前景。     

750 kV酒杯型复合横担杆塔电场仿真计算及电晕试验

750 kV酒杯型复合横担杆塔的横担部分同时承受电气和机械荷载,其运行电压等级高,绝缘结构复杂,电位、电场分布不均匀,影响线路长期稳定运行。以750 kV酒杯型复合横担杆塔为研究对象,应用三维有限元分析方法,建立了750 kV酒杯型复合横担杆塔的三维仿真模型,计算了各相复合横担在不同方案下的电位、电场分布,设计了各相复合横担的均压屏蔽装置,优化了均压屏蔽装置的结构参数。电场计算结果表明优化后的均压屏蔽装置能使复合横担各关键位置电场强度满足控制要求,真型塔头电晕试验结果表明复合横担绝缘子及金具在1.2倍试验电压下未发现可见电晕放电,可应用于实际工程。     

110 kV复合绝缘横担结构设计及工程应用研究*

为在输电线路中推广复合绝缘横担,以110 kV输电线路改造工程为背景,提出了一种线路用复合绝缘横担设计方法。从复合绝缘横担的大风、覆冰、安装及断线四种工况荷载计算着手,对复合绝缘横担开展结构设计。采用有限元软件建立两拉 两压结构形式的力学分析模型,在四种工况下对横担进行力学计算,通过力学真型实验验证了复合绝缘横担结构的稳定性和安全性。该方法设计的复合绝缘横担满足该线路安全运行要求,并成功挂网多条110 kV输电线路;针对不同线路塔型设计工作量大、生产周期长的问题,开展典型化设计工作是未来发展的趋势。     

750 kV输电线路复合横担均压特性

复合横担首次应用于国内750 kV线路,由于电压等级高,结构复杂,均压、均场问题突出,需要对其均压特性进行深入研究.运用三维有限元分析软件ANSYS,考虑杆塔、大地、导线以及相间影响等因素,计算了复合横担在不同设计方案下的电位、电场分布,研究了中间法兰以及横担端部配置均压环、屏蔽环对复合横担电位分布的影响,对比了750 kV线路直线塔绝缘子串与复合横担的电位分布.复合横担最终选择在最初设计方案的基础上取消悬垂串、增加横担长度并配置合理的均压屏蔽装置的方案,其电位分布优于750 kV线路直线塔.经过中国电力科学研究院电气试验验证,复合横担电气性能良好,满足运行要求.     

750kV复合横担连接节点受力计算

750 kV复合横担的节点连接采用了套筒式连接方式,其节点的设计特别是法兰与绝缘筒的胶接高度既要保证足够的强度储备,又要满足电气性能要求。对750 kV复合横担部分节点进行了有限元分析,得出不同胶装高度处胶黏剂的应力分布情况,分析结果表明,不同连接节点设计合理,均能满足受力要求。     

10 kV绝缘横担的轻量化设计及应用研究

为充分发挥绝缘横担轻质高强的特点,提高绝缘横担的使用寿命,满足腐蚀严重区域的使用需求,引进高强铝合金材料对10 kV绝缘横担进行轻量化设计及应用研究.从横担芯体、中间固定金具及配套附件三个方面对绝缘横担进行了轻量化的结构设计,采用有限元软件进行了详细的计算分析,为试制提供技术支撑.采用高强铝合金材料对方棒和T形绝缘横担的中间固定金具和配套抱箍进行了试制,并进行了抗弯、抗拉和抗扭测试,结果均满足要求.为了验证铝合金材料金具在绝缘横担中使用的稳定性,对方棒绝缘横担进行了热机循环试验,然后对两端金具进行抗拉试验,结果表现良好.经统计,高强铝合金材料在10 kV绝缘横担中的应用,大幅降低了整体质量(减轻近40％),可大大减少安装运输成本.     

复合绝缘横担在10 kV配电架空线路防雷中的应用探讨

在10 kV配电架空线路故障中,雷击是造成配电架空线路故障的主要因素,配电架空线路跳闸以遭受感应雷击为主.在10 kV配电架空线路中应用了复合绝缘横担进行防雷,其各项性能测试均满足线路防雷和安全运行的要求.复合绝缘横担结构简单、免维护,能够有效解决配网架空线路雷击跳闸问题,是一种具有较好应用前景的10 kV线路防雷装置...     

750kV输电线路复合横担均压特性

复合横担首次应用于国内750 kV线路,由于电压等级高,结构复杂,均压、均场问题突出,需要对其均压特性进行深入研究。运用三维有限元分析软件ANSYS,考虑杆塔、大地、导线以及相间影响等因素,计算了复合横担在不同设计方案下的电位、电场分布,研究了中间法兰以及横担端部配置均压环、屏蔽环对复合横担电位分布的影响,对比了750 kV线路直线塔绝缘子串与复合横担的电位分布。复合横担最终选择在最初设计方案的基础上取消悬垂串、增加横担长度并配置合理的均压屏蔽装置的方案,其电位分布优于750 kV线路直线塔。经过中国电力科学研究院电气试验验证,复合横担电气性能良好,满足运行要求。