復(fù)合絕緣子由于脫模上的困難，其傘裙直徑難以同盤形懸式瓷、玻璃絕緣子的盤徑大小一致，因此，早期復(fù)合絕緣子傘裙盤徑和傘間距設(shè)計(jì)相比進(jìn)行大量研究后，所確定的傘裙設(shè)計(jì)原則的盤形懸式瓷、玻璃絕緣子不大合理。當(dāng)在長期高濕度大氣條件下運(yùn)行時(shí)，若復(fù)合絕緣子憎水性出現(xiàn)部分喪失或*喪失時(shí)，易發(fā)生傘裙間飛弧短接而導(dǎo)致閃絡(luò)事故，嚴(yán)重地威脅電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。目前，對于輸電線路用復(fù)合絕緣子，其傘裙形狀較以往有了大幅改進(jìn)，基本上以“大小傘”、“三傘結(jié)構(gòu)五傘組合”和“兩大兩中”三種傘型為主，傘徑達(dá)到200毫米，傘間距達(dá)到了140毫米;對于各類空心復(fù)合絕緣子，要防止較為密集的傘裙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)易在大雨或暴雨下雨水連成鏈狀，引起雨閃。因此，復(fù)合絕緣子傘裙形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)仍是一個(gè)需要系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。
絕緣子作為輸電線路安全運(yùn)行的重要設(shè)備之一，其技術(shù)性能得到電力運(yùn)行部門及制造業(yè)的普遍關(guān)注。資料顯示，我國復(fù)合絕緣子2008年的故障率為萬分之一，雖然這個(gè)數(shù)據(jù)表明了國產(chǎn)復(fù)合絕緣子質(zhì)量水平達(dá)到了新的高度，但絕緣子核心技術(shù)仍需要進(jìn)一步發(fā)展。對此，本報(bào)特邀國網(wǎng)電科院專家對我國復(fù)合絕緣子的技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。
電網(wǎng)的高速發(fā)展促進(jìn)了復(fù)合絕緣子產(chǎn)業(yè)的迅速壯大，使我國硅橡膠復(fù)合絕緣子制造技術(shù)居世界 水平。
粗略統(tǒng)計(jì)，全國復(fù)合絕緣子制造企業(yè)已超過100家，但占市場主導(dǎo)的企業(yè)僅有10多家。而且，由于硅橡膠復(fù)合絕緣子制造水平、質(zhì)量管理、運(yùn)行條件等方面存在較大差異以及復(fù)合絕緣子使用數(shù)量的逐年增多，近年來復(fù)合絕緣子發(fā)生閃絡(luò)、損壞事故日趨增多，表現(xiàn)在閃絡(luò)、機(jī)械強(qiáng)度下降、擊穿、脆斷、劣化及外力破壞等，極大地影響電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，這也表明在硅橡膠復(fù)合絕緣子制造技術(shù)上還存在一些尚待研究的問題。
復(fù)合絕緣子發(fā)展歷程
20世紀(jì)90年代以前，國內(nèi)基本上以瓷絕緣子為主，玻璃絕緣子用量較少，而復(fù)合絕緣子尚處于研發(fā)階段。
棒形懸式復(fù)合絕緣子是在1995年以后開始進(jìn)入實(shí)用化階段。此后，復(fù)合絕緣子入網(wǎng)數(shù)量連年翻番。尤其是2001年以后，整體注射成型、壓接式連接、多種形式密封措施等關(guān)鍵制造技術(shù)不斷成熟，并積累了大量的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為復(fù)合絕緣子的推廣應(yīng)用提供了契機(jī)，使復(fù)合絕緣子成為我國解決污穢地區(qū)輸電線路外絕緣污閃問題zui為有效的方法之一。2004年以后，300～550千牛產(chǎn)品相繼成功研發(fā)，國產(chǎn)產(chǎn)品逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，世界復(fù)合絕緣子制造技術(shù)的發(fā)展。
絕緣子的作用
絕緣子俗稱瓷瓶，它是用來支持導(dǎo)線的絕緣體。絕緣子可以保證導(dǎo)線和橫擔(dān)、桿塔有足夠的絕緣。它在運(yùn)行中能夠承受導(dǎo)線垂直方向的荷重和水平方向的拉力。它還經(jīng)受著日曬、雨淋、氣候變化及化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。因此，絕緣子既要有良好的電氣性能，又要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。絕緣子的好壞對線路的安全運(yùn)行是十分重要的。
絕緣子的分類
絕緣子可按結(jié)構(gòu)形式、功能和使用材料進(jìn)行分類。
(1)按結(jié)構(gòu)形式可分為針式絕緣子、棒式絕緣子和懸式絕緣子。
(2)按功能不同可分為普通型絕緣子和防污型絕緣子。
(3)按使用材料可分為瓷質(zhì)絕緣子、玻璃絕緣子和復(fù)合絕緣子(有機(jī)硅人工合成)絕緣子。
復(fù)合絕緣子
復(fù)合絕緣子是棒形懸式有機(jī)硅橡膠絕緣子的簡稱。復(fù)合絕緣子與傳統(tǒng)的瓷質(zhì)絕緣子、玻璃絕緣子相比，具有質(zhì)量輕、體積小、便于運(yùn)輸和安裝、機(jī)械強(qiáng)度高以及耐污穢性能好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在運(yùn)行中可以免清掃，免預(yù)防性測試，可避免污閃事故。特別適用于城市電網(wǎng)和中等以上污穢地區(qū)使用。
隨著棒形懸式復(fù)合絕緣子的廣泛應(yīng)用，輸電線路污閃事故逐年下降，安全運(yùn)行可靠性逐漸提高;而變電站設(shè)備用空心瓷絕緣子由于制造難度大，很難滿足超高壓電力設(shè)備的使用要求。為解決這個(gè)問題，借鑒復(fù)合硅橡膠在線路上的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。2004年，國產(chǎn)復(fù)合空心絕緣子、復(fù)合支柱絕緣子、復(fù)合硅橡膠增爬裙等開始在110～550千伏變電設(shè)備上大量使用，并為遏制污閃事故的發(fā)生起到了重要作用。
隨著硅橡膠復(fù)合絕緣子在變電站推廣應(yīng)用并取得良好的運(yùn)行效果，變電站設(shè)備外絕緣復(fù)合化優(yōu)勢和趨勢日漸突出。各級變電站母線門型構(gòu)架進(jìn)出線上的耐張串、跳線串和懸垂串等逐漸使用棒形懸式復(fù)合絕緣子;其次，各類變電設(shè)備，包括變壓器、斷路器、避雷器、互感器、電抗器、隔離開關(guān)、組合電器、電纜終端、穿墻套管、母線支柱等大量使用硅橡膠復(fù)合絕緣子。
以硅橡膠材料的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)瓷為主的外絕緣結(jié)構(gòu)，為高壓輸變電設(shè)備開拓一些新的技術(shù)領(lǐng)域。變電設(shè)備復(fù)合外絕緣的技術(shù)優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)性、可靠性已廣被認(rèn)同，成為替代瓷空心絕緣子并解決污穢地區(qū)變電設(shè)備用瓷絕緣子污閃、斷裂、爆炸等問題的新一代產(chǎn)品。
