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如何选择适合自己的绝缘子型式

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:27.5.1.1各类绝缘子特性架空送电线路普遍采用是瓷质盘型绝缘子、钢化玻璃盘型绝缘子、棒式合成绝缘子等三种主要的绝缘子型式,现在具有不可击穿结构和中大爬距的棒式瓷绝缘子也已开始在500kV线路上挂网运行。

如何选择适合自己的绝缘子型式

特高压线路输送容量大、电压等级高,外绝缘水平要求高,同时特高压输电线路导线分裂数增加,对地高度增加,导致外荷载水平大大提高,对绝缘子机械强度和电气性能提出了更高的要求。

27.5.1.1 各类绝缘子特性

架空送电线路普遍采用是瓷质盘型绝缘子、钢化玻璃盘型绝缘子、棒式合成绝缘子等三种主要的绝缘子型式,现在具有不可击穿结构和中大爬距的棒式瓷绝缘子也已开始在500kV线路上挂网运行。

瓷质盘型、玻璃盘型和棒式复合绝缘子各有优缺点,其机电性能及运行状况评价对比如表27-10所示:

表27-10 瓷质、玻璃和复合绝缘子技术性能对比简表

续表

27.5.1.2 绝缘子耐污闪性能比较

各型绝缘子的耐污闪性能与伞裙结构、爬电距离等有关。国内科研试验部门对不同型式绝缘子进行了大量的人工污闪试验,其中常压下对不同瓷和玻璃盘型绝缘子的人工污闪试验结果表明,在同样结构高度情况下的三伞型悬式绝缘子,单片爬距越大其耐污闪性能越好。

对于爬距相差不大的双伞型瓷绝缘子(爬距485mm)和普通型瓷绝缘子(爬距505mm)以及玻璃绝缘子(爬距485mm),三种盘型绝缘子的50%闪络电压相差不大,双伞型瓷绝缘子的耐污闪性能略好,普通型绝缘子稍差。

针对不同伞型结构的复合绝缘子的交流污秽试验结果表明,一大二小伞型复合绝缘子的耐污闪能力优于一大一小伞型的复合绝缘子。

在同样的结构高度下,复合绝缘子的耐污闪电压最高,其次是三伞型盘型绝缘子,钟罩型结构以及棒形瓷绝缘子,则相差不多。

27.5.1.3 绝缘子强度选择(www.xing528.com)

双联及多联绝缘子串应验算断一联后的机械强度,其荷载及安全系数按断联情况考虑。

工程设计中需根据所采用的导线实际荷载条件进行计算,一般导线悬垂绝缘子串的主要组合型式有:单联300kN、单联420kN、单联550kN、双联300kN、双联420kN、双联550kN、三联420kN、三联550kN;导线耐张绝缘子串的主要组合型式有:四联420kN、三联550kN或双联760kN。

线路设计时,应综合考虑各绝缘子的技术特性、机械强度要求,以及线路沿线的具体污秽情况和成串的经济性,选择合适的绝缘子。

合成绝缘子由于其优异的耐污闪能力,可以大大缩短绝缘子串长度,减小杆塔尺寸,降低工程造价,且大吨位合成绝缘子的价格比瓷质或玻璃绝缘子的价格低,使用合成绝缘子更加经济。为避免由于合成绝缘子脆断可能造成的事故,可采用双串并联的方式加以解决,在技术上也是可行的。

27.5.1.4 推荐选型意见

盘形绝缘子主要优点是机械强度高、长串“柔性”好、单元件重量轻、易于运输与施工以及造型多样易于选择使用。由于盘形绝缘子属可击穿型绝缘子,绝缘件要求电气强度高。瓷绝缘子出现劣化元件后检测工作量大,一旦未及时检出可能在雷击或污闪时断串;玻璃绝缘子存在“自爆”现象,重污秽导致的表面泄漏电流可能加重“自爆率”,但自爆有利于线路维护和防止掉线事故的发生。

复合绝缘子主要优点是其不可击穿型结构、较好的自清洗功能以及爬距系数大(爬距与绝缘长度之比),在相同环境中积污较盘形绝缘子低,可获得较高的污闪电压,如爬距选择适当可有更长的清扫周期。复合绝缘子的拉伸强度与重量之比高,具有优良的耐污闪特性,但存在界面内击穿和芯棒“脆断”的可能,而且有机复合材料的使用寿命和端部连接件的长期可靠性尚未取得共识。

从以上叙述可以看出,对于不同材料结构的线路绝缘子,从其材质与使用特性看,瓷、玻璃和复合绝缘子各有优点,又各有不足。对于特高压1000kV线路,三种材质的绝缘子都能满足其正常运行的需要。

综上所述,交流1000kV输电线路绝缘子的选型建议如下:

(1)普通盘型绝缘子单片绝缘子的50%闪络电压较低,而且随着海拔的升高,其污闪电压的降低程度最大。由于其下表面有棱的绝缘子,在干旱少雨的环境自洁性差,易积污,不易清扫,仅建议在清洁区选用。

(2)双伞型绝缘子的污闪电压较高,随着海拔的升高污闪电压的降低也不显著,这说明该种绝缘子在高海拔地区的耐污闪性能较好,而且这种形状的绝缘子在中国已大量使用,并且积累了丰富的运行经验,运行表明,此种形状的绝缘子自清洗效果好,积污少,运行效果明显好于标准型和钟罩型绝缘子。建议在污秽一般地区采用此种绝缘子。

(3)三伞型绝缘子不仅平均每片的闪络电压最高,而且随着海拔升高污闪电压的降低并不显著。从不同形状不同材质的绝缘子的污闪试验结果可以看出,这种绝缘子的性能最好。建议在中等污秽地区合理选用此种绝缘子。

(4)对于中等以上的重污秽地区,建议采用复合绝缘子。复合绝缘子的耐污闪性能好,而且随着海拔的升高,其污闪电压的降低也小。

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