绝缘层施工（共12篇）
绝缘层施工 篇1
关节的施工,完成沿海通道非绝缘关
3分段关节改造施工方案
1 工程节简改介绝缘关节的腕臂底座更换和开关安装工作。主要工作量为:
制定接火施工方案
福州枢纽杭福联络线上行线牵引供电设备2010年2月27日
更换腕臂底座17处,新装腕臂14套,拆除腕臂7套,下锚补偿
施工完成投入运行当天,该线两组分段绝缘器出现不同程度的拉
要令申请停电
弧烧伤和严重及撞拉击线,严安重装危4及处动车,组新运架行设安接全触,当网天7立00即m利,用“拆天除接触网350m,接触窗”时间拆除分段绝缘器。经初步原因分析,并询问该分段绝缘
器生产厂家西网安倒铁锚路2科处学,技术绝研缘究关有节限调公司整技4术处主,管悬人挂员调,了整解约3 000m,双极隔离停电、验电、接地线到该分段绝缘开器关不安适装用2在组正线,及避1雷20k器m/安h的装接4触台网。线共路需上(要该6线个封锁点。停电作业
虽为联络线,实际是担负正线的功能)。
原设计方案为:整个福州枢纽疏解区供电分段全部采用接触
前4个封锁点完成福厦上、下行联络线的更换腕臂底座、腕作业结束检查
网分段绝缘器实现,针对分段绝缘器不能满足行车安全的实际要求和存在的安臂全安隐装患、,补及确偿保安温装福、线接正触常运网行拆和除福及厦架线设联调调联整试。工作正常进行的要求,南昌局东南公司于2010年3月2日组织有
人员撤离、撤除地线
关专家召开福州枢纽前牵三引个供点电毕方,案专樟家林会线审路会所,至专家福组厦确线定路的所解之间的福州上、下行消令、恢复送电绝缘决关方节案改为为绝“缘枢锚纽段疏关节解。区内的六处分段绝缘器取消,就近设置绝缘
锚段关节实现联电络分线段禁。行福州电枢力纽机杭车深。正线的非绝缘关节改为绝缘
由于该枢纽工程,按照专家会审意见实施,相当于将整个福州枢纽内的接触网进行
锚段关节。
完成福厦上下行联络线2个分段绝缘改绝缘关节的施工,完成沿海通道非绝缘关节改绝缘关节的腕臂底座更换和开关安装工作。主要工作量为:更换腕臂底座17处,新装腕臂14套,拆除
既有线改造施工,同时涉及设计方案,设备采购和既有线施工行车组织。
由于该枢纽工程第,4按照个专点家毕会樟审林意见线实路施所,至相当福于厦将线整路个所福州之间的福腕臂州7上套、,下下行锚补联偿络及线拉可线以安通装4行处电,力新机架设接触网700m,拆除枢纽根据内南的昌接铁触路网局和进东行南既公有司安线排改,造福施州枢工纽,疏同解时区涉改造及大设致计分方为三案个,阶设段备:采第一接触网350m,接触网倒锚2处,绝缘关节调整4处,悬挂调整约
个阶购段和,既先有将沿线海施车通工道。行正车线接组通织;。第二个阶段,改造福厦联络线上下行;第三个阶段,改造温福根联据络线南上昌下铁行。路局和东南公司安排,福州枢纽疏解区改造大致
3 000m,双极隔离开关安装2组,避雷器安装4台。共需要6个封锁点。
分为三个阶段:第一第个5阶、6段个,先封将锁沿点海完通成道正沿线海接通通道;上第、二个下阶行线非绝缘前关4节个改封绝锁点缘完关成节福后厦的上腕、下臂行底联座络更线的更换腕臂底座、腕段,本改次造方案福为厦第联二络个阶线段上,下改行造福;厦第联三络个线阶上下段行,。改造温福联络线上下行。臂安装、补偿安装、接触网拆除及架设调整。
换、隔离开关的安装调试、避雷器安装。
2福本州次枢纽方疏案解为区第福厦二联个络阶线段上下,行改改造造福施厦工范联围络平线面上示意下图行。
2 福州枢纽疏解区福厦联络线上下行改造施工范围平
前3个点毕,樟林线路所至福厦线路所之间的福州上、下行联络线禁行电力机车。
4接触网接火施工安全应急预案
面示意图
第4个点毕樟林线路所至福厦线路所之间的福州上、下行联络线可以通行电力机车。
1)峡南变电所故障应急预案实施:峡南变电所第5一、旦6个发封生锁故点障完,成沿暂海时通无道法上、排下除行线非绝缘关节改绝缘时,为保证温福线动车的正常运营,迅速断开峡连关臂节供后电的断腕路臂底器座和更隔换离、开隔离关开,关峡的连安臂装调供试、避雷器安装。
4 接触网接火施工安全应急预案
电范围改由罗源变电所越区供电,罗连臂和峡连臂合称为罗峡臂。峡南变电所故障排除
后恢复原供电范围;
1)峡南变电所故障应急预案实施:峡南变电所一旦发生故障,暂时无法排除时,为保证温福线动车的正常运营,迅速断开峡连臂供电断路器和隔离开关,峡连臂供电范围改由罗源变电所
沿2海)通福道州分段南-改峡关节南施变工电平所面间图接触网出现事故的应越急区供预电案,实罗施连:臂和如峡发连生臂接合触称为网罗故峡障臂,。峡南变电所故障排除后恢复原供电范围;
2)福州南-峡南变电所间接触网出现事故的应急预案实施:如发生接触网故障,先派人(施工期间驻扎在K879+921附近)要令停电,同时抢险一组到达K879+921处将关节绝缘关节的联通电连接摘开,申请枢纽联络线改由罗樟臂越区供电,开通温福线。抢险二组进行接触网故障的处理。故障处理完毕后,利用晚上封闭点时间停电,安装K879+921处电连接将绝缘关节联通,恢复峡连臂供电;
3)行车安全应急预案实施:如发生有碍行车的情况,应立即上报铁路运营、电务部门,使其能够及时启动相关应急预案,减少事故影响的范围,并应立即在相关部门的指导下,加强事故区段两端的防护,必要时应封闭事故区段,同时应迅速组织骨干人员进行抢修,力争将影响程度和范围降到最小;
4)高空坠落安全应急预案实施:如发生高空坠落事故,由安全员组织抢救伤员,施工作业负责人打电话“120”给急救中心以及上一级施工部门负责人,并保护好现场防止事态扩大。其他人员协助施工安全员做好现场救护以及护送伤员外部救护工作,如有轻伤或休克人员,现场安全员组织临时抢救、包扎止血或做人工呼吸或胸外心脏挤压,尽最大努力抢救伤员,将伤亡事故控制到最小程度;
5)高压触电安全应急预案实施:发生人身触电事故时,先使触电者脱离电源,再急救。立即通知有关部门停电,或用高压绝缘杆挑开触电者身上的电线;高空作业时触电,断开电源时要防止触电者摔下来造成二次伤害。如触电者伤势不重,神志清醒,但有些心慌,四肢麻木,全身无力或者触电者曾一度昏迷,但已清醒过来,应使触电者安静休息,不要走动,严密观察并送医院。如触电者伤势较重,已失去知觉,但心脏跳动和呼吸还存在,应将触电者抬至空气畅通处,解开衣服,让触电者平直仰卧,并用软衣服垫在身下,使其头部比肩稍低,以免妨碍呼吸,如天气寒冷要注意保温,并迅速送往医院。如触电者呼吸困难、痉挛,呼吸停止或心脏跳动停止或二者都已停止,应立即进行口对口人工呼吸法及胸外心脏挤压法进行抢救,并送往医院。在送往医院的途中,不应停止抢救。对于触电者,特别高空坠落的触电者,要特别注意搬运问题。对于假死的触电者,要迅速持久地进行抢救,只有经过医生诊断确定死亡,方能停止抢救。
摘要：随着我国铁路高速化的进一步发展,既有电气化铁路区段的接触网分段绝缘器改绝缘锚段关节施工将越来越多本文结合福州枢纽疏解区接触网分段绝缘器改绝缘锚段关节施工改造实施方案、实施要点及注意安全事项,对该项改造工程的实施方法作了初步的探讨。
关键词：既有接触网,分段绝缘器,锚段关节
参考文献
[1]汪松滋.电气化铁道接触网事故与安全运行[M].中国铁道出版社,1993.
[2]于万聚.高速电气化铁路接触网.西南交通大学出版社,2003,5.
[3]刘成刚,左朝胜.广铁多项措施确保“大提速”安全[N].科技日报,2007.
[4]铁道部文(电气化扶路接触网抢修规则),1989.
