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硅橡膠復合絕緣子特點有哪些
來源:貝智特網(wǎng)絡
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作者:db168cn
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發(fā)布時間: 2015-04-13
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硅橡膠復合絕緣子又叫硅橡膠合成絕緣子，作為瓷質(zhì)絕緣子的更新?lián)Q代產(chǎn)品，可以提高污閃電壓，最大限度的降低線路運行維護工作量和停電時司，提高供電可靠性，目前已在我國進入全面工業(yè)性應用階段，目前入網(wǎng)量已達40萬支以上。除污穢區(qū)外，它還應得到更廣泛的應用，大大地減輕輸電線路的維護工作量，提高勞動生產(chǎn)率。
硅橡膠復合絕緣子的特點
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硅橡膠材料的特性
1、耐熱和耐寒性 由于硅橡膠的鍵能高、化學穩(wěn)定性好，所以其耐熱性比有機聚合物的好。再者，由于分子間相互作用力弱，所以玻璃化溫度低，耐寒性也好。因此，在地球上的任何地區(qū)使用，其特性都不會變化
2、防水性 由于聚硅氧烷的表面為甲基基團，所以它具有疏水性，因而可用于防水。
3、電性能 硅橡膠分子中的碳原子數(shù)比有機聚合物的少，所以其抗電弧性、耐漏電性非常好。加之，即便燃燒也會形成絕緣的硅，所以其電絕緣性優(yōu)異?！?br /> 4、耐天候性 由于硅氧烷鍵能比紫外線能大，所以不容易產(chǎn)生因紫外線導致的老化。在耐臭氧性加速老化試驗中，有機聚合物在數(shù)秒至數(shù)小時時間內(nèi)就會因老化而產(chǎn)生龜裂，而硅橡膠即使老化4周后只是強度稍有下降，并沒有產(chǎn)生龜裂，即它的耐臭氧性好。酸雨是PH值約5.6的離子混合液。硅橡膠具有優(yōu)良的抗化學藥品性，雖然將硅橡膠放在酸雨之類的混合液中也可能有不同的變化，但恐怕影響不大。
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硅橡膠復合絕緣子的主要參數(shù)
額定電壓（kV)： 10,35,66,110,220
結(jié)構(gòu)高度（mm）： 415±15,610±15,650±15,870±15,940±15,1180±15,1240±15,2150±30,2240±30
金具連接標記： 16,20
絕緣水平/1min工頻耐受電壓（有效值，kV)： 50,95,185,300,540
爬電距離（mm）： 400,810,1450,1900,2700,3150,2700,5100,6300
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硅橡膠復合絕緣子的技術(shù)發(fā)展趨勢
壓接強度控制
目前，線路用硅橡膠復合絕緣子的最高機械強度均可達到550千牛強度等級，其機械裕度均可達1.4～1.5，甚至更高。復合絕緣子的制造技術(shù)成熟，工藝簡單，芯棒強度、金具強度和壓接強度的配合設計已較合理。按照現(xiàn)有的技術(shù)認識和運行經(jīng)驗，復合絕緣子的壓接強度控制在(1.5～1.6)額定機構(gòu)負荷，鋼腳破壞強度控制在(1.4～1.5)額定機構(gòu)負荷，應是較為合理的。但目前國內(nèi)企業(yè)對壓接式結(jié)構(gòu)的復合絕緣子長期承受彎曲、扭轉(zhuǎn)的機械性能研究并不充分，對高噸位壓接式復合絕緣子的機械可靠性方面缺乏系統(tǒng)、深入地研究，這也不利于運行管理部門準確、快速掌握輸變電設備的運行狀態(tài)和使用特性?！ 阈驮O計 復合絕緣子由于脫模上的困難，其傘裙直徑難以同盤形懸式瓷、玻璃絕緣子的盤徑大小一致，因此，早期復合絕緣子傘裙盤徑和傘間距設計相比進行大量研究后，所確定的傘裙設計原則的盤形懸式瓷、玻璃絕緣子不大合理。當在長期高濕度大氣條件下運行時，若復合絕緣子憎水性出現(xiàn)部分喪失或完全喪失時，易發(fā)生傘裙間飛弧短接而導致閃絡事故，嚴重地威脅電網(wǎng)安全可靠運行。目前，對于輸電線路用復合絕緣子，其傘裙形狀較以往有了大幅改進，基本上以“大小傘”、“三傘結(jié)構(gòu)五傘組合”和“兩大兩中”三種傘型為主，傘徑達到200毫米，傘間距達到了140毫米;對于各類空心復合絕緣子，要防止較為密集的傘裙結(jié)構(gòu)設計易在大雨或暴雨下雨水連成鏈狀，引起雨閃。因此，復合絕緣子傘裙形狀的優(yōu)化設計仍是一個需要系統(tǒng)研究的重點?！ 