高壓送電線路絕緣子的選用策略分析

林樂，許萬里，臺運(yùn)福

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518020）

高壓送電線路絕緣子的選用策略分析

林樂，許萬里，臺運(yùn)福

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518020）

隨著我國輸電線路的發(fā)展，傳統(tǒng)的木質(zhì)電線桿逐漸被鋼筋混凝土電線桿所取代，這種電線桿的使用增加了輸電線路的安全性和穩(wěn)定性，由于電線桿的高度和質(zhì)量等方面都存在一定的差異，使得整個(gè)供電線路的高度難以得到有效的統(tǒng)一。絕緣子作為增強(qiáng)電線和導(dǎo)體之間距離的主要物質(zhì)，能夠避免電線短路現(xiàn)象的出現(xiàn)。通常情況下，不同材質(zhì)的絕緣子對線路安全保護(hù)的影響也是有所不同的，對于高壓送電線路的運(yùn)行狀況來看，絕緣子的選用是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文就高壓送電線路中絕緣子的選用策略進(jìn)行分析。

高壓；送電線路；絕緣子；選用；策略

絕緣子是送電線路構(gòu)建中的重要組成部分，絕緣子選擇的正確與否直接關(guān)系到整個(gè)送電線路的安全問題，對電網(wǎng)的安全運(yùn)行起到非常重要的作用。近年來，隨著大量高壓送電線路的建設(shè)，使得絕緣子在線路中的需求量不斷增加，并且送電線路對絕緣子的性能要求也是越來越高，同時(shí)還要求電路中的絕緣子維修工作量盡量減少，因此，絕緣子材料的選擇是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

1 常見絕緣子的分類

（1）玻璃絕緣子組成及分析。玻璃的制造主要是通過石英砂、白云石以及長石等各種化工原料經(jīng)過高溫熔煉使之成為液體，然后經(jīng)過長時(shí)間的冷凝之后形成的一種質(zhì)地均勻的材料，對這種材料經(jīng)過鋼化處理之后，其內(nèi)部就會產(chǎn)生均勻的內(nèi)應(yīng)力，并且其內(nèi)應(yīng)力不會隨著時(shí)間的變化而衰減，在運(yùn)行過程中可以保持大量的機(jī)電強(qiáng)度。這種材料的優(yōu)勢就是具有較強(qiáng)的機(jī)電性能，并且使用壽命較長，能夠?qū)崿F(xiàn)材料的反復(fù)使用，此外，還不會產(chǎn)生工業(yè)污染現(xiàn)象。但是，玻璃絕緣子材料也有其自身的缺陷，具體表現(xiàn)為這種材料的耐污閃能力較弱，并且在絕緣子遭受閃絡(luò)故障之后，材料的表面不會發(fā)生任何變化，這樣也使得人們很難發(fā)現(xiàn)絕緣子的閃絡(luò)故障。不僅如此，玻璃絕緣子的重量較大，在運(yùn)行和安裝的過程中比較困難。

（2）瓷絕緣子組成及分析。瓷絕緣子具有盤形瓷以及長棒形瓷兩種現(xiàn)狀，瓷件的燒制只要是通過英砂、粘土、氧化鋁等各種不同的原料經(jīng)過打磨、紙漿以及成型等程序燒制而成的。這種物質(zhì)的燒制熔點(diǎn)一般低于固態(tài)物質(zhì)的熔點(diǎn)，從而使得成瓷之后的顯微結(jié)構(gòu)屬于一種多晶體的非均質(zhì)材料。這種絕緣材料的機(jī)械性能以及絕緣性都比較好，并且使用的時(shí)間較長。盤形瓷絕緣子的優(yōu)勢在于具有良好的穩(wěn)定性能以及絕緣性能，并且其造型較多，耐氣候性較強(qiáng)，具有自我清潔的能力。長棒形瓷絕緣子的優(yōu)勢在于承受擊穿的能力較強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度較高，并且不會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。但是這種長棒形的瓷絕緣子在國內(nèi)的運(yùn)行相對較少，缺少一定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。盤形瓷絕緣子的缺陷在于其屬于可擊穿型，并且絕緣性能會隨著時(shí)間的增長逐漸降低，機(jī)電性能也會隨著使用時(shí)間的增加不斷下降，總之就是容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