[5]中铁电气化局集团有限公司.电气化铁道接触网[M].北京:中国电力出版社,2004.
绝缘层施工 篇2
第十届绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集 环保节能型绝缘技术及绝缘材料的发展詹 超 １ 引 言 采用超导电力技术，不仅可以大大提高单机容量 和电网的输送容量，并能大大降低电网损耗，可 以明显改善电能的质量、提高系统运行的稳定性 和可靠性、降低电压等级、降低电网造价和占地 面积，使超大规模电网的建设变成现实。据统计资料显示美国每年在输电线路上的损 失高达４００亿美元。如果使用高温超导线材，同 样的直径和普通铜线相比，导电能提高约１００倍。因为其损耗小，制成器件的体积小、重量轻、效 率高，若用它制造变压器、电缆、电机将会对电 力工业带来划时代的革命。根据预测，到２０１０年我国的装机容量将达到 ５５０ＧＷ。而目前国内燃煤发电约占总发电量的 ７５％，水电约占２３％，核电、风电和太阳能发电 约占２％。其中水电集中在西部和南部地区，燃煤 我国正处于工业化的中期阶段，还需要经历 一个资源消耗阶段，投资率高，原材料工业增长 速度快，特别是粗放型经济增长方式没有根本改 变，资源浪费大，单位产值的污染物排放量高。因而必须注重两端，一方面从资源开采、生产消 耗出发，提高资源利用效率；另一方面在减少资 源消耗的同时，相应地削减废物的产生量。因此，中国发展循环经济是产业生态化与污染治理产业 化、动脉产业与静脉产业协调发展的有机统一。循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为 核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可 持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。作为我国绝缘材料与绝缘技术产业的发展在 以下方面应该以予重视，尽快赶上世界发达国家 的水平。发电集中在煤炭丰富的地区。电能的消耗主要是电动机，它约占总发电量的６０％～７０％，而负荷 中心大多数在中东部及沿海地区。然而常规电力设备和系统存在一些自身缺 ２提高电力系统的输电能力和系统的稳定性是 世界范围内电力系统迫切需要解决的问题 国内外均存在巨大的市场需求。常规电力设 备和系统存在一些自身的缺陷，严重阻碍了电力 系统的发展，从材料角度来说效率受到铜、铝等 基本导电材料的限制，要进一步提高难度很大。陷，严重阻碍了电力系统的发展。①随着电网容 量的增加和规模的不断扩大，电力系统的短路容 量越来越大，不加限制的短路电流对电气设备和 正常工业生产带来很大危害。目前对付短路故障 的办法是用最先进的六氟化硫（ＳＦ６）断路器直接断 开故障线路，最高开断容量为６３ｋＡ，要进一步提 高其开断容量非常困难。②常规电力技术缺乏快 作者简介：唐超（１９６５一），男，四川人。高级工程师，博士，主要从事绝缘技术与绝缘材料的研究，（电子信 箱）ｓｅｄｃｔｃｈａｏ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｔｏｎｉ。速功率调节技术。这就使得电力系统的功率只能 维持基本的相对平衡。因此，一旦电力系统发生 较大的短路故障，可能导致严重的功率平衡，从 第十属绝缘材料与绝缘技术学术交渡会论文集 而引起系统崩溃对电力系统产生破坏性的危害。＠常规电力系统的效率受到铜、铝等基本导电材 料的限制．要进一步提高难度很大。我国电同的 功率损耗约占总发电量的８ ５％。④常规电气设备 占地面积大，而人口密度太的城市是负荷中心。人口集中的东中部地区电阿占地需求越来越大，要解挑这一矛盾．电力系统必须发生根本性变化。＠可再生能源（太阳能、风能）发电的能量密度低． 择易受到气候的彤响，要使这种能源得到充分有效的利用．必须采用新的技术改善其品质．使其 的高温超导限流器 能更为有嵇地与大电网连接。要解决以上问题． 必须大力发展高温超导电力技术。２ １故障电流限制器的开发 目前我国最大的电力系统容量已超过 １００００ＭＷ，蛀高输电电压为５５０ｋＶ．最大发电设 备容量超过６００ＭＷ．发电量和装机容量均已位居世界第二。系统一旦发生故障，故障电流将迅速 增加．一般可达到额定电流的１｛２４）倍。巨大的电 流将产生很高的机械和热成力，系统中所有电气设备必须承受电流所造成的影响，保证在２０～ ３００ｍｓ内无任何损坏．以后电阿中的断略器会切 断电流．保护整个系统。由于断路电流的增加，系统中设备的技术指标均要增加．大丈提高了系统的建设成本，特别是断路器的费用增加最多，崮此必须采取有效措施限制联台电力系统中的断２ 髫２中科院电Ｉ所研制的高蹦导琨藏器２超导储能装置 为了更有效地利用能源，必须设置能岳的储 存系统。现有电力系统中的电力储存技术主要是 抽水赭能。抽水储能电厂一般都建在远离负荷地 点的山问，必嵩长距离的送变电设备。在储能效率仅６５％～７０％较为低下的基础上，长距离输送 路电流水平．保证电阿的安全和经济运行。超导限流器在系统正常运行时无电阻（超导 体处于超导状态），系统短路时，迅速产生高电阻（超导体处于失超状态）．将故障电流限制到较低水平。当线路故障捧１５采后，超导限流器可自动恢复 又要损耗不少电能．与分散型电力储存系统相比是极为不利的。超导态为再次限制短路电流做好准备。超导故障 限流嚣集检溟Ｉ、触发和限流于一身，是电力系统最理想的限流装置。图１为德国Ｓｉｅｍｅｎｓ公司制造 超导储能（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ简称ＳＭＥＳ）是利用超导线刚通过壮流 逆变嚣将电网ｉ＝￡剩的能量以电磁能形式储存起 的屯阻型故障限漉器，图２为中科院电工所研制 来．庄需要时再通过整流逆变器将能罱馈送给电 第十届绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文羹 同或作其他用选。由于超导线圈在超导状态下无 焦耳热损耗逗行，同时其电流密度比一般常规线 圈高Ｉ～２个数量级。因此它不仅能长时问无损耗 地储存能最，而且能达到很高的储能密度。它的 储娩教宰高．响应逮度快也是其它类型储能装置 无法比拟的。嘶着高温超导材料研究逐步走向实 用化．高温超导储能（简称ＨＴ￥．ＳＭＥＳ）也成为 一个研究方向．井有相应的微型样机问世。圈３为德国ＩＴＰ研制的２００ｋＪ／１６０ｋＷ超导储能系统．图４ ２ ３超导变压嚣 在传统的变压器中．绕组中的铜损占变压器 满负荷运行时总损耗的绝大部分．采用高温超导 绕组可以太大降低这部分损耗．同时，随着城镇 用电负荷日趋增大，必须使用体积更为庞大的大 容量变压器来满足用户的蔼求。许多现有变电站 都面临重建的问题，由于在相同容量下超导变压 器的体积比常规变压器小４０舯６０％，超导变压器可直接安装在现有的变电站内．从而节省丈笔 建设经费。中国科学院电工研究所日前成功研制出我国 酋台三相高温超导变压器样机，并顾利通过检测。在传统的变压器中，绕组中的铜损占变压器满负 荷运行时总损耗的绝大部分．而采用高温超导绕 组即可大大降低这部分损耗．大大提高变压器运 行的经济性。同时，由于在相同容量下超导变压 为华中科技大学和西北有色金属研究院合作研制 的３５ｋＪ／７ｋｗ超导储能系统。器的体积比常规变压器小４０％～６０％．因此．超导变压器可直接安装在现有变电站内，从而节省 重建经费。正因为超导变压器具有效率高、体积 小、无环境污染隐患等优点，它被公认为最有可 能取代常规变压器的高新技术。日前．由株洲电力机车有限公司承担的国家 “十五”婿间８６３计划超导材料与技术专项课题 ?３００ｋＶＡ电动车组高温超导变压嚣课题．顺利通 过国家科技部专家验收。专家认定．电动车组高 温超导变压器的研发在国内处于领先水平。