懸式絕緣子

絕緣子在高壓輸電線路中是必不可少的一個組成部分。它的作用主要體現於兩個方面，第一個方面，它能使處於高電位的導線與處於低電位的桿塔相互連接，承受了導線的重力、風力等機械力，因此它需要滿足機械性能的要求；第二個方面，它還需要保證 兩者之間絕緣，這是其電氣方面的性能要求。絕緣子的結構比較簡單，製造成本也相對較低，它的重要性不亞於其他構成電力系統的任何設備和器件。輸電線路中的絕緣子是並聯運行的，其中任何一串絕緣子出現問題都會造成輸電線路的故障，嚴重時會造成長時間的停電，對電力系統的安全運行、以及人們的日常生活造成很大的傷害。

絕緣子分為線路絕緣子和支柱絕緣子兩大類，用於架空線路的絕緣子稱為線路絕緣子，支柱絕緣子主要用於電站。根據用途的不同，線路絕緣子又分為懸式絕緣子和耐張絕緣子。懸式絕緣子用於懸掛架空導線，耐張絕緣子需要承受導線張力，主要用在線路的始末端，線路轉彎處以及其他部位。根據絕緣材料劃分，絕緣子有電瓷、玻璃和複合絕緣子三大類。

戶外的絕緣子使用時要承受如電場強度、大氣條件、機械應力和使用壞境等多種因素的影響。這些因素都是同時作用的，並且作用的嚴重程度和作用的情況都跟絕緣子的種類和結構形狀有著很大的關係。線路絕緣子要承受由導線和自重及其導線張力所決定的拉應力，並且大風、覆冰及其溫度的變化還會使得所受的拉力變大。絕緣子還可能承受多種暫態載荷，導線振動或者搖擺都會使得絕緣子承受一個振動載荷。自然環境下如颶風、地震、導線的覆冰脫落，或者人為的槍擊，絕緣子都會使絕緣子承受一個衝擊載荷。

作為輸電線路的重要設備之一，懸式絕緣子擔負著懸掛導線和對鐵塔絕緣的重要任務，生產的懸式瓷絕緣子使用在世界各地的高壓、超高壓和特高壓輸電線路上，為各國輸電線路安全運行提供了可靠的保障。

懸式瓷絕緣子分為交流系統用絕緣子和直流系統用瓷絕緣子兩種。高電阻絕緣材料配方、特殊的傘形結構和金屬附件的防腐蝕設計使我公司生產的直流瓷絕緣子完全滿足直流輸電對產品老化的性能的苛刻要求。

懸式瓷絕緣子多種傘形結構設計，為各種不同地區線路的使用提供了多種合理的選擇方案。

傘形的絕緣子是使用歷史最悠久的一種懸式絕緣子，他的特點是結構形狀簡單，造價低，適合清潔地區選擇使用。它們通常被使用在交流輸電線路上。

盤形懸式絕緣子是使用最普遍和最重要的一種線路絕緣子，如圖 2.1 所示，這種絕緣子由鐵帽、絕緣瓷件 和腳用水泥膠合劑膠合而成。鋼腳及鐵帽與膠合劑接觸的表面薄塗一層緩衝層，一般為瀝青，鋼腳頂部瓷件之間有彈性襯墊。瓷件表面一般上白釉，鐵帽和鋼腳表面全部熱鍍鋅。帽下口邊緣與絕緣件之間留有適當間隙，以避免材料膨脹時絕緣件受應力損壞。

盤形懸式瓷絕緣子主要有球窩連接和槽型連接兩種。球窩連接結構無方向性並具有裝拆方便的優點，特別是便於帶電更換絕緣子，因此高壓、超高壓和特高壓線路上一般均採用球窩連接結構。槽型連接結構，其連接金具較為簡單，但不便於帶電作業，在我國一般使用在較低電壓等級線路中。為了保證運行中絕緣子不致從串中脫落，每個絕緣子都附有鎖緊裝置，其中在球窩連接結構中採用鎖緊銷鎖緊，在槽型連接結構中採用圓柱銷，並用開口銷或駝背銷鎖緊。

