脉冲激光清洗典型污秽瓷式绝缘子温度特性分析

脉冲激光清洗瓷式绝缘子表面污秽会产生强烈的热效应,分析清洗过程中的温度特性至关重要。文中以沾污的瓷式绝缘子为研究对象,通过仿真和实验相结合的方法,研究不同典型污秽、不同污秽含水量、不同激光能量密度及波长等工况下温度场的变化规律。结果表明:温度的高低与污秽含水量、激光能量密度成正比,与激光波长成反比,其中激光湿式清洗比干式清洗效率高;在保证绝缘子瓷材料的抗热稳定性的前提下,激光能量密度处于2.52～3.81 J/cm~2,扫描速度1 000 mm/s时,不会损伤绝缘子基底材料,可达到最佳清洗。     

脉冲激光清洗瓷式绝缘子表面污秽温度场和应力场分析

脉冲激光清洗技术具有运行成本低和可控性好等优点,已开始应用于瓷式绝缘子表面的污秽清除。脉冲能量密度太大,会造成瓷绝缘子的损伤。能量密度过小,直接影响清洗效率。文中以瓷式绝缘子及表面污秽为对象,通过建立有限元模型,分析不同能量密度脉冲激光下瓷式绝缘子表面温度和应力随距离变化的规律,研究脉冲激光清洗瓷式绝缘子的表面污秽清洗机制,确定最佳清洗能量密度。结果表明,能量密度为1.18 J/cm^2到2.01 J/cm^2的脉冲激光清洗瓷式绝缘子时,绝缘子表面温度远小于其气化温度;脉冲能量密度为1.41 J/cm^2时,表面最大的应力小于且接近瓷式绝缘子的抗拉强度,在不损伤基底的前提下此脉冲能量密度清污效率最高。研究成果为脉冲激光清洗瓷式绝缘子能量密度选择提供了重要依据。     

瓷质绝缘子表面激光辐射温度和应力特性研究

利用高能激光清除输电线路缠绕异物的方法取得了较好的使用效果,但激光清除异物也会使得激光照射到绝缘子上,时间过长可能会损伤绝缘子。为了研究在使用激光辐照瓷质绝缘子时的温度、应力损伤特性,文中对激光辐照不同材料瓷绝缘子不同部位的情况进行了建模、计算,重点分析了瓷绝缘子在使用普通瓷、氧化铝瓷、氧化锆瓷、堇青石瓷4种材料下的损伤特性,以及激光辐照瓷绝缘子钢帽时温度、应力的情况。结果认为,激光辐照瓷绝缘子瓷件时,氧化铝瓷绝缘子表面的辐射点中心相比其他3种材质瓷绝缘子温度最低,瓷件表面温度从光斑中心向光斑边缘急剧降低,应力在瓷绝缘子表面呈现双驼峰分布。使用激光辐照绝缘子钢帽60 s时,其表面温度较低,绝缘子不会因热冲击产生损伤,但在钢帽处产生的热应力达821 MPa,使得绝缘子存在被破坏的风险。     

温度对瓷支柱绝缘子机械性能影响仿真研究

利用有限元软件对40.5 kV瓷支柱绝缘子在温度剧变条件下的机械性能进行了仿真研究,包括温度剧变产生的温度应力以及对弯曲载荷和扭转载荷的影响,温度范围为-40^+80℃(初始温度为20℃)。研究发现,在低温或者高温条件下,瓷支柱绝缘子不同介质的连接位置均会出现明显的应力集中现象;同时,在施加弯曲载荷时,高温会使瓷支柱绝缘子承受更大的应力,而在低温时应力会随温度的降低而减小;而在施加扭转载荷时,瓷柱的不同位置在不同温度下所承受的应力有所不同,上瓷根所受应力随温度升高而减小,下瓷根所受应力随温度升高而升高。该研究结果为绝缘子在不同环境下的运维提供了一定的理论指导。     

高压电瓷的特性及其对绝缘子性能的影响

高压电瓷压电气、机械性能方面所存在的缺陷对绝缘子性能的影响很大，有可能导致高压电瓷绝缘了（尤其是回论牙’绝缘子）的继续生产及使用受阻。此外，在绝缘子的结构设计中．应考虑导线风振动力的影响，采取阻尼隔振措施提高绝缘子的抗振性能。圆柱形绝缘子的抗根性能较圆锥形绝子的好，故宜用前者取代后者。     

直流瓷绝缘子长串高海拔覆冰闪络特性

为了给超特高压直流输电线路外绝缘选择和运行维护提供基础数据,以典型直流瓷绝缘子XZP－210长串为研究对象,在大型多功能人工气候室试验研究了污秽、覆冰、高海拔综合复杂环境下的直流闪络特性。试验结果表明：XZP－210覆冰绝缘子串直流冰闪50％闪络电压眠慨与串长基本呈线性关系;不同海拔高度下,弘㈣随覆冰厚度和污秽程度增加均呈幂函数规律下降,冰厚影响的特征指数在0．182～0．208之间,污秽程度影响特征指数在0．175～0．191之间;气压对％0％的影响特征指数n在0．404－0．462之间;临界闪络电流Ic随污秽程度的增大呈幂函数规律增大,其指数在0．629-0．678之间;厶随着气压的降低而减小,与气压比呈幂函数规律,指数在0．512～0．538之间。     