这种 电动车组高温超导变压器与目前投入运行的机车 牵引变压器相比，具有不污染环境、无毒、无味、无燃垮危险．而且极具节能效果．图５为Ｗａｕｋｔｓｈａ圈４华中科技大学和西北有色叠■研究院古作酐嗣 公司１０ＭＶ?Ａ超导变压器，圈６为中科院电工所２６ｋＶ?Ａ超导ｊ￡压器。的３蜘ｍｗ超导储赶髯竞 第十届绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文羹 输电方式，用低电压大电流传输屯娩。因此高温 超导电缆可大大降低电力系统的损耗，提高电力 系统的总效率．具有可观的经济效益。图７为日 本Ｓｕｐ盯Ａｃｅ超导电缆．留８为北京英纳超导公司云电电缆． 圈６中科院电Ｉ所２６ｋｖ?Ａ超导变压■ ２ ４ ＨＴＳ传输电蟪 ＦＩＴＳ电缆的传输损耗仅为传输功率的０．５％，比常规电缆５８％的搅耗要低得多，在重量尺寸相 同的情况下．与常规电力电缆ｊ｛ｉ比．ＨＴＳ屯缆的 田８北京荚蝻超导盛司ｉ电电曩 我国１０ｋＶ及以上ＸＬｐＥ电力屯缆的年需求量 容量可提高３．５倍．损耗下降６０％，可明显地节 约为１０万公里．如果其总量的５％被高温超导电约占地面积和空同，节省宝贵的ｊ．地资源，用ＨＴＳ 缆所取代．则高温超导电缆在我心每ｆｆ：需求总置将会选到５（Ｘ｝Ｏ公里，那时就会显示出巨大的社会 经济效益。以平均每公里２００万元计算．潜在的 电埋改装现有地下电缆，能将传输霉量提高３倍 以上．且能将盛费用降低２０％，并可改变传统的 第十届绝缘材料与鲍缘技术学术交流会论文羹 市场约为１００亿元。据预涮ＨＴＳ电缆市场前景广阔．预铡到２０２０ 制造设计所器的技术数据等。图９为美国２ ５ＭＷ超导电机。年世界超导技术应用市场将达到２枷亿美元，ＨＴＳ电缆约占５％的份额。挑战与机遇并存，我 酋电线电缆行业应紧紧抓住这一良机，整合改组． 占领ＨＴＳ电缆高科技阵地这一广阔的应用前景，带来十分可观的经济效益，振＊我国电线电缆行 业排除器性无序竞争。２ ５超导发电机和电动机 超导技术可以使发电机和电动机小型化，而 功率更强太，工作性能更稳定，以取代目前庞大 笨重的授电设施，也为电动机的低噪声化和军用 提供可能性。各国都在开发超导发电机，但是研 制安装在转动体上的超导线圈是研究的关键。由 日本一些大的电机、电线制造和电力公司组成了 越导发电机器和材科技术研究机构。高温超导电动机采用高温超导材料来制作电 流传输等零部件．应用超导材科降低了电阻，可 以减少电能损耗．具有节能、高教的特点．德冒 和美嗣先后开发成功５００马力和６５００马力的高温 超导电动机． 韩国电气研究院和斗山重工业公司计划在 ２００７年和２０１１年前先后开发出节能２５％以上、功 睾选１３（：０马力和６５００马力高温超导电动机．井 从２００８年开始将其推向市场，用作抽水机和船用动力等。噩９凳田２￥ＭＷ越导屯机 ３新型环保节能型绝缘材料的研究和推广应用 作为电机电器的核心关键材料的绝缘材辩在 发电和用电的各个领域起到了极其重要的作用，从性能方面来说将向耐热等级高、不古有毒有害 物质、固化时间短、固化时尽量减少有毒有害物 质的产生和捧放方向发展。３ １ 节麓环保型快速固化云母带粘台荆的研究开发 目前国内大、中型高压电机所用的主绝缘材 书Ｉ——Ｆ级环氧桐马多胶静云母带，与国外多腔糟 云母带相比，肖存在腔化时间不穗定、固化时向 长、贮存时问短及热态机械强度低等差距。如： 国内Ｆ级环氧桐马绝缘材料ｋ大约只有７６～８７℃，而犀外一些公司的Ｆ级环氧绝缘结构矗大约 １５０～１６０＂Ｃ：国内Ｆ级环氧桐马多胶粉云母带的 模压保温时同需２ｌｌ以上，而国外的Ｆ级糟云母带 的模压保温时间只需我们国内材料的ｔ／２～１／３（以 三峡为万千瓦机组为例，至少可节约工时１０００ｈ）； 此外，在云母带的贮存时间上．国内云母带在室 温（２０～２５＂Ｃ）下但能贮存１个月．而嗣外云母带可 超导发电机较常规发电机可实现小型化、轻 量化、降低制造和建设成本、提高运行效率、减 少煤耗和Ｃ０２捧放量。目前日本、美国、俄国、德国等对超导发电帆的技术开发虽有一定成果，但要选到实用、大容量化还需进行深入的研究和 试验。主要研究谭题有：单机容量的增大，提高 临界送电能力和与常规发电机并列运行的能力，系统事故时的稳定性，长时问运行，丈容量机组 第十届绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集 贮存３个月以上。进一步提高国内Ｆ极多胶云母带的性能质量（特别是热态机械强度），缩短模压保温时间，节约 能源，提高电机生产效率，降低制造成本，是摆 在我们面前亟待解决的课题。为此，节能环保型 快速固化云母带粘合剂的研究开发和推广具有很 重要的意义。３．２导磁板的开发和推广 如何降低电机运行时的损耗和提高电机效 率，已成为国内外电机制造业中急待解决的关键 问题之一。目前大多数电机的定子采用齿槽结构 放置电枢绕组，用绝缘槽楔来固定绕组。由于绝 缘槽楔不能导磁，电机损耗较大，温升较高，运 行的振动和噪声较大，电机效率较低。解决上述 问题最有效的方法是用导磁材料制备的磁性槽楔 取代绝缘槽楔。为此，需制备具有一定导磁性能 和力学性能的导磁板材。国内外各大电机制造厂 商纷纷从电机结构设计和电机的槽楔材料选用等 方面采取措施来解决问题。目前日本、美国和欧相对磁导率，｜Ｊ 磁感应强度，Ｔ 表１导磁板的技术要求 项目 垂直层向弯曲强度ＭＰａ 指标值 ≥２８０ ≥１８０ ≥４０ Ａ：常态Ｅ－１／１５０：１５０±５℃平行层向冲击强度（简支梁法），ｋＪ／ｍ２ 体积电阻率，Ｑ?ｍ 密度，ｇ／ｃｍ３ 温度指数ｆｒｌ）玻璃化转变温度，℃ Ａｔ ５００Ａ／ｃｍ ≥ｎ×１０＂９ ≥３．Ｏ（１５５）≥（１６０）≥（Ｏ．１５）≥ｆ０．２４）≥（０．２７）≥（３．５０）≥（２．９５）≥（２．３９）≤０．１０ Ａｔ ｌＯｏｏＡ／ｃｍ Ａｔ １５００Ａ／ｃｍ Ａｔ０．０５ Ａｔ０．１０ Ａｔ０．２０ 吸水率Ｄ．２４／２３．％ 颜色 ４ｍｍ厚 灰黑色 电机槽楔用多相复合导磁层压板材可解决国 洲等发达国家已普遍在电机中采用导磁复合材料 内电机行业长期所需的槽楔用导磁复合材料的磁 槽楔，对导磁板的技术要求见表ｌ。性能低、加工性差的问题，为电机行业提供优质 但国内的导磁板与国外导磁板相比，性能上 的复合导磁层压板材，提高我国电机制造业的整 有较大差距：磁导率一般较低，测试方法不正确，弯曲强度仅１５０ＭＰａ左右。由于材料力学性能差导 在齿槽电机定子槽口使用复合导磁层压板材 致机械加工性变坏，磁性槽楔的废品率很高：磁 后，可降低电动机的空载损耗２０％～４０％，降低 楔在电机运行过程中易分层损坏，影响电机运行。铁耗４０％－－一６０％，降低电动机的空载电流５％～ 另外，磁性槽楔的力学性能和磁性能的分散性大，１０％，降低温升１０％＂－３５％，降低噪音３分贝左右，质量不稳定。产品的外观质量也差，厚度公差难 提高电动机效率平均２％左右，不但提高电机使用 以控制，生产成本高。由于上述原因，致使我国 寿命和运行稳定性，还可以节约大量的能源，产 的部分电机企业不得不高价从国外进口电机槽楔 生更大的社会经济效益。以广泛使用的中小型异 专用导磁层压复合材料，部分电机企业仍然沿用 步电机运行５０００ｈ／年计算，每千瓦容量的电机年 绝缘磁楔，限制了我国电机行业技术水平的提高。平均节电可达７６ｋＷ／ｈ。为此，我国应进行高性能导磁层压复合材料的研 一些特殊要求场合如坦克、军舰、潜艇等所 究开发，以提高电机效率和电机行业的技术水平。６ 体技术水平。第十届绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集 用的齿槽电机采用槽楔导磁复合材料后，能够减 少武器系统的振动和噪声，提高武器系统运行的 稳定性和服役寿命，更显示了应用导磁材料的重 要性和必要性。３．