合成绝缘子性能研究

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1、东南大学硕士学位论文合成绝缘子性能研究姓名杨宝祥申请学位级别硕士专业电力系统及其自动化指导教师陆于平严蔚恒20070101摘要摘要合成绝缘子以其独特的性能与价格优势打破了瓷绝缘子在高压外绝缘领域近百年的统治地位在各国电力系统中得到了广泛的应用。与瓷绝缘子相比合成绝缘子特别是硅橡胶合成绝缘子在耐污性能上的优势显得尤为突出因此在我国被大量应用于污秽地区。使用硅橡胶合成绝缘子是目前解决外绝缘污闪问题最为有效的方法之一。在合成绝缘子使用量越来越大的背景下对其外绝缘性能的研究有着重要的意义。年刀南通地区连续儿天

2、大雾华能南通电厂升压站瓷质绝缘子外绝缘在夜间可以看到明显的沿面放电几乎达到污闪临界状态。月钢化玻璃绝缘子经十几年运行也岀现了爆裂。该厂外绝缘很有必要进行改进。为了对比合成绝缘子与瓷和钢化玻璃绝缘子的优劣也有必要对其性能进行研究。本文用污闪的数学模型分析了影响合成绝缘子耐污性能的各种因素。结果表明合成绝缘子的污闪电压水平由表面的憎水性状况与污秽度共同决定两者中任何一个都不能全面的反映合成绝缘子的污闪特性。人工污秽试验是绝缘子耐污性能评估以及污闪机理研究的重要手段。本文对污秽试验中模拟运行绝缘子的不同憎水

3、性状况、污秽状况以及受潮湿润过程等几个关键问题进行了深入的研究制定出了合成绝缘子的人工污秽试验方法。进而通过大量的人工污秽试验研究了憎水性、污秽度以及形状参数对合成绝缘子污闪电压的影响。试验结果与理论分析一致。污闪电压才与憎水性以值表示、污秽度以表示之间存在着确定的关系。污闪电压随憎水性的增强而增大随污秽度的增加而减小。即使在憎水性很强的情况下所随变化的关系依然成立。确定了合成绝缘子的值与值后参考该绝缘子已有的【上配、关系曲线即可预测污闪电压的值。形状系数对绝缘子的耐污特性也有重要的影响污闪梯度随绝缘

4、子等效直径眈的增大而降低。即使是在憎水性完全丧失的极端情况下合成绝缘子由于等效直径小的原因污闪电压仍然比瓷绝缘子高出左右。从憎水性与污秽度共同决定合成绝缘子污闪电压的观点岀发本文提岀了合成绝缘子外绝缘性能现场评估的方法。拟通过值与的定期测量预测污闪电压期望值与可能发生污闪的概率为输变电设备的运行维护提供依据。摘要当合成绝缘子的污闪电压水平降至接近丁系统的最高运行电压或者已经处于临界状态时应该采取什么相应的措旌是运行企业必须考虑的问题。木文对合成绝缘子的水清洗问题进行了初步的研究。关键词合成绝缘子憎水性

5、污秽试验污秽性能衔"。助、。。谚嬲，吩，眈中J、目“日“曲东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对木研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档

6、可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅可以公布包括刊登论文的全部或部分内容。论文的公布包括刊登授权东南大学研究牛院办理。研究牛签名导师签名垒二竺堂日期第一章绪论第一章绪论。合成绝缘子研究现状合成绝缘子又称复合绝缘子或非瓷绝缘予一般由有机合成材料制成的伞裙护套、玻璃纤维增强的环氧树脂芯棒及金具三部分组成。这种结构综合了伞裙护套材料耐大气老化性能优越及芯棒材料拉仲机械强度高的优点。早在本世纪四十年代环氧树脂就被用来制

7、造户内高压绝缘子这种绝缘子重量轻耐冲击能力强易于加工复杂的绝缘结构。五十年代人们发现经?改性合成材料的耐漏电起痕及耐电蚀损性能大大改善。到六十年代末七十年代初用于输屯线路的合成绝缘子开始发展起来八十年代以后即得到了非常广泛的使用。口前在世界范围内交流直流、等线路上都已大量采用或试用了合成绝缘子取得了成功的运行经验。与传统的瓷和玻璃绝缘子相比较合成绝缘子有着明显的优点主要表现在以下儿个方面。强度高重量轻合成绝缘子的强度重量比很高即比强度很高。其高机械强度源于玻璃钢芯棒优异的机械性能目前所采用的玻璃钢引拔

8、棒的抗拉强度约而钢化玻璃及瓷的抗拉强度仅为、。相同电压等级下合成绝缘子的重量也仅为瓷绝缘子的。并且在以上的电压等级。特别是高强度大吨位的情况下合成绝缘产品有明显的价格优势。如考虑安装运行维护费用并进一步针对合成绝缘子优化杆塔设计这种优势将更为突岀。合成绝缘子的湿闪污闪电压高有机复合材料低能表面的憎水性是合成绝缘子优异耐湿污性能的主要原因。在大雾、小雨、露、溶雪、溶冰等恶劣气象条件下合成绝缘子表面形成分离的水珠而不是连续的水膜污层电导很低第一章绪论因此泄漏