高压送电线路绝缘子的选用策略分析

2017-01-04林乐许万里台运福

中国设备工程 2016年13期

关键词：污秽绝缘子高压

林乐，许万里，台运福

（深圳供电局有限公司，广东深圳 518020）

高压送电线路绝缘子的选用策略分析

林乐，许万里，台运福

（深圳供电局有限公司，广东深圳 518020）

随着我国输电线路的发展，传统的木质电线杆逐渐被钢筋混凝土电线杆所取代，这种电线杆的使用增加了输电线路的安全性和稳定性，由于电线杆的高度和质量等方面都存在一定的差异，使得整个供电线路的高度难以得到有效的统一。绝缘子作为增强电线和导体之间距离的主要物质，能够避免电线短路现象的出现。通常情况下，不同材质的绝缘子对线路安全保护的影响也是有所不同的，对于高压送电线路的运行状况来看，绝缘子的选用是非常重要的一个环节。本文就高压送电线路中绝缘子的选用策略进行分析。

高压；送电线路；绝缘子；选用；策略

绝缘子是送电线路构建中的重要组成部分，绝缘子选择的正确与否直接关系到整个送电线路的安全问题，对电网的安全运行起到非常重要的作用。近年来，随着大量高压送电线路的建设，使得绝缘子在线路中的需求量不断增加，并且送电线路对绝缘子的性能要求也是越来越高，同时还要求电路中的绝缘子维修工作量尽量减少，因此，绝缘子材料的选择是至关重要的环节。

1 常见绝缘子的分类

（1）玻璃绝缘子组成及分析。玻璃的制造主要是通过石英砂、白云石以及长石等各种化工原料经过高温熔炼使之成为液体，然后经过长时间的冷凝之后形成的一种质地均匀的材料，对这种材料经过钢化处理之后，其内部就会产生均匀的内应力，并且其内应力不会随着时间的变化而衰减，在运行过程中可以保持大量的机电强度。这种材料的优势就是具有较强的机电性能，并且使用寿命较长，能够实现材料的反复使用，此外，还不会产生工业污染现象。但是，玻璃绝缘子材料也有其自身的缺陷，具体表现为这种材料的耐污闪能力较弱，并且在绝缘子遭受闪络故障之后，材料的表面不会发生任何变化，这样也使得人们很难发现绝缘子的闪络故障。不仅如此，玻璃绝缘子的重量较大，在运行和安装的过程中比较困难。

（2）瓷绝缘子组成及分析。瓷绝缘子具有盘形瓷以及长棒形瓷两种现状，瓷件的烧制只要是通过英砂、粘土、氧化铝等各种不同的原料经过打磨、纸浆以及成型等程序烧制而成的。这种物质的烧制熔点一般低于固态物质的熔点，从而使得成瓷之后的显微结构属于一种多晶体的非均质材料。这种绝缘材料的机械性能以及绝缘性都比较好，并且使用的时间较长。盘形瓷绝缘子的优势在于具有良好的稳定性能以及绝缘性能，并且其造型较多，耐气候性较强，具有自我清洁的能力。长棒形瓷绝缘子的优势在于承受击穿的能力较强，机械强度较高，并且不会出现老化的现象。但是这种长棒形的瓷绝缘子在国内的运行相对较少，缺少一定的运行经验。盘形瓷绝缘子的缺陷在于其属于可击穿型，并且绝缘性能会随着时间的增长逐渐降低，机电性能也会随着使用时间的增加不断下降，总之就是容易出现老化现象。

（3）合成绝缘子的组成及分析。合成绝缘子是在瓷绝缘子以及玻璃绝缘子的基础上研制出来的一种新型的绝缘子，这种绝缘子具有较强的防污功能，其组成的材料主要是硅橡胶以及乙烯和丙烯橡胶，近年来，这种绝缘子在电网领域中的发展较快。合成绝缘子的最大优势特征在于耐污性能较好，附在线路表面的污秽很容易被雨水冲刷干净，不仅增强了复合绝缘子的抗污性能，同时也减少了电力部门清洁线路的工作，对于线路运行维护费用的降低具有很大的作用。此外，这种合成绝缘子的生产能够按照各种规格及机械强度状况进行生产。但是合成绝缘子的缺点在于这种绝缘子的材料主要是由有机材料构成的，与其他的普通材料相比较，其在使用的过程中容易出现老化的现象。不仅如此，合成绝缘子抗鸟害的能力也比较差，防火性能比较低，在林区容易发生火灾的地方不适合使用。