３环保型绝缘漆的推广 电工绝缘浸渍漆作为电机电器行业的专用配 套特种涂料，近年来国内外在发展高固体份有溶 剂浸渍漆（少溶剂漆）、无溶剂型和环保型漆方面发 展。所谓环保漆，是指环境污染小，环境亲和力 强的油漆类产品。应大量选用代替苯乙烯和甲苯 类有毒溶剂的环保型高沸点、低挥发的新型单体，具有低毒、无臭，气味小的突出特点，具有干燥 速度快，固化温度低等优点，同时具有粘接性好、渗透填充好、绝缘质量高的特性；制成能够快干 节能的绿色环保型漆料产品。国内绝大多数无溶剂漆含有３０％＇－－＇４０％苯乙 烯，有些Ｈ级无溶剂连续沉浸漆苯乙烯含量甚至 超过５０％。苯乙烯只能部分参与交联反应，其余 是挥发到空气中，不仅会造成资源浪费，而且污 年增长率达１３＂－＇１４％。近年来，交流变频调速仍 以高速发展。实践与研究均已证实，匝间绝缘（电 磁线绝缘）的损坏是变频电机绝缘损坏的主要因 素，其损坏概率约占８０％以上普通的复合电磁线 的绝缘性能已经不能满足交流变频电机用电磁线 对绝缘的耐高频脉冲特性特殊要求，适合于交流 变频电机用的匝间绝缘材料（电磁线漆）的研究是 交流变频技术推广应用的关键材料。国内变频漆包线漆大多采用纳米材料通过表 面活性剂改性后机械加入，这使得较长时间储存 后纳米材料沉降，在漆液中分散不匀，使得漆膜 的耐电晕性能分散性大。而国外特别是杜邦都是 采用纳米材料和有机树脂形成螯合物的新技术，纳米材料与高分子树脂通过化学键紧密地结合，不会出现分层和分项的现象，漆膜性能稳定。３．５无卤阻燃绝缘材料的开发 欧盟委员会于实施的两指令，要求在新投放 市场的电子电器设备中，禁止使用铅、汞、镉、六价铬、多溴二苯醚（ＰＢＤＥ）和多溴联苯ｆＰＢＢ）等有 害物质。丽我国这两类产品的阻燃性能绝大多数 是靠含卤素化合物的加入来实现的。我国出口的 电子、电器产品中绝大多数零部件、元器件都不 同程度的含有禁令中所规定的有害物质，而这些 零部件、元器件大部分涉及到绝缘材料和电子材 料。随着欧盟禁令的实施，我国电子、电器的出 口面临巨大的非贸易技术壁垒。因此尽快开发无 卤阻燃绝缘材料对我国绝缘材料行业来说十分重 要。特别是氮系列阻燃剂产业化生产和使用。３．６环保型高压绝缘油的开发 日本的日石公司，东芝电气公司，美国的ＧＥ 等大公司都在致力于开发超高压绝缘油。德国研 究开发合成有机酯（Ｍｉｄｅｌ ７１３１）和矿物油（ＳｈｅｌｌＤｉａｌａ 染环境，损害职工健康。连续沉浸漆的固化挥发份一般为２５％＇－＇３５％，也就是说占总量的２０％以 上的苯乙烯会挥发损失（部分产品含少量挥发性惰 性溶剂），最终浸渍漆的可利用率不到７０％。国外 环保漆采用高沸点、低挥发的新型单体，固化过 程中，单体全部参与交联反应，基本上无挥发损 失。固化挥发份在５％以内，相当于可利用率达到 ９５％以上。３．４变频漆包线漆的技术的提高和推广 供电系统６０％以上的电能为电动机所消耗，电机节能是缓解能源矛盾的重要手段，采用交流 变频技术的电机具有显著的节能效果，交流变频 技术的出现，为节约能源提供了一条有效途径。随着电力电子技术的发展，变频调速技术得到了 迅速推进，８０年代后五年，世界交频调速传动的７ Ｄ），相对介电常数ｅ可达到２．６以上。耐压 等级和相对介电常数高，生物降解能力强的超高 第十届绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集 压绝缘油被广泛用于军事基地、核潜艇、航空母 舰上用变压器、电容器和互感器中。国内绝缘油的研究工作进展缓慢，先后西安 将有大量的甲苯、丙酮、甲醇、酒精、苯乙烯、ＮＭＰ和ＤＭＦ等有毒有害有机溶剂产生，国内绝 缘材料生产企业大部分为直排，以年产绝缘材料 ４０万吨计算，约有近１０万吨的有机溶剂排放到大 气中，若将其燃烧后作能源利用，可节煤约５万 吨，在保护环境的同时节约大量能源。全国生产层压板产品以３万吨计算，压机冷 却水若全部循环使用，可节约水资源３５万吨。所 以我国绝缘材料企业的环保和节能潜力相当巨 大。因此，绝缘材料行业企业杜绝直排，„全面使 用废气焚烧处理装置和工业用水循环系统的推广 是迫在眉睫急需解决的问题。交通大学和沈阳变压器研究所作了一些研究。克拉玛依石化公司４５号超高压变压器油，属国内领 先水平。绝缘强度大于６０ｋＶ／２．５ｍｍ，酸值小于 ０．０３ｒａｇ．ＫＯＨ／ｇ，闪点大于１３０＂Ｃ，凝固点低于 －４５℃，不能生物降解，离国外先进国家的水平相 距还较大，因此相同容量的变压器要比日本的产 品体积大１／３＂－－１／２。超高压绝缘油的发展趋势为耐压等级和相对 介电常数高，低燃烧性，耐辐射，同时在低温、潮湿和高温条件下能长期稳定工作，有一定的生 物降解能力。３．７ 环保节能焚烧处理装置和工业用水循环系 统的建设 绝缘材料生产如层压板上胶布、云母带上胶、４结束语 坚持科学发展观，利用清洁生产工艺大力开 发环保节能型绝缘材料和绝缘技术，是未来５＂－＇１０ 年绝缘材料行业发展的重中之重。复合材料上胶、ＳＭＣ和ＤＭＣ、油漆的生产过程中 ８ 环保节能型绝缘技术及绝缘材料的发展作者： 作者单位： 唐超 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6868138.aspx 授权使用：国家图书馆(gjtsg)，授权号：51c02b76-acc2-4ba6-9529-9e6300f3920b 下载时间：2011年1月6日
绝缘层施工 篇3
(大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连 116026)
0 引 言
随着现代船舶自动化水平的提高以及电力驱动船舶的出现，电缆作为船舶电气系统的动脉，其绝缘性能的好坏与可靠性直接关系到船上人员和设备的安全.[1-2]目前，我国还有很多老龄和超龄船舶在服役，这些船舶的电缆由于长期在恶劣环境和复杂工况下运行，其绝缘层已经严重老化甚至失效.如果不及时对电缆进行修理或更换随时可能引发火灾.[3]另外，由于船用电缆工作环境比较复杂，同一船舶上不同工作环境下电缆的老化程度也不同.但是，对船舶电缆的更换或者维修，都要等到船舶进厂进行大修的时候方可进行，大范围的电缆更换工作需要大量的人力和物力.[4]因此，如何掌握电缆的绝缘性能及其老化程度，引起国内外学者[4-11]的广泛重视.
电缆老化性能评估模型主要有3大类：动力学曲线模型、本构及唯象模型、计算机仿真模拟模型.在动力学曲线模型中，Arrhenius速率常数经验模型外推法已经形成相关标准，得到业界及学术界的广泛认可，但该方法需要进行长时间(几个月至几十个月)的热老化实验才能得出结果，无法实现快速评估.[13-14]本构及唯象模型和计算机仿真模型都有一定局限性，其正确性仍需进一步检验.[7]本文通过理论分析以及实验研究尝试应用硬度这一特征参量达到快速评估电缆老化性能的目的.
1 橡胶的热氧老化反应
橡胶老化最主要的原因是氧化作用，它使橡胶分子结构发生裂解或结构化，致使橡胶材料性能恶化.氧在橡胶中与橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变.温度升高可引起橡胶的热裂解或热交联，提高氧扩散速度和活化氧化反应速度，从而加速橡胶氧化反应速度(这是普遍存在的一种老化现象——热氧老化).
1.1 热氧化机理
研究发现，橡胶热氧老化是一种链式的自由基反应[12]：
引发反应 RH→R·+·H(热、氧、光或催化剂作用)
ROOH→RO·+·OH
2ROOH→RO·+ROO·+H2O
传递反应 R·+O2→ROO·
ROO·+RH→ROOH+R·
RO·+RH→ROH+R·
·OH+RH→R·+H2O
终止反应 R·+R·→R-R
RO·+R·→ROR
RO·+RO·→ROOR
ROO·+ROO·→稳定产物
R·+·OH→ROH
上述反应中:RH表示橡胶大分子;R表示自由基;RO表示氧化自由基;ROO表示过氧化自由基.
