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经验交流
上海电力
2011年第4期
复合绝缘子密封性能对其运行的影响
沈耀铭
上海市电力公司浦东供电公司,上海200122)
摘要:通过对浦东地区使用的各种形式的线路复合绝缘子结构进行分析,探讨了复合绝缘子密封结构对其
运行的影响,提出今后正确选择线路复合绝缘子的一些建议。
关键词;复合绝缘子;密封结构;运行;影响
中图分类号:TM216
文献标志码;B
引言
1复合绝缘子结构特点
与传统架空线路用瓷和玻璃绝缘子相比,复
复合绝缘子主要由芯棒、伞裙和护套、金具三
合绝缘子具有重量轻(约为瓷和玻璃绝缘子的部份构成。其中芯棒主要承受机械负荷和内绝缘
1/10);体积小(约为瓷和玻璃绝缘子的1/2);强作用,通常采用高强度玻璃纤维环氧树脂引拔棒
度高、耐污能力强、免测零、抗雷击水平高;清扫运伞裙和护套主要承担外绝缘作用,通常采用高温
行维护方便等众多优点,为电力线路的安全运行硫化硅橡胶材料;金具承担连接导线和杆塔的作
提供了新的手段。上海浦东供电公司从上世纪用,通常采用高强度钢材制成。
90年代开始,就投入各种形式的复合绝缘子挂网1.1复合绝缘子伞裙与护套结构
试运行。随着我们对复合绝缘子认识的深入,复
目前,浦东地区使用的复合绝缘子的伞裙和
合绝缘子制造技术的不断发展,运行经验的积累,护套结构主要有整体注射、挤包护套或模压护套
复合绝缘子现已大面积覆盖我地区的35~110后再单伞裙套装二种。
k输电线路,产品品种不仅有复合棒形悬式绝
1)挤包护套或模压护套后再単伞裙套装工
缘子,还有复合横担绝缘子,投人运行的复合绝缘艺结构
子约有数万支,已经成为我地区输电线路绝缘子
该种工艺特点是用挤包机或平板硫化机直接
的主体,大约占我局使用线路绝缘子的八成左右。将护套挤包或模压到芯棒上,然后再将单个伞裙
20多年的运行经验表明,复合绝缘子在运行中发通过穿伞设备来完成伞裙与护套、伞裙与伞裙的
生事故的概率仅为同类瓷绝缘子的1/3-1/5,是粘接。这种成形工艺比较灵活,可按用户的要求
玻璃绝缘子的1/2-1/4。虽然如此,全面地了解调整产品的结构高度、爬电距离、伞裙造型。缺点
和分析复合绝缘子在运行中发生事故的类型和原是产品存在较多的粘接界面,粘接质量靠生产操
因,对今后进一步提高电力线路的安全可靠性和作人员来保证,粘接界面老化问题尚待观察,而且
全面提升复合绝缘子的产品质量是非常必要的。粘接剂直接与大气环境相通,易造成运行中粘接
复合绝缘子结构、制造工艺、材质对其安全运行影剂老化、界面开裂等不良现象。国内外采用这种
响极大,尤其是密封结构对于线路安全运行关系工芯曾出现复合绝缘子界面劣化,造成绝缘子退
显得尤为突出。运行单位有必要不断总结运行经出运行的报道。
验,探讨复合绝缘子结构对运行的影响,以进一步
2)整体注射成形工艺结构
提高采用复合绝缘子的电力线路安全可靠性的认
该工艺特点是采用橡胶注射成形机,一次将
识,促进厂家全面提升复合绝缘子制造质量。
伞裙和护套注射到芯棒上,在高温高压下完成橡
[2]电力设备预防性试验规程にS].DI-/T596-1996
作者简介:许晓波(1980-),男,从事电力系统绝缘技术和
[31现场绝缘试验实施导则避雷器试验[丁】.DI-474.5-92
电气设各预防交接等电气试验工作。
收稿日期:2011-08-10
编蟹:吕斌)
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上海电力
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胶成形及与芯棒的粘接,解决了影响合成绝缘子至造成导线落地的现象。而且在所有已知运行中