該傘形絕緣子有著較長的傘下棱，產品可以實現較大的爬電距離，傘下的內腔不易受潮，有較高的污穢耐受電壓，更適合在沿海、多霧潮濕和鹽鹼地區的交、直流輸電線路上使用。

這兩種形狀的產品因傘下平滑無棱並成開放形，因此其風雨自潔性能好，自然積污率低，再加上較大的爬電距離，使產品具有良好的污耐壓水平，在多粉塵的環境下使用更能發揮傘形結構的優越性。這種傘形的絕緣子被稱作“空氣動力型”，它們適應各種運行條件尤其是重污穢、高海拔和沙漠乾燥地區的交、直流輸電線路。

該種產品的傘盤直徑特別的大，傘下光滑無棱，流線型結構，自潔性很好，積污量小，使用特點是將其穿插在交、直流線路絕緣子懸垂串的上部和中部，特大的盤徑結構可以起到抑製冰溜和鳥糞造成的線路污閃絡情況發生。

污閃、冰閃、雨閃、雷擊中對電力系統外絕緣危害最大的是污閃，雷擊數量雖占外絕緣事故的第一位，但污閃的損失卻是雷擊的近10倍。早在1907年，義大利沿海附近一條25kV交流輸電線路就發生了污閃事故，到了20世紀50年代，世界各國的污閃事故已非常嚴重，如1951～1955年英國132l(V線路污閃事故率為0.6次/(100km·a)；1961年日本發生污閃事故162次；1969年斯堪的納維亞50-400kV線路共計發生污閃事故400多次；丹麥的60--150kV線路污閃事故的跳閘率為1～4．3次/(100km·a)；1960"-"1970年美國和加拿大的工業和沿海污穢地區，12～500kV電網也相繼發生了大量污閃事故。我國東部沿海工業較發達地區20世紀50年代出現污閃事故，60年代污閃事故逐步向全國各電網發展，不僅發生在工業城市和沿海地區，也發生在農村和內陸地區。污閃範圍日廣，頻度日高，損失越來越大，嚴重製約了經濟發展和人民生活水平提高。

常用的試驗方法根據試驗過程中電壓的施加方式可以分為恆壓法和均勻升壓法，根據絕緣子染污和濕潤過程的差異可分為鹽霧法、固體層法和濕污法等。恆壓法是將電壓快速升到預期的試驗電壓，維持恆定至少數分鐘的一種加壓方法。這種加壓方法和系統中運行的污穢絕緣子的工作狀態相一致，試驗分散性小，但試驗周期較長，是IEC和國家標準所推薦的方法。升壓法不是標準推薦的方法，但是科學研究中常用的方法，是將施加電壓以一定的速度均勻升高，直至試品閃絡。升壓法在電力系統中沒有這種運行情況，但這種試驗方法的周期很短，在較短的時間內能獲得大量的試驗數據，特別適用於各種研究性試驗和對比試驗，因此得到廣泛應用。濕污法不是標準推薦的方法，由於試驗過程不需要人工噴霧，因此不需要建造人工霧室，簡單易行，特別適用於超高壓系統的長串絕緣子和大尺寸絕緣子的人工污穢試驗。

根據國內外對污穢閃絡的研究現狀，恆壓試驗是保持整個試驗過程中試品所加電壓恆定．在此條件下來觀測污閃的形成過程，通常用來模擬實際運行絕緣子(恆壓下)的污閃。升壓試驗是在試驗過程中．電壓是逐漸施加給試品的．主要是用來了解污閃發生和電壓的關係．獲取試品污穢條件下的耐受電壓、臨界電壓或50%閃絡電壓。一般認為在求取絕緣子閃絡電壓的平均值或者50%閃絡電壓時多用升壓試驗法，在求取絕緣子最大耐受電壓或50%耐受電壓時，多採用恆壓法試驗。