1.2 丁苯橡胶的热氧老化反应[15]
丁苯橡胶是目前一些相对老旧船舶上所用电缆广泛采用的绝缘材料，其热氧老化反应过程如下：
这是引发反应1，RH→R·+·H；橡胶链在加热的过程中分解，生成含有自由基的橡胶链和氢离子.
这是传递反应1，R·+O2→ROO·；由引发反应生成的含有自由基的橡胶链与O2发生反应，生成带有过氧化根的橡胶链.
这是传递反应2，ROO·+RH→ROOH+R·；含有过氧化根的橡胶链与橡胶链发生反应，夺取橡胶链中的氢离子，生成含有自由基的橡胶链.
这是引发反应2，ROOH→RO·+·OH；含有过氧化根的橡胶链分解，生成含有氧自由基的橡胶链和羟基.
这是引发反应3，2ROOH→RO·+ROO·+H2O；两条含有过氧化根的橡胶链发生反应，一条橡胶链失去氢离子，另一条橡胶链失去氢氧根离子，生成水和分别含有不同自由基的橡胶链.
这是传递反应3，RO·+RH→ROH+R·；含有氧自由基的橡胶链与橡胶链反应,分别生成含有羟基和自由基的橡胶链.
这是传递反应4，·OH+RH→R·+H2O；氢氧根离子与橡胶链发生反应,生成含有自由基的橡胶链和水.
对于丁苯橡胶来说，热氧老化反应的终止反应以交联反应为主，以引发反应和传递反应生成的产物作为各种类型交联反应的反应物，具体交联反应过程如下:
这是最主要的交联反应过程.含有自由基的橡胶链分子与橡胶链分子发生反应，夺取橡胶链分子中的氢离子，使橡胶链分子中双键打开，形成一条含有自由基的橡胶链，再与其他不含任何自由基的橡胶链发生类似反应，随着反应的不断进行使多根独立的橡胶链分子交联形成一个巨大的橡胶链网络.
这是局部的交联反应:两条含有自由基的橡胶链反应，生成一个小型的橡胶链网络.
这是局部的交联反应:首先含有氧自由基的橡胶链发生分解反应，生成含有氧和自由基的橡胶链；然后两条含有氧的橡胶链发生交联反应，生成一个小型的橡胶链网络.
通过上述分析可以看出在丁苯橡胶的热氧化过程中，主要存在分子链的降解与交联两种反应，老化初期降解反应占优势，后期交联反应占优势，总体上以交联反应为主.令丁苯橡胶试样发生形变前在x,y,z轴上的长度分别为1，1，1.如果λ1，λ2，λ3分别为网络链在x,y,z轴上的伸长比，则形变后试样在x,y,z轴上的长度分别为λ1，λ2，λ3.如上所述，丁苯橡胶在热氧老化时以交联反应为主，即可以增加各橡胶高分子链之间的相互连接，从而使网络链在x,y,z轴上的伸长比减小，即λ1，λ2，λ3减小.
2 橡胶硬度分析
橡胶弹性的本质是分子链在外力作用下引起的构象变化而产生的熵弹性，因此，用构象统计理论可推导宏观应力应变关系.运用聚合物分子链构象分布函数可计算各种构象存在的概率，进而计算橡胶在拉伸过程中的熵变，得出橡胶应力应变关系.在聚合物分子链中，链末端距的3个分量各为x,y,z的几率及聚合物分子链构象的分布函数[18]可表达为
式中：n为主链节数；l为链长，可认为是末端距为r的分子链的构象出现的概率(这种概率分布函数称作高斯分布函数，r2=x2+y2+z2)，也可认为是将链的一端固定在坐标原点，另一端落在距离为r的点(x,y,z)的概率.
玻尔兹曼熵可由式S=klnW表示，其中W为系统宏观态可能对应的微观态数目(即热力学概率)，k为玻尔兹曼常量.对于单根橡胶链来说W=P，所以该橡胶链所对应的熵为
S=C-kβ2r2
现在分析一根橡胶网络链形变前后的熵变化.形变前，链的一端在点(x0,y0,z0)处，末端距为r0；形变后，链端移动到点(x,y,z)处，末端距为r.按仿射形变假定，x=λ1x0，y=λ2y0，z=λ3z0.
橡胶网络在拉伸形变过程中，Helmholtz自由能的变化为ΔA=ΔU-TΔS.对于理想橡胶网络，拉伸过程中内能不变，即ΔU=0，则ΔA=-TΔS.
根据Helmholtz自由能的定义，恒温过程中体系自由能的减少等于体系对外所做的可逆功：因为橡胶被拉伸或压缩时发生的高弹形变在除去外力后可恢复原状，即橡胶的高弹形变是可逆的，所以-ΔA=W；反之，外力对体系所做的功等于体系自由能的增加，即-W=ΔA.外力所做的功作为体系的能量被储存起来，因此也称ΔA为储能函数，于是可得到橡胶网络在拉伸过程中的形变功
橡胶被拉伸时体系对外所做的功包括两部分：拉伸过程中因橡胶体积变化所做的膨胀功pdV和因橡胶长度变化所做的伸长功fdl.伸长功是外界对系统做功，应为负值，则
由于橡胶在拉伸过程中体积几乎不变，dV非常小.如果拉伸在常压下进行，则pdV这一项通常很小，可以忽略，由此可得
利用邵氏硬度仪测量橡胶试样硬度的工作原理是根据探针插入样品的深度计算出试样的硬度.由于探针进入样品的力f是恒定的，进入的深度Δl越深表示试样的硬度越小，反之硬度越大.由前述丁苯橡胶热氧老化分析可知橡胶老化后λ1，λ2，λ3会减小，因此根据上式可知丁苯橡胶在发生热氧老化反应后硬度将增加.
3 硬度测试
为验证上述理论分析结果，对船用丁苯橡胶电缆进行快速热老化试验.根据美国火力电站电缆试验规范中的相关规定，老化试验过程中135 ℃为必须选择的温度点,同时参考IEC 216-1和IEEE 383中相关标准，寿命评定试验中温度的每个级差取15 ℃.因此,本试验中选择135 ℃和150 ℃两个老化温度进行试验，试样老化时间见表1，每个取样组包括6个标准哑铃试样(实际有10个以上试样，其他试样备用)，其尺寸见图1.
表1 试样老化温度及老化时间
图1 哑铃试样尺寸
经老化后的试样在室温下放置24 h，随后用邵氏硬度仪对其进行硬度测试，具体测试结果见表2和3.
表2 135 ℃老化温度下试样硬度测试结果
表3 150 ℃老化温度下试样硬度测试结果
从表2和3可以看出，丁苯橡胶电缆绝缘层随着老化时间增加(即性能老化的加剧)，其硬度明显升高，这也充分印证本文前述的理论分析结果.
4 结 论
通过理论和试验对船用丁苯橡胶电缆绝缘层的老化情况及其硬度的变化情况进行分析.研究结果表明,船用丁苯橡胶电缆绝缘层老化与其硬度之间存在密切关系，随着老化的加剧，丁苯橡胶硬度逐渐增加，因此,可以通过监测船用丁苯橡胶电缆绝缘层的硬度实现对其绝缘性能的快速评估.
参考文献：
[1] 刘崇, 沈爱弟, 康伟. 船舶电力推进试验平台设计[J]. 上海海事大学学报, 2011, 32(2): 52-55.
[2] 沈玉霞, 陈意惠, 薛士龙. 基于能量管理的船舶电力监控系统[J]. 上海海事大学学报, 2010, 31(4): 36-39.
[3] 滕宪斌, 蔡振雄, 林少芬, 等. 船舶及船用设备的可维修性[J]. 上海海事大学学报, 2007, 28(1): 89-93.
[4] 张明洁. 船用天然橡胶绝缘电缆丁苯使用寿命的估计[J]. 湛江水产学院学报, 1993, 13(2): 46-52.
[5] HIROSE H. A method to estimate the lifetime of solid electrical insulation[J]. Electr Insulation, IEEE Trans, 1987(6): 745-753.
[6] DALAL S B, GORUR R S,DYER M L. Ageing of distribution cables in service and its simulation in the laboratory[J]. Dielectrics Electr Insulation, IEEE Trans, 2005, 12(1): 139-146.