可靠性的“界面电气击穿”和端部密封的关键问的复合绝缘子发生脆断的案例中,大多是由于复
题;大大减少了复合绝缘子的粘接界面,具有产品合绝缘子端部密封性能差。使复合绝缘子的芯棒
质量稳定、劳动效率高,粘接界面牢固,不受大气暴露在周围空气中,大气中存在着各种不同浓度
压环境侵蚀特点,由于粘接质量可靠,国内现已有的酸,潮湿空气中的复合绝缘子表面电气放电;甚
80%的复合绝缘子生产商开始采用这种工艺。
至可以产生硝酸;使复合绝缘子端部密封开裂、芯
2金具结构
棒发生“脆断”。
我局投入运行的复合绝缘子金具结构主要有
为了防止复合绝缘子脆断事故的发生,应该
三种:外楔式、胶装式和压接式。外楔式金具结构从两个方面同时着手。第一是应提高芯棒的防潮
特点是在金具的内锥腔与芯棒之间压一组金属楔耐酸性能。最主要是提高复合绝缘子子的密封性
块,靠金属楔块与金具间的压应力产生的摩擦力能。提高复合绝缘子的密封性能对防止发生复合
形成自锁结构来承担绝缘子机械负荷。这种结构绝缘子脆断事故至关重要。加强复合绝缘子的密
的特点是芯棒无需加工,当楔块与金属锥腔、芯棒封性,其目的是为了最有效地防止芯棒与空气接
之间的摩擦系数以及金属内腔与楔块的外锥度配触。通常所使用的密封剂大多采用室温硫化硅橡
合理想时,可使外楔块与芯棒保持同步移动,具有胶配制而成,与高温高压下成型的复合绝缘子硫
自锁紧功能。但因金属内锥腔、外楔块的加工配化硅橡胶相比,成型工艺亦存在着较大差异,特别
合难度大,成批生产时要确保每一个金具与楔块、是耐漏电起痕性能方面,有天壤之别。高温高压
芯棒三者精确的配合难于实现。因此,这种结构下成型的硫化硅橡胶其耐漏电起痕水平可以达到
的复合绝缘子机械强度分散性大,存在金具与芯TMA4.5级以上,而用于密封的室温硫化硅橡胶
棒间相对位移的可能,造成密封不严的缺陷。
甚至连TMA2.5级也达不到。而在金属件与外
胶装式结构是在芯棒表面及金具内腔,加工护套结合部位的密封界面,特别是在带电端,又恰
定深度的槽,在槽中安放一金属弹簧,最后将胶恰是电场强度最高的地方,这样就使密封剂由于
合剂灌人芯棒和金具内腔的间隙中,胶合剂固化电遭受到破坏。室温硫化硅橡胶的耐气候老化性
后,利用镶好的金属弹簧将金具和芯棒连接在
能明显不如高温硫化硅橡胶,最能说明这一点的
起。这种结构机械强度可靠、没有相对位移,缺点是关于绝缘子国内标准IEC1109的修改,其中新
是生产周期长。
增加的一项试验内容便是绝缘子密封性能试验,
压接式结构是在压接机上将金具和芯棒紧紧这充分说明了绝缘子的密封被破坏已影响到电力
地压接在一起,让金具产生一定的塑性形变,使芯线路的安全运行,保证复合绝缘子的密封性能就
棒和金具的内表面产生予紧抱箍力,从而达到紧作为对复合绝缘子的一项基本要求被提出来了
密配合,靠彼此接触产生的摩擦力来承担拉伸负提高端部密封性能最有效的途径是采用高温硫化
荷。该工艺结构简单,机械强度分散性小,劳动效硅橡胶,在高温高压下,一次整体压注在带有密封
率高且不会产生相对位移,深得制造商和用户的圈或密封槽的金具上,避免潮气和酸雾的侵蚀,确
认可,已被厂商普通采用。
保端部密封结构可靠。
1.3复合绝缘子端部密封结构
根据消东输电线路在线运行的复合绝缘子端2提高复合绝缘子密封性能途径
部密封结构解剖分析,国内生产的复合绝缘子主
综上所述,现阶段复合绝缘子密封结构主要
要有两种,一种是采用室温硫化硅橡胶进行端部有两点
密封,另一种是采用高温硫化硅橡胶端部密封包
1)伞裙与伞裙、伞裙与护套间界面密封问
胶技术。长期的运行经验表明,复合绝缘子端部题;
密封