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南京硅橡胶绝缘子 应用分析
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南京硅橡胶绝缘子 应用分析
复合绝缘子是有机硅橡胶材料 复合制成的高电压绝缘子。主要产品有棒式和横担式，在35kV、110kV及220kV线路上作为悬垂及耐张承载绝缘。目前也有用于10kV线路的绝缘子产品。
复合绝缘子外形结构近似悬式绝缘子，有端部金具、绝缘伞形波纹、护套和绝套心棒构成。
它具有以下优点：
(1)　机械性能优越：由于心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，并具有较强的吸振能力，抗震阻尼性能很高，为瓷绝缘子的1/7～1/10。
(2)　复合绝缘子串抗污闪性能好：复合绝缘子具有憎水性，下雨时在复合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，不易构成导电通道，其污闪电压较高，为同电压等级瓷绝缘子的3倍。
(3)　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)，而复合绝缘子为6～7级。
(4)　抗老化性能好：经十年实践检测表明，复合绝缘子除颜色略有变深并介电常数和介质损失角稍有增加外，对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。
(5)　结构稳定性好：一般瓷悬式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，而复合绝缘子为外胶装配结构，其内心为实心棒绝缘材料，不存在劣化合击穿，不会出现零值绝缘子。
(6)　线路运行效率高：由于复合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，从而缩短检修、停电时间。
(7)　重量轻：含成绝缘子自身重量轻在运输、施工作业中，可大大减轻工作人员的劳动强度。
但是事物一分为二，复合绝缘子也存在一些缺点：
(1)　复合绝缘子价格高。
(2)　复合绝缘子承受的径向(垂直于中心线)应力很小，因此，使用于耐张杆的高压绝缘子严禁踩踏，或任何形式的径向荷重，否则将导致折断。
(3)　复合绝缘子在施工或平时运行时严禁硬物跌落、碰擦，因其伞部为硅橡胶，质地比较柔嫩，极易损伤而破坏密封性，导致绝缘性能下降。
复合绝缘子在我国要有更广泛的使用，需突破人们多用于防污闪的认识，才能动摇传统瓷、玻璃绝缘子的统治地位。要实现这一目标，还需要关注如下问题，并继续进行更深入的研究工作。
1. 机械强度的选择
合成绝缘子芯棒最突出的特点是高强度与高比强度。其拉伸强度可达7000MPa，比强度是优质碳素钢的5倍。有的地区、部门提出使用合成绝缘子，机械强度要比传统瓷、玻璃绝缘子提高一级，如使用瓷绝缘子为160kN，而使用合成绝缘子为210kN。实际上，当使用负荷小于40% 额定机械负荷时，可保障运行的可靠性。因此，完全可按照瓷绝缘子的方法选用合成绝缘子，而不必提高机械负荷值。芯棒载荷挠度测定表明，合成绝缘子有良好的抗弯性能、良好的耐舞动和微风振动性能。当用于耐张塔时，可承受一定的弯矩。不同端部连接结构的产品在长期运行中，其机械性能的变化会有多不同，还需要深入研究。
2. 比距地选择
合成绝缘子比距地选择，国内外均有两种意见：一是考虑表面材质憎水性的劣化，取1:1；二是综合当前各国运行经验，比距可适当减少，如合成绝缘子可取瓷绝缘子的2/3或3/4.为规范合成绝缘子的外形尺寸，JB/T 8460行业标准和国调中心“合成绝缘子使用指导性意见”统一要求：0～II级污秽地区，比距为20 mm/kV；III～IV级污秽地区，比距为25mm/kV。实际上，这一规定，对于清洁区和一般污秽地区，高于GB/T 16434的要求；对于重污区，就是瓷绝缘子的3/4。
3. 清扫问题