[7] 肖鑫, 赵云峰, 许文, 等. 橡胶材料加速老化实验及寿命评估模型的研究进展[J]. 宇航材料工艺, 2007(1): 6-10.
[8] 郝琇, 王庆春. 船用电缆剩余寿命无损检测法[J]. 船电技术, 2003(3): 44-45, 47.
[9] 张录平, 李晖, 刘亚平, 等. 橡胶材料老化试验的研究现状及发展趋势[J]. 弹性体, 2009, 19(4): 60-63.
[10] 刘盖世. 船用CXF型号电缆的绝缘老化实验以及寿命分析[D]. 大连: 大连海事大学, 2011.
[11] 姚志. 船用电缆绝缘老化的研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2007.
[12] 范刚. 车用橡胶制品老化问题研究[J]. 汽车科技, 2003(1): 16-17, 27.
[13] HSU Y T, CHANG-LIAO K S, WANG T K,etal. Monitoring the moisture-related degradation of ethylene propylene rubber cable by electrical and SEM methods[J]. Polym Degradation & Stability, 2006, 91(10): 2357-2364.
[14] SEGUCHI T, TAMURA K, OHSHIMA T,etal. Degradation mechanisms of cable insulation materials during radiation-thermal ageing in radiation environment[J]. Radiat Phys & Chem, 2011, 80(2): 268-273.
[15] 多加德金 B A. 橡胶化学与物理[M]. 廖捷祥, 译. 北京: 高等教育出版社, 1957: 194-216.
[16] 斯特罗伯. 高分子物理——“结构与性能”背后的概念[M]. 3版. 北京: 机械工程出版社, 2012: 357-364.
[17] 董炎明, 朱平平, 徐世爱. 高分子结构与性能[M]. 上海: 华东理工大学出版社, 2010: 285-291.
架空绝缘线路的设计与施工 篇4
1 绝缘导线应用区域
(1) 适用于多树木地方。裸导线架设在树木较多的地段, 往往与绿化和林业生产发生矛盾。采用绝缘导线可减少树木的砍伐 (架设初期及运行维护阶段) , 既保护了生态环境, 又可减少线路接地故障。
(2) 适用于交叉跨越距离不足或安全距离不够的区域。在解决交叉跨越距离不足, 与建筑物水平、垂直安全距离不足, 以及防风筝缠绕等方面, 采用绝缘导线, 与传统裸导线相比有着无法比拟的优势。
(3) 适用于盐雾等污染较重的地区。盐雾等污染物对裸导线腐蚀相当严重, 使裸导线抗拉强度大大降低, 特别是遇到刮风下雨等恶劣天气, 容易引发导线断裂, 造成线路接地短路事故。采用绝缘导线, 能较好地防盐雾及其他污染物腐蚀。因为有了绝缘层保护, 可减少盐雾等对导线的腐蚀, 保持导线的机械强度, 延缓线路的老化, 延长线路的使用寿命。
(4) 适用于老城区、镇区的电网改造。绝缘导线与建筑物的最小垂直距离为1 m, 水平距离为0.75 m。因此, 可将10 kV绝缘导线作为低压干线, 直接接入负荷中心, 缩短低压电网供电半径。而且, 绝缘导线线路电抗仅为普通裸导线线路电抗的1/3, 有利于提高电能质量, 减少电能的损耗。因此, 使用绝缘导线是城区、镇区电网改造一种较好的配电方式。
2 架空绝缘线路设计注意事项
(1) 绝缘导线的选型。常用的10 kV绝缘导线在架空敷设时比同规格裸导线载流量要小。因为绝缘导线加上绝缘层以后, 导线的散热较差, 其载流能力差不多比裸导线低一个规格。因此, 在设计选型时, 绝缘导线应比裸导线提高一个规格。同时, 耐张线夹直接夹在导线绝缘子上, 为防止导线拉力过大, 使绝缘层产生裂纹或褪皮, 一般绝缘导线的最大使用应力均取用41 N/mm2。
(2) 导线排列及档距。架空线路绝缘导线的排列与裸导线基本相同, 可分为三角、垂直、水平以及多回路同杆架设。绝缘导线的档距是有限制的, 根据架空配电线路设计技术规程规定, 架空绝缘线路的档距最大不应超过50 m, 耐张段的长度不应大于1 km。
(3) 绝缘导线的相间距离。由于绝缘导线具有良好的绝缘性能, 因此相间距离比裸导线线路要小, 但垂直、三角排列的相间距离不应小于300 mm;水平排列的相间距离不应小于400 mm。同杆架设的两回线路垂直距离及水平距离不应小于500 mm。跨接搭头、引下线与邻相的过引线及低压线路的净空距离, 以及架空绝缘导线与电杆拉线或构架的净空距离不应小于200mm。
(4) 防雷害设计。架空绝缘导线遭受雷害事故明显比架空裸导线多, 雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷害事故比较严重的主要原因有二。一是绝缘导线结构所致。绝缘导线采用半导体材料和交联聚乙烯作为绝缘层, 其中使用的半导体材料具有单向导电性能, 在雷云对地放电的大气过电压中, 很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压, 且很难沿绝缘导线表皮释放。二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊。架空裸导线遭受雷击时, 在工频续流的电磁力作用下, 电弧会沿着导线 (导体) 滑移, 电弧滑动中释放能量, 且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前, 断路器动作跳闸切断电弧;而架空绝缘导线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移, 电荷集中在击穿点放电, 在断路器动作之前烧断导线, 所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。
为防止架空绝缘导线的雷害事故, 采取线路过电压保护措施, 如安装避雷器 (在架空绝缘线路经过的多雷地段、重点杆塔上, 加装金属氧化物避雷器能有效防止雷害事故) 、采用保护间隙、适当提高绝缘子的绝缘水平和加强杆塔接地降低杆塔接地电阻阻值等, 都能有效地减少雷害事故。也可参照电力电缆线路的运行要求, 在雷雨季节对绝缘导线线路停用重合闸装置, 以避免绝缘导线断线引发的人身伤害事故。
3 架空绝缘线路施工注意事顶
(1) 绝缘导线施工架设。绝缘导线施放前应进行检查, 表面不得有气泡、鼓肚、砂眼、露芯、绝缘断裂及绝缘霉变等现象。绝缘导线的架设施工与架空裸导线不同, 架设绝缘导线宜在干燥天气下进行, 气温应符合绝缘导线制造厂的规定。施工过程中不允许对绝缘层有损伤, 也不允许有硬弯。若有硬弯, 必须剪断重接, 芯线采用圆形压接管, 外层绝缘恢复宜采用热收缩管。因此, 在施工中应特别注意对绝缘层的保护, 尽量避免导线绝缘层和地面、杆塔及附件间的接触和摩擦。在放、紧线过程中, 应将绝缘导线放在塑料滑轮或套有橡胶护套的铝滑轮内;滑轮直径不应小于绝缘导线外径的12倍, 槽深不小于绝缘导线外径的1.25倍, 槽底部半径不小于绝缘导线外径的75%, 轮槽倾角为15°。另外, 由于绝缘导线的同心度差, 在紧线施工中会发生断线, 这点在施工中应引起充分重视。
(2) 普通金具与绝缘导线的配合。绝缘导线有专用的线路金具配件, 可使线路全线绝缘。但从线路造价考虑, 也可使用普通的配件, 以降低线路造价。由于绝缘导线多了一层绝缘层, 线径比裸导线大, 当采用普通金具时, 导线固定金具和连接金具要放大型号。耐张线夹应有塑料绝缘垫衬并和导线的保护层一起夹紧, 防止绝缘导线褪皮, 影响其机械性能和绝缘性能。