2 绝缘子的具体选择方式

（1）根据绝缘子的运行环境选择。绝缘子的选择首先应该根据其运行环境的污秽等级来判断具体的环境状况，根据绝缘子的运行经验、污湿特征以及外绝缘表现的污秽物质进行综合判断。通常情况下，如果根据绝缘子的运行经验判断绝缘子的运行环境状况时，应该重点观察线路的污闪跳闸率，通过污闪跳闸率就可以判断绝缘子的具体运行状况。污湿特征实际上是根据绝缘子运行环境当中污湿状况以及绝缘子表现的污物受潮气候条件就能够划分其污秽等级的一种定性参数。等值附盐密度通常是采用一定的方法将污秽物当中的导电成分进行换算，使其成为同样具有导电效果的氯化钠值。由于氯化钠值是一个定量参数，在污级划分的过程中可以弥补由定性经验造成的偏差。通常情况下，污秽比较严重的地区发生污闪的绝缘子盐密值比较高。通过这种因素来选择绝缘子才能够使其更好的适应具体的运行环境，从而避免因为恶劣的环境造成绝缘子老化的现象，对整个电网运行电路的安全性起到很好的保障。

（2）根据绝缘子的运行参数选择。在电压范围一定的情况下，绝缘子串污秽耐受电压的能力会随着其片数的增加不断增加，出现这种现象的主要原因在于爬电距离以及绝缘子串长的增加，污秽耐受电压也会随之增加。如果是普通绝缘子的选择，需要检验这种绝缘子是否能够达到爬电比距值，绝缘子的片数可能会增加，并且受到杆塔绝缘空间的限制，绝缘子的片数也以适当的数量增加。有些时候，绝缘子的片数不会达到规定的数值，如果在尺寸较大的杆塔上采用这种普通的绝缘子，需要投入较多的资金。但是选择耐污性的绝缘子或者是选择大盘径的绝缘子，通常是一种可行的方法。此外，在海波比较高的清洁地区，绝缘子的选择采用悬式绝缘子是非常有效的。由于直线杆塔悬垂式绝缘子可以在一定的工作电压下正常进行电网线路的保护。

（3）根据杆塔的结构选择绝缘子的类型。通常情况下，对于双铁塔尺寸限制的直线杆塔，在绝缘子选择过程中应该采用复合绝缘子，主要因为复合性的绝缘子具有良好的憎水性以及耐污闪性能，在使用过程中能够增强整个电力线路的防污闪水平，从而减少电力线路的运行和维护工作量。如果遇到双回路同杆架设线路，可以选择采用复合绝缘子以及玻璃绝缘子两种，这样不仅能够增强线路的耐雷击能力，同时还能够避免线路检修过程中出现的各种错误操作现状。对于变电站进线档构架，通常需要采用红外线检测器对绝缘子进行零值检测，通过有效的绝缘配置，能够确保架空送电线路的运行达到理想的状态，并且减少整个线路的运行维护工作量，对线路正常运行起到很好的保障。

3 结语

在电网运行过程中，电力系统的安全性对保障人们的生命财产安全非常重要。保障电路系统的安全不仅能够保证用电人员的生命财产安全，同时还能够保证输电线路的正常运行。绝缘子作为输电线路中不可缺少的一部分，其主要作用就是保护输电线路的绝缘性能。因此，在绝缘子选择的过程中，需要根据输电线路运行的实际场所以及具体环境进行选择，根据绝缘子的优势和缺陷选择合适的绝缘子，不仅需要考虑到绝缘子的性质，还应该考虑到输电线路的电压负荷，然后选择合适材质的绝缘子才能够保障输电线路的安全运行。

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图2

图3

图4 管对接焊接工艺图

多层和多道焊时，在焊接过程中严格清除焊道或焊层间的气泡、夹渣、氧化物等缺陷，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理；从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用适当的方法（如碳刨等）清理根部至正面完整焊缝金属为止，清理部分的深度不得大于反面焊缝金属宽度；每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不超过焊道表面的宽度；同一焊缝应连续施焊，保证一次完成；不能一次完成的焊缝注意焊后的缓冷和重新焊接前的预热。