架空輸配電線路中新型防雷絕緣子的運用

【摘要】架空輸配電路線多大經(jīng)過曠野、丘陵、高山，因為暴露在自然環(huán)境中，很容易發(fā)生雷擊斷線事故。所以為了保證配電網(wǎng)的安全運行，需要有一定的防雷措施。隨著電力科學(xué)的進步，新型防雷絕緣子日益被廣泛應(yīng)用。本文將針對新型防雷絕緣子的特性，闡述其在配電輸配線路中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】接地電阻；差絕緣；耦合地線；避雷線；消雷器

一、前言

根據(jù)有關(guān)資料的統(tǒng)計，在2008至2009年期間，南昌經(jīng)開區(qū)一個30平方公里的供電區(qū)域內(nèi)，雷擊斷線事故與雷擊跳閘事故約為35次，直接損失電量約為30萬千瓦時。這些數(shù)據(jù)都表明輸配電信遭受雷擊直接帶了了許多經(jīng)濟損失和不良社會效果。

雷害引起輸配電網(wǎng)線路跳閘，絕緣子閃絡(luò)，絕緣導(dǎo)線斷線，不僅影響了供電可靠性，還對人們的身心健康造成很大影響。在惡劣的天氣下?lián)屝蓿枰冻龅慕?jīng)濟成本大。隨著輸配電線路的發(fā)展，傳統(tǒng)的的絕緣線路投資成本大、安裝工程復(fù)雜、絕緣層脆弱，難以直接承受直接雷或者感應(yīng)雷的作用。現(xiàn)在絕緣子是電力系統(tǒng)中輸配電線路絕緣的主體，是大量使用的絕緣部件。絕緣子懸掛導(dǎo)線并且使導(dǎo)線和桿塔、大地保持絕緣。在運行中，絕緣子承受工作電壓和過電壓作用；承受導(dǎo)線垂直荷載、水平荷載、導(dǎo)線張力；還受到大氣條件變化和環(huán)境污染的影響。為了保證輸配電線路運行的安全可靠性，絕緣子要有良好的絕緣性能和足夠的機械性能，所以研究和開發(fā)新型防雷絕緣子有其重要性。

二、新型防雷絕緣子

1、防雷支柱絕緣子

防雷支柱絕緣子是一種特殊的絕緣控件，能夠在架空輸線電路中起到重要作用。由絕緣護罩、壓緊螺母、壓塊座、移動壓塊、上金屬帽、復(fù)合絕緣子、引弧棒、絕緣套管和下金屬腳等組成。防雷支柱絕緣子絕緣性能，防污穢水平較高，比較適用于架空線路的絕緣支撐。還具有防止架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線、瓷絕緣子炸毀及減少雷擊跳閘的保護功能。

防雷支柱絕緣子優(yōu)點是：1、護罩材料采用有機復(fù)合材料，比電瓷絕緣子的絕緣性能好，還具有良好的絕緣性能，抗老和阻燃性能。2、較高的機械性能，運行安全可靠。其內(nèi)部承載的環(huán)氧引拔棒，有極高的抗張性，抗彎性，是普通鋼材的2—3倍，是高強瓷的8—10倍，大大提高產(chǎn)品的機械性能。3、絕緣子低溫機械性能好。實驗證明絕緣子在-40℃條件下彎曲破壞強度與室溫相比無明顯變化。4、耐污性能優(yōu)良。通過人工污穢試驗和自然污穢試驗選定了大小傘相間、傘下帶棱的絕緣子傘裙，所以其防污穢性能高。

FEG型是防雷支柱絕緣子新型組合式結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，采取先堵塞后疏通設(shè)計理念，增強了絕緣性能和防污穢水平，適用于架空線路的絕緣支撐，而且還具有防止架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線、瓷絕緣子炸毀及減少雷擊跳閘的保護功能。

2、懸式絕緣子

懸式絕緣子由瓷件、鐵帽、鋼腳、石英砂膠合劑膠裝二層。懸式絕緣子有抗污穢性，尤其適用于污穢地區(qū)，普通型懸式絕緣子也適用于一般地區(qū)。此種絕緣子有有重量輕，體積小，不易破碎、操作簡易、方便適用等特點。懸式絕緣子還適合于高機械負(fù)荷，大跨距和緊湊型線路。