(3) 绝缘导线的连接。绝缘导线的连接不允许缠绕, 绝缘导线尽可能不要在档距内连接, 可在耐张杆跨接时连接。如果确实需在档距内作承力连接, 必须采用压接的方法, 而且在一个档距内, 每根导线不能超过一个承力接头。接头距导线的固定点不应小于500 mm。不同金属、不同规格、不同绞向的绝缘导线严禁在同一档距内作承力连接。绝缘导线的连接点应使用绝缘罩或用耐气候型的自粘绝缘胶带至少缠绕5层作绝缘补强, 并进行密封和屏蔽处理, 以防进水。
(4) 绝缘导线的弧垂。绝缘导线架设后考虑到塑性伸长率对弧垂的影响, 应采用减少弧垂法补偿。弧垂减少的百分数为:铝或铝合金芯绝缘导线20%, 铜芯绝缘导线7%～8%。紧线时, 绝缘导线不宜过牵引。线紧好后, 同档内各相导线的弧垂应力求一致, 相差不应大于50 mm。同一档距内, 同层的导线截面积不同时, 导线弧垂应按最小截面积导线的弧垂确定。
(5) 绝缘导线的固定。绝缘导线与绝缘子的固定采用直径不小于2.5 mm的单股塑料铜线作绝缘扎线。针式或棒式绝缘子的绑扎, 直线杆采用顶槽绑扎法, 转角杆采用侧槽绑扎法, 绑扎在线路外角侧槽上。绝缘导线与绝缘子接触部分应用耐气候型的自粘绝缘胶带缠绕至少5层作绝缘补强。使用悬式金具时, 线夹应有塑料绝缘垫衬层并保证和导线的绝缘层一起夹紧, 防止损伤绝缘导线, 而影响其机械性能和绝缘性能。
(6) 绝缘导线跨接线及引下线的搭接。绝缘导线的跨接线及引下线的连接与裸导线连接有所不同, 因为绝缘导线需要专用的剥线钳, 才能将绝缘层剥开, 恢复绝缘的工艺比较复杂, 要求也比较严格。跨接线连接可采用并沟线夹或接续管进行连接。过引线、T接引下线连接采用绝缘穿刺线夹或并沟线夹连接, 也可选用钳压管进行钳压。采用并沟线夹连接时, 接口处应使用绝缘罩, 并作防水密封和屏蔽处理。选用钳压管进行钳压时, 应用耐气候型自粘绝缘胶带缠绕进行包扎后采用热收缩管恢复外层绝缘, 并作防水密封和屏蔽处理。绝缘导线允许弯曲半径大于20倍的绝缘导线外径, 在施工中也应满足规程的要求。
(7) 测试绝缘导线的绝缘电阻。架空绝缘导线施放后, 用1 000 V兆欧表摇测1 min后的稳定绝缘电阻, 其值应不低于0.5 MΩ。
绝缘知识 篇5
绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能、介电性能及绝缘强度。它们分别以绝缘电阻率ρ(或电导γ)、相对介电常数εr、介质损耗角tanδ及击穿强度EB四个参数来表示。1.绝缘电阻率和绝缘电阻
任何电介质都不可能是绝对的绝缘体，总存在一些带电质点，主要为本征离子和杂质离子。在电场的作用下，它们可作有方向的运动，形成漏导电流，通常又称为泄漏电流。在外加电压作用下的绝缘材料的等效电路如图2-1a所示；在直流电压作用下的电流如图2-1b所示。图中，电阻支路的电流Ii即为漏导电流；流经电容和电阻串联支路的电流Ia称为吸收电流，是由缓慢极化和离子体积电荷形成的电流；电容支路的电流 IC 称为充电电流，是由几何电容等效应构成的电流。
(1)在正常工作时（稳态），漏导电流决定了绝缘材料的导电性，因此，漏导支路的电阻越大，说明材料的绝缘性能越好。
（2）温度、湿度、杂质含量、电磁场强度的增加都会降低电介质材料的电阻率。2.介电常数
介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大，电介质极化能力愈强，产生的束缚电荷就愈多。束缚电荷也产生电场，且该电场总是削弱外电场的。现用电容器来说明介电常数的物理意义。设电容器极板间为真空时，其电容量为 Co，而当极板间充满某种电介质时，其电容量变为C，则C与Co的比值即该电介质的相对介电常数，即：
在填充电介质以后，由于电介质的极化，使靠近电介质表面处出现了束缚电荷，与其对应，在极板上的自由电荷也相应增加，即填充电介质之后，极板上容纳了更多的自由电荷，说明电容被增大。因此，可以看出，相对介电常数总是大于1的。绝缘材料的介电常数受电源频率、温度、湿度等因素而产生变化。频率增加，介电常数减小。温度增加，介电常数增大；但当温度超过某一限度后，由于热运动加剧，极化反而困难一些，介电常数减小。湿度增加，电介质的介电常数明显增加，因此，通过测量介电常数，能够判断电介质受潮程度。大气压力对气体材料的介电常数有明显影响，压力增大，密度就增大，相对介电增大。
3.介质损耗
在交流电压作用下，电介质中的部分电能不可逆地转变成热能，这部分能量叫做介质损耗。单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率。介质损耗使介质发热，是电介质热击穿的根源。施加交流电压时，电流、电压的相量关系 总电流与电压的相位差φ，即电介质的功率因数角。功率因数角的余角δ称为介质损耗角。根据相量图，不难求出单位体积内介质损耗功率为
式中 : ω——电源角频率 , ω =2 π f;ε——电介质介电常数;E ——电介质内电场强度;tans 一一介质损耗角正切。
由于P值与试验电压、试品尺寸等因素有关，难于用来对介质品质作严密的比较，所以，通常是以tanδ 来衡量电介质的介质损耗性能。总结：
①介质损耗将使介质发热，是介质热击穿的根源。
②电气设备中使用的电介质，要求它的tanδ值愈小愈好。而当绝缘受潮或劣化时，因有功电流明显增加，会使tanδ值剧烈上升。也就是说，tanδ能敏感地反映绝缘质量。因此，在要求高的场合，需进行介质损耗试验。
③ 影响绝缘材料介质损耗的因素主要有频率、温度、湿度、电场强度和辐射。影响过程比较复杂，从总的趋势上来说，随着上述因素的增强，介质损耗增加。
二、绝缘的破坏 1.绝缘击穿
绝缘材料所具备的绝缘性能一般是指其承受的电压在一定范围内所具备的性能。当承受的电压超出了相应的范围时，就会出现击穿现象。电介质击穿是指电介质在强电场作用下遭到急剧破坏，丧失绝缘性能的现象。击穿电压是指使电介质产生击穿的最小电压。击穿强度是指使电介质产生击穿的最小电场强度（也叫耐压强度）。对于电介质通常用平均击穿强度表示：EB=UB/d(KV/cm)UB:击穿电压 d:击穿处绝缘厚度
(1)气体电介质的击穿
气体击穿是由碰撞电离导致的电击穿。在强电场中，带电质点(主要是电子)在电场中获得足够的动能，当它与气体分子发生碰撞时，能够使中性分子电离为正离子和电子。新形成的电子又在电场中积累能量而碰撞其他分子，使其电离，这就是碰撞电离。碰撞电离过程是一个连锁反应过程，每一个电子碰撞产生一系列新电子，因而形成电子崩。电子崩向阳极发展，最后形成一条具有高电导的通道，导致气体击穿。(2)液体电介质的击穿 液体电介质的击穿特性与其纯净度有关，一般认为纯净液体的击穿与气体的击穿机理相似，是由电子碰撞电离最后导致击穿。但液体的密度大，电子自由行程短，积聚能量小，因此击穿场强比气体高。
工程上液体绝缘材料不可避免地含有气体、液体和固体杂质。在强电场的作用下定向排列，运动到电场强度最高处联成小桥，小桥贯穿两电极间引起电导剧增，局部温度骤升，最后导致击穿。为了保证绝缘质量，在液体绝缘材料使用之前，必须对其进行纯化、脱水、脱气处理；在使用过程中应避免这些杂质的侵入。液体电介质击穿后，绝缘性能在一定程度上可以得到恢复。(3)固体电介质的击穿
固体电介质的击穿有电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿等形式。绝缘结构发生击穿，往往是电、热、放电、电化学等多种形式同时存在，很难截然分开。一般来说，在采用tanδ值大、耐热性差的电介质的低压电气设备，在工作温度高、散热条件差时，热击穿较为多见。而在高压电气设备中，放电击穿的概率就大些。脉冲电压下的击穿一般属于电击穿。当电压作用时间达数十小时乃至数年时，大多数属于电化学击穿。
2.绝缘老化
电气设备在运行过程中,其绝缘材料由于受热、电、光、氧、机械力(包括超声波)、辐射线、微生物等因素的长期作用，产生一系列不可逆的物理变化和化学变化，导致绝缘材料的电气性能和机械性能的劣化。绝缘老化过程十分复杂。主要是热老化和电老化。
(1)热老化。一般在低压电气设备中，促使绝缘材料老化的主要因素是热。其热源可能是内部的也可能是外部的。每种绝缘材料都有其极限耐热温度，当超过这一极限温度时，其老化将加剧，电气设备的寿命就缩短。