合成绝缘子积污是否终于瓷绝缘子，目前尚无统一意见。针对一些污闪事故的发生和重污区合成绝缘子积污过多的问题，提出了是否需要清扫的问题。由于合成绝缘子污闪电压高，即使憎水性下降甚至短时近于消失，其污耐压也高于绝缘子20%。因此，清洁区和一般污秽地区可免清扫。对于特别严重的工业和盐碱污染地区可采用定期更换的办法，各地可根据自己的经验，当表面憎水性明显下降，且盐密过大（如大于0.2mg/cm2）时更换高压熔断器的绝缘子，并以此确定更换周期。
防风偏复合绝缘子适用于高压线路硬跳线用，能有效的防止跳线风偏，导线随风舞动，保证了相与地之间的绝缘距离，也叫硬跳线绝缘子。防风偏复合绝缘子杜绝了因跳线造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等现象。解决了导线随风舞动威胁架空输电线路安全、稳定运行的重要隐患。
2.结构及性能
复合绝缘子由硅橡胶伞裙、环氧树脂玻璃纤维引拔棒（简称芯棒）、硅橡胶护套、金属端部附件、均压环等五部分组成，它具有以下性能：
1） 硅橡胶伞裙硅橡胶伞裙是以硅橡胶为基体的高分子聚合物制成的伞裙；经高温硫化而成，直接粘附于芯棒上的硅橡胶护套，起着保护芯棒、遮挡雨雪、增大爬电距离、提高外绝缘性能的作用。具有良好的憎水性和优良的电绝缘、耐腐蚀、耐老化，因而具有很高的污闪电压。绝缘距离1m的复合绝缘子在等值盐密0.6mg/cm2和灰密1.0 mg/cm2下（相当于1V级以上污秽）最低污闪电压仍能达到140kV，为同等条件下瓷绝缘子串的3～4倍，即使表面积满污秽，由于分子间的迁移作用，即使表面积满污秽，依靠小分子量的硅氧烷分子从硅橡胶主体向受污层扩散，使受污层表面仍具有良好的憎水性，因而不需清扫，将其使用于污秽区，能有效地防止污闪事故的发生。由于伞裙是通过高温一次整体成型工艺，直接粘附在芯棒上的，材质均匀，内部结构紧密完整，无气泡间隙，属不可击穿型，内绝缘性能大幅度提高，为输电线路的安全运行提供了可靠的保证。伞裙还具有优良的耐电腐蚀性，经受1000h电腐蚀试验后，伞裙表面未出现任何腐蚀痕迹。耐漏电痕迹试验达6-7级，居国际先进水平，5000h人工加速老化试验后，其机械、电气性能均无明显变化，证明伞裙具有良好的抗氧、抗臭氧及耐老化性能。由于高温硫化成型的硅橡胶伞裙材料的分子主链si-o键构成的三维网状结构，其化学性能十分稳定，并在其有机侧基无饱和键；使它具有十分优异的耐大气紫外线、臭氧和耐电、热的老化及耐化学腐蚀等性能。
1、用途及类
高压线路盘型悬式绝缘子（以下简称绝缘子）供髙压架空输配电线路中的绝缘和固定导线用。一班组装成绝缘子串于不同电压等级的线路上。绝缘子按其使用环境和地区，分普通型和耐污型两类。普通型绝缘子适用于一般地区，如适当增加绝缘子片数可提高污闪性能。耐污染绝缘子按其形结构分为钟罩型和双层伞型两种，耐污型绝缘子适用于工业粉尘、化工、盐碱、沿海及多雾地区，不同结构型式耐污型绝缘子的最佳使用范围，需通过试预运行后总结确定。
绝缘子安链接方式分球型和槽型两种。
普通型悬式包 XP 型（新型号）X型 &（老型号）两个系列。XP 型号列按机电破坏负荷有 &70、80、100、120、160、210、300KN &七级；X 型系列按一小时机电负荷有30、40KN两级。
型号说明：
联按结构特征 C 表示槽型连接（球型连接不表示）
数字70、80、100、120、160、210、300为额定机电破坏负荷 （KN）. &30、45为一小时机电实 & & & & & & &验负荷（KN）.
设计训序号：
产品型式代号：
Xp: 以机电破坏负荷表示的普通型悬式绝缘子
X:以一小时机电负荷表示的普通型悬式绝缘子
XWP:以机电破坏负荷表示的双层伞耐污悬式绝缘子
ZXHP:以机电破坏负荷表示的钟罩型耐污悬式绝缘子
列1：XP-70C
表示机电破坏负和为 &70KN 的普通型悬式绝缘子，连接结构为槽型。
列2: XWP-100
表示机电破坏负荷为 &100KN &双层伞耐污型悬式绝缘子，连接结构为球型，设计序号为2.
