浅谈合成绝缘子

浅谈合成绝缘子湖北省黄冈供电公司输电中心许勇1、概述我部目前管辖的输电线路上的绝缘子大部分为普通瓷绝缘子，为了防止输电线路污闪事故的发生，采用人工定期清扫线路上的瓷绝缘子，人工检测零值瓷瓶，要使线路完全不发生绝缘子污闪事故，现有的人力是远远不够的，而且清扫时还需停电，降低了线路安全运行可靠性和经济性。而确保电力系统安全运行，提高供电可靠率又是对电力企业考核的一项重要指标，不断使用高科技材料就是解决这个问题的有效途径。硅橡胶合成绝缘子作为一种新产品具有重量轻、体积小、抗污闪、耐老化、免检修和免维护等优点，开始在我部所辖的线路上得到大量的应用。2、合成绝缘子的基本结构合成绝缘子也称为有机复合绝缘子、硅橡胶绝缘子或非瓷绝缘子，它是由有机硅橡胶合成材料组成的复合结构绝缘子，主要有金具、伞裙护套、芯棒、粘接层和均压环组成。(1)金具是合成绝缘子机械负荷的传递部件，它和芯棒组装在一起构成合成绝缘子的连接件。金具结构的好坏影响到芯棒强度的发挥和绝缘子的机械性能。(2)伞裙护套是合成绝缘子的外绝缘部分，其作用是使合成绝缘子具有足够高的抗湿闪和抗污闪的外绝缘性能，保护芯棒免受大气侵蚀。(3)芯棒是合成绝缘子机械负荷的承载部件，同时又是内绝缘的主要部件，由环氧玻璃纤维制成。(4)粘接层一部分是用粘合胶完成伞裙护套与芯棒之间的连接；另一部分是用灌封胶来完成伞裙之间的连接。粘接质量的好坏直接关系到内绝缘的水平。(5)均压环是用来均匀分布作用在合成绝缘子靠近导线端的电压的。（最早的合成绝缘子上、下端都有均压环，而现在的合成绝缘子只有下端才有均压环。）3、合成绝缘子的优缺点(1)具有优良的绝缘性能，特别是耐污闪性能非常好：因为合成绝缘子的硅橡胶具有优异的憎水性，在其表面积有污秽物后，污秽物也具有憎水性，这种现象称为硅橡胶憎水性的迁移特性。这样，下雨时在合成绝缘子的伞形波纹表面不会沾湿形成水膜，而是呈水珠状滴落，水分不能渗透到污秽物中，在污秽物中也不会产生导电层，不易构成导电通道，从而避免了污闪现象的发生，所以合成绝缘子特别适用于污秽地区，其污闪电压较高，为同电压等级瓷绝缘子的3倍。另外从有效泄漏距离来说，合成绝缘子的泄漏距离相当2倍普通瓷绝缘子的泄漏距离。(2)机械性能优越：由于合成绝缘子的芯棒由环氧玻璃纤维制成，其扩张强度为普通钢的1.5倍，是高强瓷的3～4倍，轴向拉力特别强，其机电负荷可达45吨，并具有较强的吸振能力，抗震阻尼性能很高。(3)抗老化性能好：经实践检测表明，合成绝缘子长时间运行后除颜色稍有变深和介电常数、介质损失角稍有增加外，表面不沾湿性及耐电蚀起痕性均无变化，说明抗老化性能良好。(4)耐电蚀性优异：绝缘子表面漏电闪络形成不可逆性劣变起痕现象，一般标准为不低于4.5级(即4.5kV)，而合成绝缘子为6～7级。(5)具有很强的耐侯性：硅橡胶具有很好的耐紫外线、耐臭氧和耐电晕特性，可在-50℃~+200℃环境下长期工作。(6)结构稳定性好：普通悬式瓷绝缘子是内胶装配结构，由于电化腐蚀，运行中会产生低零值绝缘电阻，容易出现零值绝缘子，而合成绝缘子为外胶装配结构，其内芯为实芯棒绝缘材料，不存在劣化和击穿，不会出现零值绝缘子。(7)线路运行效率高：由于合成绝缘子的风雨自洁性好，又不产生零值绝缘子，故清扫检查工作可改为每4～5年一次甚至更长，从而缩短检修、停电时间。(8)重量轻、体积小：合成绝缘子自身重量轻，是同电压等级普通瓷绝缘子串重量的1/10，在运输、施工作业中，可大大节省运输费用、减轻工作人员施工安装的劳动强度。合成绝缘子除了上述的一些优点外也存在一些缺点：(1)合成绝缘子价格相对比较高。(2)合成绝缘子承受的径向(垂直于中心线)应力很小，因此，使用于耐张杆的合成绝缘子严禁踩踏或任何形式的径向荷重，否则将导致折断。4、合成绝缘子与瓷绝缘子的性能比较以SGX-35kV、SGX-110kV绝缘子和普通瓷绝缘子作如下比较：合成绝缘子和普通瓷绝缘子性能比较电压等级绝缘子类别工频干闪雷冲击闪烁爬电距离泄露比距备注电压（KV）电压（KV）（mm）（cm/KV）35KV合成绝缘子18738011503.286瓷绝缘子2253608702.4853片110KV合成绝缘子39074527002.454瓷绝缘子45168618901.7187片(1)上表的数据表明，合成绝缘子的防污水平明显比瓷绝缘子高。从我部目前所管理的线路实际运行情况来看，效果还是可以的。由于硅橡胶表面是低能面，具有优良的憎水性，不易积聚灰尘和其他含盐物质，耐污性能好，污闪电压高，相同的爬距，所以合成绝缘子等效于瓷绝缘子1.3～1.4倍的绝缘水平。但是合成绝缘子的工频干闪电压比瓷绝缘子低，这说明瓷绝缘子耐受系统过电压的水平要大大好于合成绝缘子。(2)由于合成绝缘子是外胶装结构，无零值，克服了内胶装绝缘子脚球根部强烈电化学腐蚀锈烂的弊端，提高了绝缘子的安全可靠性和使用寿命。(3)合成绝缘子是棒型绝缘结构，一般不发生内部击穿事故，其绝缘强度高、无零值，所以也不需要象瓷绝缘子一样定期清扫和检测零值，减轻了送电线路的维护工作量，大大提高劳动生产率。(4)合成绝缘子重量轻，体积小，不易破碎，方便了运输和施工。5、结束语合成绝缘子在施工或平时运输时严禁硬物撞击、碰擦，特别是施工人员站在导线上安装或更换完合成绝缘子以后上横担的过程中要千万注意，不能用手紧抓合成绝缘子的伞裙及芯棒，更不能用脚踩踏合成绝缘子的任何部位，因合成绝缘子的伞裙材料为硅橡胶，质地比较柔嫩，极易受损伤而导致粘接层的密封性被破坏，导致合成绝缘子的绝缘性能下降。合成绝缘子在耐张杆上的使用，目前尚存在着许多争议。在我们我部所辖线路的耐张杆上目前没有使用合成绝缘子。由于合成绝缘子上网运行时间不长，有待进一步积累运行经验，在运行实践中进一步发现问题，验证其各项性能，不断改进和完善产品质量，这是我们大家共同期盼合成绝缘子今后发展的方向。