我部目前管辖的输电线路上的绝缘子大部分为普通瓷绝缘子,为了防止输电线路污闪事故的发生,采用人工定期清扫线路上的瓷绝缘子,人工检测零值瓷瓶,要使线路完全不发生绝缘子污闪事故,现有的人力是远远不够的,而且清扫时还需停电,降低了线路安全运行可靠性和经济性。而确保电力系统安全运行,提高供电可靠率又是对电力企业考核的一项重要指标,不断使用高科技材料就是解决这个问题的有效途径。硅橡胶合成绝缘子作为一种新产品具有重量轻、体积小、抗污闪、耐老化、免检修和免维护等优点,开始在我部所辖的线路上得到大量的应用。
2、合成绝缘子的基本结构
合成绝缘子也称为有机复合绝缘子、硅橡胶绝缘子或非瓷绝缘子,它是由有机硅橡胶合成材料组成的复合结构绝缘子,主要有金具、伞裙护套、芯棒、粘接层和均压环组成。
(1)金具是合成绝缘子机械负荷的传递部件,它和芯棒组装在一起构成合成绝缘子的连接件。金具结构的好坏影响到芯棒强度的发挥和绝缘子的机械性能。
(2)伞裙护套是合成绝缘子的外绝缘部分,其作用是使合成绝缘子具有足够高的抗湿闪和抗污闪的外绝缘性能,保护芯棒免受大气侵蚀。
(3)芯棒是合成绝缘子机械负荷的承载部件,同时又是内绝缘的主要部件,由环氧玻璃纤维制成。
(4)粘接层一部分是用粘合胶完成伞裙护套与芯棒之间的连接;另一部分是用灌封胶来完成伞裙之间的连接。粘接质量的好坏直接关系到内绝缘的水平。
(5)均压环是用来均匀分布作用在合成绝缘子靠近导线端的电压的。(最早的合成绝缘子上、下端都有均压环,而现在的合成绝缘子只有下端才有均压环。)
3、合成绝缘子的优缺点
(1)具有优良的绝缘性能,特别是耐污闪性能非常好:因为合成绝缘子的硅橡胶具有优异的憎水性,在其表面积有污秽物后,污秽物也具有憎水性,这种现象称为硅橡胶憎水性的迁移特性。这样,下雨时在合成绝缘子的伞形波纹表面不会沾湿形成水膜,而是呈水珠状滴落,水分不能渗透到污秽物中,在污秽物中也不会产生导电层,不易构成导电通道,从而避免了污闪现象的发生,所以合成绝缘子特别适用于污秽地区,其污闪电压较高,为同电压等级瓷绝缘子的3倍。另外从有效泄漏距离来说,合成绝缘子的泄漏距离相当2倍普通瓷绝缘子的泄漏距离。
(2)机械性能优越:由于合成绝缘子的芯棒由环氧玻璃纤维制成,其扩张强度为普通钢的1.5倍,是高强瓷的3~4倍,轴向拉力特别强,其机电负荷可达45吨,并具有较强的吸振能力,抗震阻尼性能很高。
(3)抗老化性能好:经实践检测表明,合成绝缘子长时间运行后除颜色稍有变深和介电常数、介质损失角稍有增加外,表面不沾湿性及耐电蚀起痕性均无变化,说明抗老化性能良好。
(4)耐电蚀性优异:绝缘子表面漏电闪络形成不可逆性劣变起痕现象,一般标准为不低于4.5级(即4.5kV),而合成绝缘子为6~7级。
(5)具有很强的耐侯性:硅橡胶具有很好的耐紫外线、耐臭氧和耐电晕特性,可在-50℃~+200℃环境下长期工作。
(7)线路运行效率高:由于合成绝缘子的风雨自洁性好,又不产生零值绝缘子,故清扫检查工作可改为每4~5年一次甚至更长,从而缩短检修、停电时间。
(8)重量轻、体积小:合成绝缘子自身重量轻,是同电压等级普通瓷绝缘子串重量的1/10,在运输、施工作业中,可大大节省运输费用、减轻工作人员施工安装的劳动强度。
合成绝缘子除了上述的一些优点外也存在一些缺点:
(1)合成绝缘子价格相对比较高。
(2)合成绝缘子承受的径向(垂直于中心线)应力很小,因此,使用于耐张杆的合成绝缘子严禁踩踏或任何形式的径向荷重,否则将导致折断。