表示一小时机电负荷破坏为45KN的普通型悬式绝缘子，连接结构为球型。
2 & & 结构简介
悬式绝缘子由瓷件、铁帽脚用不低于525号硅酸盐水泥、瓷砂或石英砂胶装而成。铁帽及钢脚与胶合剂接触表面薄涂一层缓冲层。钢脚顶部有弹性衬垫。瓷件表面一般上白釉。根据需要也可以上棕釉或兰灰釉。铁帽
、钢脚表面全部热镀锌。球型连接结构的推拉式弹性锁紧销有W型和R型两种形式，均用铜材制成，弹性及防腐性好，拆装方便。槽型连接的园柱销和驼背形开口销，前者表面热镀锌，后者用钢材制造。上述弹性锁紧销。圆样销等零件均与产品成套供应
普通型绝缘子瓷件伞群的棱与棱之间留有较大间距，特别是XP-70和X-45 型绝缘子，棱槽宽，清扫方便，钢脚球头一般均伸出瓷群外有利于带电作业。
双层伞耐污绝缘子巨大，伞形开放，群内光滑无棱，积灰速率低，风雨自洁性能好。钟罩型耐污悬式绝缘子。吸收了欧，美和日本防雾型绝缘子的结构特点，利用伞内外受潮的不同期性及伞下高棱的仰制放电作用，防污性较好，经过多次人工污秽实验结果证明，其污闪电亚比同级普通绝缘子可提高20-50%。
芯棒采用环氧树脂浸玻璃纤维制成，是整个复合绝缘子的骨架，起着支撑伞裙、端 部金具、内绝缘、承受弯曲和拉伸机械负荷等多重作用。是由5～10?m的无碱玻璃丝，沿受载方向排列，经热固性树脂固接在一起经挤拉成型。在一支Φ18的芯棒中，含这种玻璃纤维丝就有100多万根，所以具有很高的抗张强度（大于600Mpa）；约为普通钢的1.5～2倍，是优质钢材的3～4倍，为高强度瓷的3～5倍，采用Φ50mm的芯棒就可制成机械负荷达100吨的复合绝缘子，为输电线路向超高压、大吨位发展创造了条件。此外芯棒还具有良好的减振性、抗蠕变性及抗弯曲疲劳断裂、抗冲击性能等；具有柔韧弹性和优良的电绝缘性能，是复合绝缘子质轻高强、杆径细、内绝缘水准高的基础
3）金属端部附件
金属端部附件与芯棒的联接采用压接式的结构，它利用大吨位的压接机使金属端头 与芯棒产生弹性形变，防止芯棒位移，加工简单，自动化程序高，强度分散性较小，稳定可靠，可以有效地保证产品质量，在国外已得到普遍应用。结构新颖、联结牢固、安全可靠，它起着两端电极挂线悬吊，传递拉张负荷等作用。
防风偏复合绝缘子体积小，重量轻（为瓷绝缘子串的1/7-1/10）具有弹性好，不需测零值，不需定期清扫，因而不仅给运输、安装带来极大方便，而且大大减轻维护量及节约大量维护费用，减轻工人劳动强度，也为事故检修及实施紧凑线路提供子良好条件。整体一次成型的复合绝缘子结构紧凑、整体性强、界面少、杆径细、爬电距离大，内、外绝缘水准高，具有良好的柔韧弹性、机械强度高
3.可替换性和通用户
防风偏复合绝缘子产品可替换以运行在线路中的硬跳线处悬式绝缘子，多种与铁塔的连接金具可供用户选择，也可为用户订制特殊规格的铁塔连接金具。安装快捷、方便。
企业竞争的关键是产品及产品开发能力的竞争，一旦技术或产品开发有突破性创新，必然会赢来广阔的市场。
我国的输变电设备制造业在市场竞争中处于弱势地位，从根本上说就是缺乏有竞争力的产品和技术，缺乏创新的原动力，自主创新能力不强。特高压产品的开发，将推动制造厂建立自主研发的组织管理机制和激励保障机制，提升企业开发产品的能力，促使在新技术、新工艺、新设计等方面积极探索，从而提高企业的自主创新能力，实现研制、开发和生产水平的突飞猛进。
大连电瓷为进一步扩大复合绝缘子产品的生产能力和增加高端产品的品种。
前些年与清华大学合作研制了500kV~1000kV的交流悬式复合绝缘子、?500kV~?800kV的直流悬式复合绝缘子、110kV~500kV的交流柱式复合绝缘子、?500kV的直流柱式复合绝缘子以及110kV~500kV的交流空心套管复合绝缘子和?500kV的直流空心套管复合绝缘子等。
其中的500kV~1000kV的交流悬式复合绝缘子、?500kV~?800kV的直流悬式复合绝缘子均已通过中国电力企业联合会组织的鉴定。电站电器类空心绝缘子以前几乎是瓷质产品，近十年来，复合空心绝缘子替代瓷质空心绝缘子的比例在逐年增大。复合空心绝缘子国内已基本完成开发、标准研究和积累运行经验，正处于向大规模产业化发展阶段
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