（3）合成絕緣子的組成及分析。合成絕緣子是在瓷絕緣子以及玻璃絕緣子的基礎(chǔ)上研制出來的一種新型的絕緣子，這種絕緣子具有較強(qiáng)的防污功能，其組成的材料主要是硅橡膠以及乙烯和丙烯橡膠，近年來，這種絕緣子在電網(wǎng)領(lǐng)域中的發(fā)展較快。合成絕緣子的最大優(yōu)勢特征在于耐污性能較好，附在線路表面的污穢很容易被雨水沖刷干凈，不僅增強(qiáng)了復(fù)合絕緣子的抗污性能，同時(shí)也減少了電力部門清潔線路的工作，對于線路運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的降低具有很大的作用。此外，這種合成絕緣子的生產(chǎn)能夠按照各種規(guī)格及機(jī)械強(qiáng)度狀況進(jìn)行生產(chǎn)。但是合成絕緣子的缺點(diǎn)在于這種絕緣子的材料主要是由有機(jī)材料構(gòu)成的，與其他的普通材料相比較，其在使用的過程中容易出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。不僅如此，合成絕緣子抗鳥害的能力也比較差，防火性能比較低，在林區(qū)容易發(fā)生火災(zāi)的地方不適合使用。

2 絕緣子的具體選擇方式

（1）根據(jù)絕緣子的運(yùn)行環(huán)境選擇。絕緣子的選擇首先應(yīng)該根據(jù)其運(yùn)行環(huán)境的污穢等級來判斷具體的環(huán)境狀況，根據(jù)絕緣子的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、污濕特征以及外絕緣表現(xiàn)的污穢物質(zhì)進(jìn)行綜合判斷。通常情況下，如果根據(jù)絕緣子的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)判斷絕緣子的運(yùn)行環(huán)境狀況時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)觀察線路的污閃跳閘率，通過污閃跳閘率就可以判斷絕緣子的具體運(yùn)行狀況。污濕特征實(shí)際上是根據(jù)絕緣子運(yùn)行環(huán)境當(dāng)中污濕狀況以及絕緣子表現(xiàn)的污物受潮氣候條件就能夠劃分其污穢等級的一種定性參數(shù)。等值附鹽密度通常是采用一定的方法將污穢物當(dāng)中的導(dǎo)電成分進(jìn)行換算，使其成為同樣具有導(dǎo)電效果的氯化鈉值。由于氯化鈉值是一個(gè)定量參數(shù)，在污級劃分的過程中可以彌補(bǔ)由定性經(jīng)驗(yàn)造成的偏差。通常情況下，污穢比較嚴(yán)重的地區(qū)發(fā)生污閃的絕緣子鹽密值比較高。通過這種因素來選擇絕緣子才能夠使其更好的適應(yīng)具體的運(yùn)行環(huán)境，從而避免因?yàn)閻毫拥沫h(huán)境造成絕緣子老化的現(xiàn)象，對整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行電路的安全性起到很好的保障。

（2）根據(jù)絕緣子的運(yùn)行參數(shù)選擇。在電壓范圍一定的情況下，絕緣子串污穢耐受電壓的能力會隨著其片數(shù)的增加不斷增加，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因在于爬電距離以及絕緣子串長的增加，污穢耐受電壓也會隨之增加。如果是普通絕緣子的選擇，需要檢驗(yàn)這種絕緣子是否能夠達(dá)到爬電比距值，絕緣子的片數(shù)可能會增加，并且受到桿塔絕緣空間的限制，絕緣子的片數(shù)也以適當(dāng)?shù)臄?shù)量增加。有些時(shí)候，絕緣子的片數(shù)不會達(dá)到規(guī)定的數(shù)值，如果在尺寸較大的桿塔上采用這種普通的絕緣子，需要投入較多的資金。但是選擇耐污性的絕緣子或者是選擇大盤徑的絕緣子，通常是一種可行的方法。此外，在海波比較高的清潔地區(qū)，絕緣子的選擇采用懸式絕緣子是非常有效的。由于直線桿塔懸垂式絕緣子可以在一定的工作電壓下正常進(jìn)行電網(wǎng)線路的保護(hù)。