〗缑婧兔芊饨Y(jié)構(gòu)設計 界面和密封結(jié)構(gòu)設計是復合空心絕緣子設計的關鍵，畢竟復合空心絕緣子的運行時間不長、數(shù)量不多，其很多關鍵性技術(shù)未經(jīng)過運行環(huán)境長期考驗，特別是端部附件、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管與傘套三者的界面，若處理不當，將會影響復合空心絕緣子的安全運行。近年來，由于密封質(zhì)量下降導致套管出現(xiàn)事故的也很多，大多是端部附件澆裝界面的硅填充物(RTV密封膠)不密實，或由于溫差變化出現(xiàn)裂紋導致水分滲入，或者母線、開關、斷路器等在自身重力、覆冰、風力的作用下，產(chǎn)生垂直于復合空心絕緣子軸向的拉力，引起端部連接界面裂縫擴大，進而漏油或漏氣，引發(fā)嚴重事故。 復合空心絕緣子的芯體是玻璃纖維浸環(huán)氧樹脂高溫纏繞的，它同時承受機械應力、電應力、六氟化硫及其分解物的化學作用，大氣中的水分可能由于設計缺陷、質(zhì)量缺陷等進入內(nèi)部，使玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管發(fā)生劣化。并且，玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管的膨脹系數(shù)接近于零，而鋁合金的膨脹系數(shù)為0.26×10-6，兩者相差盡管很小，但氣體無孔不入，為了保證產(chǎn)品在戶外長期運行的可靠性與安全性，設計和制造時要能保證端部附件、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管和護套的界面聯(lián)接和密封可靠?！ ￡P鍵參數(shù)控制 為降低劣化率，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，除加強生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制外，增加檢驗手段，提高技術(shù)參數(shù)也是剔除缺陷產(chǎn)品的一種有效途徑。如對復合絕緣子關鍵是對壓接過程的控制。現(xiàn)在已要求壓接過程必須采用聲發(fā)射探測法并配有其他有效的質(zhì)量控制手段逐個檢測，杜絕發(fā)生端部連接過壓和欠壓問題。要求復合絕緣子破壞負荷的平均值減去3倍標準偏差大于額定機械負荷。對于高噸位產(chǎn)品，還要求進行1.2SML持續(xù)24小時的機械拉伸負荷試驗。芯棒的水擴散試驗由早期規(guī)定的1毫安提高至小于0.3毫安。另外，對于不同電壓等級的護套厚度進行了提高，芯棒要求逐個進行燈光透視檢查，應能通過雷電沖擊耐受電壓試驗和耐應力腐蝕試驗及機械拉伸破壞負荷對比試驗，傘裙護套材料的要求相比以往大大提高等。這些都是國內(nèi)外首次進行的研究。
硅橡膠復合絕緣子的特點
●耐污性能優(yōu)異。污閃電壓是瓷絕緣子的2-3倍，因此，本產(chǎn)品特別適用于污穢區(qū)。
●不需清掃維護。硅橡膠材料所特有的憎水遷 移性，使得積污后的絕緣子仍具有優(yōu)異的憎水性和極高的污閃電壓，特別適用于運行維護困難的線路。
●不需檢測零值。內(nèi)外絕緣距離相等，屬不可擊穿型結(jié)構(gòu)，不需進行零值檢測。
●重量輕。僅為瓷絕緣子串重量的1/7-1/10，運輸安裝極為方便，因此，特別適用于運輸條件困難的地區(qū)及故障線路的快速搶修。
●彈性好、不易碎。硅橡膠材料即使在-60℃時仍具有良好的彈性，因此幾乎沒有運輸安裝破損的問題。
1、耐熱和耐寒性 由于硅橡膠的鍵能高、化學穩(wěn)定性好，所以其耐熱性比有機聚合物的好。再者，由于分子間相互作用力弱，所以玻璃化溫度低，耐寒性也好。因此，在地球上的任何地區(qū)使用，其特性都不會變化
2、防水性 由于聚硅氧烷的表面為甲基基團，所以它具有疏水性，因而可用于防水。
3、電性能 硅橡膠分子中的碳原子數(shù)比有機聚合物的少，所以其抗電弧性、耐漏電性非常好。加之，即便燃燒也會形成絕緣的硅，所以其電絕緣性優(yōu)異?！?br /> 4、耐天候性 由于硅氧烷鍵能比紫外線能大，所以不容易產(chǎn)生因紫外線導致的老化。在耐臭氧性加速老化試驗中，有機聚合物在數(shù)秒至數(shù)小時時間內(nèi)就會因老化而產(chǎn)生龜裂，而硅橡膠即使老化4周后只是強度稍有下降，并沒有產(chǎn)生龜裂，即它的耐臭氧性好。酸雨是PH值約5.6的離子混合液。硅橡膠具有優(yōu)良的抗化學藥品性，雖然將硅橡膠放在酸雨之類的混合液中也可能有不同的變化，但恐怕影響不大。
額定電壓（kV)： 10,35,66,110,220
結(jié)構(gòu)高度（mm）： 415±15,610±15,650±15,870±15,940±15,1180±15,1240±15,2150±30,2240±30
金具連接標記： 16,20
絕緣水平/1min工頻耐受電壓（有效值，kV)： 50,95,185,300,540