染污瓷和玻璃绝缘子的湿润特性研究

研究染污绝缘子的湿润特性对完善其污闪机制有着重要意义。基于"混流法"和"水汽平衡法"的原理设计了可以准确控制环境温、湿度的污秽试验系统和精确控制环境温、湿度与气压的小环境系统,试验结果证实了这两系统具有良好的温、湿度控制效果。以设计的污秽试验系统和小环境系统为试验平台,详细研究了环境温度、环境相对湿度、大气压、污秽物中可溶盐的成分及含量、污秽物中惰性物质的成分及含量等对玻璃、瓷绝缘子湿润特性的影响,同时研究了含有蔗糖污秽绝缘子、自然污秽绝缘子和绝缘子不同部位的湿润特性差异,并分析了其机制。研究结果表明:除了大气压外,其他因素都对染污瓷和玻璃绝缘子的湿润特性有明显影响。     

电网支柱式瓷绝缘子检验方法

本文通过对电网支柱式瓷绝缘子裂纹成因的分析,结合目前较为成熟的超声波检验爬波技术,对电网支柱式瓷绝缘子进行检验,可有效检出瓷绝缘子存在的裂纹,具有很好的适用性和可操作性.     

长棒形瓷绝缘子的特性及其应用前景

对长棒形瓷绝缘子的产品特性和技术参数进行了分析,得出其具有防污性能好、可靠性高、运行维护方便等特点,并结合建设、运行情况分析该型号绝缘子在江苏地区电网中特别是500kV超高压线路上的应用前景。     

高电导率雾对染污瓷绝缘子闪络特性的影响

在常规的固态缓慢积污与高导电性的液态污秽快速积污两种基本积污形式之外,在内陆地区,由于人类活动(例如秸秆焚烧、燃放爆竹等)或自然因素(山火、酸雨等)引起的高电导率、高湿度的天气条件,在固体积污的基础上叠加快速积污过程,更容易造成污闪。文中通过对XP-70型号的瓷绝缘子进行人工污秽试验,研究闪络电压与雾电导率之间的关系,指出高电导率雾对污闪发展过程具有促进作用,并对比清洁雾条件下的污层受潮过程,系统地研究在污层等值盐密相同时,高电导率雾条件下闪络电压的变化特征,建立了雾电导率与等值盐密之间的等效关系。考虑不同地区高电导率、高湿度天气条件出现的情况与规律,需要对污闪预警模型进行修正,根据折算后所等效的等值盐密值,结合其与闪络电压之间的关系,得到更灵敏有效的预警机制,降低污闪发生的概率。     

盐雾环境下瓷及复合绝缘子积污特性模拟研究

盐雾环境下的污秽物具有较高的可溶盐含量,可造成绝缘子绝缘性能下降,进而危及电力系统的安全运行.以XWP2-160型瓷双伞绝缘子和FXBW-110/120-2型复合绝缘子为研究对象,基于场致荷电机理,利用多物理场耦合软件COMSOL对其积污特性进行数值模拟,探索了盐密ESDD的计算方法,并验证了其合理性.利用该方法研究了盐雾环境下风速、雾滴粒径、电压类型对瓷及复合绝缘子积污特性的影响,分析了污秽沿绝缘子伞裙的分布规律.结果表明:复合绝缘子的积污量大于同条件下瓷双伞绝缘子积污量,盐雾环境频发地区可优先考虑瓷双伞绝缘子;直流电压下,瓷及复合绝缘子的积污量增长趋势均与风速、粒径呈正相关;复合绝缘子积污量沿伞裙近似呈U型分布,瓷双伞绝缘子积污量沿伞裙近似呈M型分布,且风速越大分布趋势越明显.     

瓷绝缘子表面粘附颗粒的粒径分布特性及其影响因素研究

绝缘子表面差异性的粒径分布对沿面泄漏电流以及污闪电压具有重要影响。该文结合计算流体力学和碰撞沉积模型,对颗粒的粘附过程展开仿真研究,同时还分析了不同因素对粘附颗粒粒径的影响。结果显示,在典型气象条件下,瓷绝缘子表面的污秽颗粒的粒径分布存在统计特性,主要分布于5～50μm。此外,相对湿度和空气风速对粘附颗粒的粒径分布具有显著影响,而气动外形、电场类型和电场强度的影响相对较弱。本文研究可为后续开展更准确的绝缘子积污人工模拟试验及颗粒粒径对污闪的影响等研究提供支撑。     