3、針式絕緣子

針式絕緣子的基本性能包括電氣性能、機械性能和熱性能。此外，還有耐環(huán)境和耐老化等性能。電氣性能指的是閃絡(luò)特性；機械性能指在運行中常受到導(dǎo)線的重力和張力、風(fēng)力、覆冰重量、絕緣子自重和其他機械力的作用；熱性能指有耐受溫度急變的能力，經(jīng)幾次冷熱循環(huán)而不開裂。

高壓線路針式瓷絕緣子用于工頻電壓6～20kV高壓架空電力線路，用以絕緣和支持導(dǎo)線。

4、零值絕緣子

零值絕緣子指的是在運行中絕緣子兩端的電位分布接近零或等于零的絕緣子。零值或低值絕緣子的影響：線路導(dǎo)線的絕緣依賴于絕緣子串，由于制造缺陷或外界的作用，絕緣子的絕緣性能會不斷劣化，當(dāng)絕 緣電阻降低或為零時稱為低值或零值絕緣子.我們曾對線路進行檢測，零值或低值絕緣子的比例竟高達9%左右.這是本公司線路雷擊跳閘率高的另一主要 絕緣子是光滑的，可以減少電線之間的容抗作用，以減少電流的流失

5、玻璃絕緣子

玻璃絕緣子生產(chǎn)工藝簡單，交易實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率高，穩(wěn)定性高。其主要成分是SiO2、B2O3、SI2O3等酸性氧化物與Na2O、K2O等堿性氧化物組成。玻璃絕緣子的優(yōu)點是：主電容大、自潔能力好、耐污性好、耐電弧性能好、機械強度高、穩(wěn)定性墻。玻璃絕緣子的機械強度時80—120MPa，是陶瓷的2—3倍，所以其抗拉強度、耐電擊穿性能、耐振動疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱沖擊性能等都優(yōu)于瓷絕緣子。玻璃絕緣子零值或者低值時會自爆，便于發(fā)現(xiàn)事故隱患，無須人工進行檢測，所以其淘汰能力較強。

6、保護型絕緣子

主要由保護型金具和復(fù)合絕緣子兩部分組成，保護型絕緣子防雷擊斷線的主要作用在于：提高絕緣子的放電距離來減少線路雷擊閃絡(luò)率；通過保護型金具將導(dǎo)線圍繞起來形成厚實的保護部件，以防止短路電弧根部的燃燒效應(yīng)。閃絡(luò)時，電弧在保護型金具的厚實部位之間燃燒，從而使導(dǎo)線免受損傷。保護型絕緣子安裝方式與傳統(tǒng)的針式絕緣子基本相同，但需對導(dǎo)線進行適當(dāng)處理。剝皮型：為了使短路電流從導(dǎo)線流到保護型金具，并在金具外再罩上絕緣罩，這種結(jié)構(gòu)稱為電導(dǎo)型保護方式。這種結(jié)構(gòu)會對導(dǎo)線造成一定損傷；電容型：在絕緣導(dǎo)線外皮上纏繞一層導(dǎo)體形成電容，再定位在保護型絕緣子上。

7、復(fù)合絕緣子

復(fù)合絕緣子是隨著科技的發(fā)展而慢慢發(fā)展而來的，主要應(yīng)用于高型高壓電線連接搭的一段。主要作用是支撐導(dǎo)線和防止回流。其優(yōu)點有：體積小，便于維護；重量輕，便于安裝；機械強度高，不易破碎；抗震性能優(yōu)異，耐污性能好；生產(chǎn)周期快，質(zhì)量穩(wěn)定性高。

復(fù)合絕緣子至少由兩部分絕緣體組成，即芯棒和護套，并配以金屬附件。中間復(fù)合棒芯是內(nèi)絕緣部分，采用玻璃纖維增強樹脂棒制成，強度是鋼材的兩倍，采用玻璃做芯棒，有較好的耐酸腐蝕性。護套是硅橡膠，和瓷絕緣子相比有強度高，韌性好，易于加工，耐污性好，重量輕。

復(fù)合絕緣子設(shè)計與制造：除非另有規(guī)定，復(fù)合絕緣子尺寸偏差應(yīng)符合如下規(guī)定（d為檢查尺寸，單位mm）：大偏差為±50mm。

三、總結(jié)

不同的絕緣子有不同的特性和使用環(huán)境，在防雷過程中要根據(jù)架空輸配電線路特點合理配置絕緣子類型。電網(wǎng)建設(shè)加快，瓷絕緣子要順應(yīng)時代發(fā)展潮流，為市場提供更先進、更完善的構(gòu)件。

參考文獻

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