爬電距離（mm）： 400,810,1450,1900,2700,3150,2700,5100,6300
壓接強度控制
目前，線路用硅橡膠復合絕緣子的最高機械強度均可達到550千牛強度等級，其機械裕度均可達1.4～1.5，甚至更高。復合絕緣子的制造技術(shù)成熟，工藝簡單，芯棒強度、金具強度和壓接強度的配合設計已較合理。按照現(xiàn)有的技術(shù)認識和運行經(jīng)驗，復合絕緣子的壓接強度控制在(1.5～1.6)額定機構(gòu)負荷，鋼腳破壞強度控制在(1.4～1.5)額定機構(gòu)負荷，應是較為合理的。但目前國內(nèi)企業(yè)對壓接式結(jié)構(gòu)的復合絕緣子長期承受彎曲、扭轉(zhuǎn)的機械性能研究并不充分，對高噸位壓接式復合絕緣子的機械可靠性方面缺乏系統(tǒng)、深入地研究，這也不利于運行管理部門準確、快速掌握輸變電設備的運行狀態(tài)和使用特性?！ 阈驮O計 復合絕緣子由于脫模上的困難，其傘裙直徑難以同盤形懸式瓷、玻璃絕緣子的盤徑大小一致，因此，早期復合絕緣子傘裙盤徑和傘間距設計相比進行大量研究后，所確定的傘裙設計原則的盤形懸式瓷、玻璃絕緣子不大合理。當在長期高濕度大氣條件下運行時，若復合絕緣子憎水性出現(xiàn)部分喪失或完全喪失時，易發(fā)生傘裙間飛弧短接而導致閃絡事故，嚴重地威脅電網(wǎng)安全可靠運行。目前，對于輸電線路用復合絕緣子，其傘裙形狀較以往有了大幅改進，基本上以“大小傘”、“三傘結(jié)構(gòu)五傘組合”和“兩大兩中”三種傘型為主，傘徑達到200毫米，傘間距達到了140毫米;對于各類空心復合絕緣子，要防止較為密集的傘裙結(jié)構(gòu)設計易在大雨或暴雨下雨水連成鏈狀，引起雨閃。因此，復合絕緣子傘裙形狀的優(yōu)化設計仍是一個需要系統(tǒng)研究的重點?！ 〗缑婧兔芊饨Y(jié)構(gòu)設計 界面和密封結(jié)構(gòu)設計是復合空心絕緣子設計的關鍵，畢竟復合空心絕緣子的運行時間不長、數(shù)量不多，其很多關鍵性技術(shù)未經(jīng)過運行環(huán)境長期考驗，特別是端部附件、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管與傘套三者的界面，若處理不當，將會影響復合空心絕緣子的安全運行。近年來，由于密封質(zhì)量下降導致套管出現(xiàn)事故的也很多，大多是端部附件澆裝界面的硅填充物(RTV密封膠)不密實，或由于溫差變化出現(xiàn)裂紋導致水分滲入，或者母線、開關、斷路器等在自身重力、覆冰、風力的作用下，產(chǎn)生垂直于復合空心絕緣子軸向的拉力，引起端部連接界面裂縫擴大，進而漏油或漏氣，引發(fā)嚴重事故。 復合空心絕緣子的芯體是玻璃纖維浸環(huán)氧樹脂高溫纏繞的，它同時承受機械應力、電應力、六氟化硫及其分解物的化學作用，大氣中的水分可能由于設計缺陷、質(zhì)量缺陷等進入內(nèi)部，使玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管發(fā)生劣化。并且，玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管的膨脹系數(shù)接近于零，而鋁合金的膨脹系數(shù)為0.26×10-6，兩者相差盡管很小，但氣體無孔不入，為了保證產(chǎn)品在戶外長期運行的可靠性與安全性，設計和制造時要能保證端部附件、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂管和護套的界面聯(lián)接和密封可靠?！ ￡P鍵參數(shù)控制 為降低劣化率，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，除加強生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制外，增加檢驗手段，提高技術(shù)參數(shù)也是剔除缺陷產(chǎn)品的一種有效途徑。如對復合絕緣子關鍵是對壓接過程的控制。現(xiàn)在已要求壓接過程必須采用聲發(fā)射探測法并配有其他有效的質(zhì)量控制手段逐個檢測，杜絕發(fā)生端部連接過壓和欠壓問題。要求復合絕緣子破壞負荷的平均值減去3倍標準偏差大于額定機械負荷。對于高噸位產(chǎn)品，還要求進行1.2SML持續(xù)24小時的機械拉伸負荷試驗。芯棒的水擴散試驗由早期規(guī)定的1毫安提高至小于0.3毫安。另外，對于不同電壓等級的護套厚度進行了提高，芯棒要求逐個進行燈光透視檢查，應能通過雷電沖擊耐受電壓試驗和耐應力腐蝕試驗及機械拉伸破壞負荷對比試驗，傘裙護套材料的要求相比以往大大提高等。這些都是國內(nèi)外首次進行的研究。
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