输电线路悬式瓷绝缘子老化形式分析与试验研究

针对四川电网输电线路悬式瓷绝缘子断串事故频发的问题,抽样选取了一批运行3~25 a的瓷绝缘子试品,对其老化形式进行了调查分析,并分别通过工频击穿电压试验、冲击击穿试验、机电破坏负荷试验、X射线衍射试验和扫描电镜试验测试了其电气、机械、材料性能。结果表明,悬式瓷绝缘子的老化形式主要包括铁帽炸裂、钢脚腐蚀、瓷体裂纹、釉面蚀损、内部击穿等;运行瓷绝缘子的机电性能分散性较大,产品自身质量对其劣化程度具有显著影响,电气和机械性能劣化程度关联性较小;电瓷材料的显微结构直接影响瓷绝缘子的宏观机电性能,运行状况良好的瓷绝缘子与劣化瓷绝缘子的微观结构存在较大的差异。建议将X射线衍射试验和扫描电镜试验作为瓷绝缘子的采购验收试验之一,并定期对运行瓷绝缘子进行抽样检测,以确保输电线路安全运行。     

低值瓷绝缘子红外检测温差阈值研究

依据目前的带电设备红外诊断技术应用导则,正温升1 K是低值瓷绝缘子的判别条件。但根据实际运行情况,该温差阈值较大,易造成红外检测漏检率偏高,为此,对某省电科院瓷绝缘子红外检测数据进行归纳梳理与统计分析。首先对低值温差样本进行分布函数拟合,再利用对数似然值、KS准则及赤池信息准则(AIC)对模型进行拟合优度检验,继而提出了一种基于逆高斯分布的低值绝缘子温差数学模型,并利用极大似然估计法求出模型参数,最终得到了红外检测低值瓷绝缘子的精确温差阈值模型。研究表明,逆高斯分布能够很好地拟合低值温差数据,由此得出的温差阈值模型能够提高低值瓷绝缘子红外检测准确度,可以为低值瓷绝缘子检测温差阈值的合理优化设定提供重要参考依据。     

棒形合成绝缘子的雷电冲击放电特性

在实验室中进行了 110、2 2 0kV不同伞盘结构的棒形合成绝缘子的雷电冲击放电特性试验 ,还与瓷绝缘子的特性进行了比较 ,用计算机处理分析试验数据得出了 5 0 %雷电放电电压与绝缘子结构长度的关系曲线。试验结果表明 ,伞盘结构影响因素较大 ,一大一小伞型结构最佳     

支柱瓷绝缘子损伤检测技术的研究现状

支柱瓷绝缘子在长期运行过程中,由于多种应力作用,容易产生裂纹,严重影响电网的运行安全。为了确保支柱瓷绝缘子的安全可靠运行,开展支柱瓷绝缘子无损检测方法的研究显得尤为重要。介绍了支柱瓷绝缘的损伤机理,总结了目前常用的几种支柱瓷绝缘子的检测方法,通过对每种方法的检测原理和优缺点进行分析对比,阐述了检测不同缺陷所适用的检测手段,提出了支柱瓷绝缘子无损检测方法的发展趋势。     

基于有限元的瓷绝缘子劣化对输电线路绝缘子串轴向电场分布影响研究

利用有限元方法研究了包含不同位置、数量与劣化程度劣化绝缘子的绝缘子串电场强度和电位分布.结果表明:高、低压端绝缘子劣化对绝缘子串轴向电场影响最大,会明显增加劣化位置的电场峰值幅值.与含单片劣化绝缘子的绝缘子串相比,当存在双片(第1和2片)重度劣化绝缘子时,对于第2片绝缘子附近的电场峰值影响较大.当绝缘子劣化位置与数量相同时,轻度劣化绝缘子相对于零值绝缘子对绝缘子串轴向电场强度的影响趋势相同,但是影响程度随劣化程度的增加而增加.     

高压直流线路用长棒形瓷绝缘子的绝缘特性

长棒形瓷绝缘子相比于盘型绝缘子具有不可击穿性、良好的自清洁性和耐腐蚀性等优点,其在高压直流线路中的应用值得研究。试验研究了长棒形瓷绝缘子在不同布置方式和积污条件下的直流污闪电压,以及该型绝缘子的操作冲击和雷电冲击放电特性。根据试验研究结果和电力行业标准,给出了长棒形瓷绝缘子应用于高压直流线路的推荐配置方案。     

芯棒涂覆H-PRTV长棒形瓷绝缘子直流污闪特性

外形结构和材料对绝缘子的污秽闪络特性有较大影响。为此,采用恒压升降法,在高海拔地区进行了大吨位长棒形瓷绝缘子的直流人工污秽试验,通过测量泄漏电流和污闪电压,拍摄电弧发展照片,对比研究了芯棒涂覆强疏水型长效防污闪涂料H-PRTV对长棒形瓷绝缘子直流污闪特性的影响。结果表明,芯棒涂覆H-PRTV后,长棒形瓷绝缘子直流污闪电压明显提高,电弧发展过程明显缩短,临闪前大幅值泄漏电流脉冲减少,整个污秽闪络过程有延缓的趋势。