（3）根據(jù)桿塔的結(jié)構(gòu)選擇絕緣子的類型。通常情況下，對于雙鐵塔尺寸限制的直線桿塔，在絕緣子選擇過程中應(yīng)該采用復(fù)合絕緣子，主要因?yàn)閺?fù)合性的絕緣子具有良好的憎水性以及耐污閃性能，在使用過程中能夠增強(qiáng)整個(gè)電力線路的防污閃水平，從而減少電力線路的運(yùn)行和維護(hù)工作量。如果遇到雙回路同桿架設(shè)線路，可以選擇采用復(fù)合絕緣子以及玻璃絕緣子兩種，這樣不僅能夠增強(qiáng)線路的耐雷擊能力，同時(shí)還能夠避免線路檢修過程中出現(xiàn)的各種錯誤操作現(xiàn)狀。對于變電站進(jìn)線檔構(gòu)架，通常需要采用紅外線檢測器對絕緣子進(jìn)行零值檢測，通過有效的絕緣配置，能夠確保架空送電線路的運(yùn)行達(dá)到理想的狀態(tài)，并且減少整個(gè)線路的運(yùn)行維護(hù)工作量，對線路正常運(yùn)行起到很好的保障。

3 結(jié)語

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，電力系統(tǒng)的安全性對保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全非常重要。保障電路系統(tǒng)的安全不僅能夠保證用電人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)還能夠保證輸電線路的正常運(yùn)行。絕緣子作為輸電線路中不可缺少的一部分，其主要作用就是保護(hù)輸電線路的絕緣性能。因此，在絕緣子選擇的過程中，需要根據(jù)輸電線路運(yùn)行的實(shí)際場所以及具體環(huán)境進(jìn)行選擇，根據(jù)絕緣子的優(yōu)勢和缺陷選擇合適的絕緣子，不僅需要考慮到絕緣子的性質(zhì)，還應(yīng)該考慮到輸電線路的電壓負(fù)荷，然后選擇合適材質(zhì)的絕緣子才能夠保障輸電線路的安全運(yùn)行。

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圖2

圖3

圖4 管對接焊接工藝圖

多層和多道焊時(shí)，在焊接過程中嚴(yán)格清除焊道或焊層間的氣泡、夾渣、氧化物等缺陷，可采用砂輪、鑿子及鋼絲刷等工具進(jìn)行清理；從接頭的兩側(cè)進(jìn)行焊接完全焊透的對接焊縫時(shí)，在反面開始焊接之前，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缣寂俚龋┣謇砀恐琳嫱暾缚p金屬為止，清理部分的深度不得大于反面焊縫金屬寬度；每一焊道熔敷金屬的深度或熔敷的最大寬度不超過焊道表面的寬度；同一焊縫應(yīng)連續(xù)施焊，保證一次完成；不能一次完成的焊縫注意焊后的緩冷和重新焊接前的預(yù)熱。

5 結(jié)論

空間異型鋼管柱已成功應(yīng)用于“環(huán)球100”項(xiàng)目塔架中，該復(fù)雜鋼柱的制作過程中，運(yùn)用了諸多新工藝、新技術(shù)、新器材，以此來確保每個(gè)構(gòu)件的制作精度。經(jīng)過后期安裝現(xiàn)場的反饋，該空間異型鋼管柱符合安裝精度要求。

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