(2)电老化。它主要是由局部放电引起的。在高压电气设备中，促使绝缘材料老化的主要原因是局部放电。局部放电时产生的臭氧、氮氧化物、高速粒子都会降低绝缘材料的性能，局部放电还会使材料局部发热，促使材料性能 恶化。3.绝缘损坏
绝缘损坏是指由于不正确选用绝缘材料，不正确地进行电气设备及线路的安装，不合理地使用电气设备等，导致绝缘材料受到外界腐蚀性液体、气体、蒸气、潮气、粉尘的污染和侵蚀，或受到外界热源、机械因素的作用，在较短或很短的时间内失去其电气性能或机械性能的现象。对策：
（1）避开有腐蚀性物质和外界高温的场所；
（2）正确使用和安装电气设备和线路，保持过流、过热保护装置的完好；（3）严禁乱拉乱扯，防止机械性损伤绝缘物；（4）应采取防止小动物损伤绝缘的措施。
三、绝缘检测和绝缘试验 绝缘检测和绝缘试验的目的是检查电气设备或线路的绝缘指标是否符合要求。绝缘检测和绝缘试验主要包括绝缘电阻试验、耐压试验、泄漏电流试验和介质损耗试验等。1.绝缘电阻试验
绝缘电阻是衡量绝缘性能的最基本指标。通过绝缘电阻的测定，可以在一定程度上判定某些电气设备的绝缘好坏，判断某些电气设备(如电机、变压器)的受潮情况等，以防因绝缘电阻降低或损坏而造成漏电、短路、电击等电气事故。（1）绝缘材料的电阻常用兆欧表(摇表)测量。
兆欧表主要由作为电源的手摇发电机(或其他直流电源)和作为测量机构的磁电式流比计(双动线圈流比计)组成。测量时，实际上是给被测物加上直流电压，测量其通过的泄漏电流，在表的盘面上读到的是经过换算的绝缘电阻值。磁电式流比汁的工作原理如上图所示。在同一转轴上装有两个交叉的线圈，当两线圈通有电流时，两个线圈分别产生互为相反方向的转矩。其大小分别为
M1 = K1f1（α）I1
M2= K2f2（α）I2
式中 : K1 K2 ——比例常数； I1,I2 ——通过两个线圈的电流； α——线圈带动指针偏转的偏转角。
当M1≠M2时，线圈转动，指针偏转。当M1=M2时，线圈停止转动，指针停止偏转，且两电流之比与α偏转角满足如下的函数关系，即
在接入被测电阻 Rx 后，构成了两条相互并联的支路，当摇动手摇发电机时，两个支路分别通过电流 I1 和 I2。可以看出
考虑到两电流之比与偏转角满足的函数关系，不难得出 α =f(Rx)可见，指针的偏转角α仅仅是被测绝缘电阻 Rx 的函数，而与电源电压没有直接关系。
2． 吸收比的测定 吸收比是加压测量开始后 60S时读取的绝缘电阻值与加压测量开始后15S时读取的绝缘电阻值之比。吸收比测量的目的是判断绝缘材料受潮程度和内部有无缺陷。因此，高压变压器、电动机和电力电容器等都应按规定测量吸收比。3． 绝缘电阻指标
绝缘层施工 篇6
摘要：目前我国的大部分城镇以及业供电系统中主要应用110KV变压器，在实际工作中为防止雷电过电压以及操作过电压对中性点绝缘造成破坏，工作人员在变电站设计中都要将过电压保护和二次继电保护相配合。本文就110KV分级绝缘变压器中性点绝缘配合问题进行了深入的分析探讨，以供同仁参考。
关键词：110KV分级绝缘变压器；性点绝缘；配合；探讨
目前我国的电力系统所使用的变压器的绝缘结构主要有全绝缘结构以及分级绝缘结两种。全绝缘结构中性点的绝缘水平大致与三相端部出线电压等级的绝缘水平相同，因此它主要应用于绝缘要求较高的小接地电流接地系统，在我国主要是35KV及以下电压的系统。除此之外就是分级绝缘结构，分级绝缘结构的中性点的绝缘水平较低，目前分级绝缘的变压器已经被广泛的应用于110KV及上电压等级电网电力系统，采用分级绝缘的变压器能够有效的减少内绝缘尺寸，大大的缩小整个变压器的尺寸，能够节约造价。
一、变压器中性点不接地运行时的过电压分析
对于中性点不接地运行的变压器，其中性点可能出现的过电压包括雷电过电压，操作过電压，暂时过电压，正常运行时的工频过电压等。因此，在中性点直接接地电网中110kV 变压器中性点不接地时可能出现的过电压形式主要有：雷电冲击波侵入变压器时造成变压器中性点电位升高的雷电过电压以及因110kV 接地系统故障形成局部不接地系统时的过电压。
在实际工作中，雷电过电压主要从输电线路人侵的雷电波，在变压器中性点上出现的最大过电压幅值取决于变压器的人口避雷器残压。如果110kV 系统单相接地时接地变压器侧断路器跳闸.不接地变压器侧断路器拒动，则系统形成局部不接地系统.此时的中性点过电压值更高，其值近视为相电压值.如果此非正常运行状态持续保留在局部不接地系统中，该变压器中性点的暂态过电压会对分级绝缘的变压器中性点的绝缘构成威胁，因此，应在变压器中性点加装间隙保护，防止变压器绝缘的损坏.
二、110kV分级绝缘变压器中性点绝缘过电
一般变压器中性点不接地时中性点绝缘水平为全绝缘，不需要安装避雷器，但在多雷区且单进线装有消弧线圈的变压器应在中性点加装避雷器，其额定电压与线端相同。一般变压器部份接地时中性点绝缘水平只达到线端水平的一半，中性点按其绝缘水平的不同，应安装相应保护水平的避雷器。在实际工作中，为留有裕度，可选取适当的裕度系数，此时耐受中性点出现的最大稳态电位，至少可在1000s 以上，具有足够的裕度.对于变压器l10kV 侧中性点：（126/√3）×1.1×1.1×0.6=52.8（kV，有效值）。
在实际的工作中，经过试验数据证明中性点部分接地时采用半绝缘的变压器运行基本上是安全的，仅在断路器出现非全相或严重不同期产生的铁磁谐振过电压可能危及中性点绝缘。不存在部分中性点不接地的变压器，自然不会出现弧立的不接地电网，因此防“失地”的继保装置可以省略。众所周知继保装置越简单，可靠性越高。一般应与变压器中性点绝缘水平相同。110kV变压器中性点绝缘水平为35kV级时，小电抗绝缘水平也为35kV级，由于有充足的裕度，可省去避雷器。
1、防止变压器绝缘损伤
测量电力变压器的绝缘电阻和吸收比或极化指数，对检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮，部件表面受潮或脏污，以及贯穿性的缺陷。当绝缘贯穿于两极之间时，测量其绝缘电阻时才会有明显的变化。检修需要更换绝缘件时，应采用符合制造厂要求，检验合格的材料和部件，并经干燥处理；此外在进行变压器运行检修时，要严禁蹬踩引线以及绝缘支架。
2、对于中性点避雷器保护的选择
一般来说，对母线侧避雷器选择较为轻松，一般按照厂家生产使用的电压等级选择不会有什么问题，但中性点选择却是有较大的难度，各地方存在较多性点避雷器不匹配的问题并给予纠正。在实际工作中，选用中性点保护采用分级绝缘的变压器。绕组中性点的绝缘水平比绕组首端的低。当变压器设计为中性点必须接地运行时，中性点绝缘水平比首端低得多。当变压器运行方式为中性点接地运行，也可在系统不失去接地情况下不接地运行，其中性点绝缘水平相对较高。
（1）单独用避雷器保护方式
110kV变压器中性点绝缘水平为60kV或38kV。60kV绝缘水平的中性点可用Y1W-73/200型避雷器，其直流1mA电压103kV相当于73kV工频峰值，中性点能承受1倍相电压的短时工频过电压；其1kA残压为200kV，雷电耐压水平可按U耐=1.1×（1.1U残+15）kV，现残压为200kV，那么设备绝缘为258kV就可满足要求。雷电耐受为300kV的绝缘使用225kV残压的避雷器也可满足绝缘配合。
对于110kV变压器，当中性点绝缘的冲击耐受电压小于或等于185kV时，即属于标准分级绝缘结构的变压器。对于中性点不接地的分级绝缘变压器，当雷电波从线路侵入变压站到达变压器中性点以及系统单相接地、非全相运行，特别是伴随产生变压器励磁电感与线路对地电容谐振时，会产生较高的雷电过电压或工频稳态过电压，对分级绝缘变压器中性点构成威胁，甚至使变压器中性点绝缘损坏。
（2）混合绝缘技术
混合绝缘技术指一种在线圈高温部位采用N 芳香聚□胺纸和层压板，在变压器其他不太热的区域采用纤维素的技术。这种技术的开发使变压器性能大幅度提高，同时提高了可靠性和减少了维护工作量。110kV、220kV是供电网络的主要电压等级，由于电压很高，中性点一般采用直接接地方式，由于继电保护整定配置及防止通讯干扰等方面的要求，为了限制单相短路电流，其中有部分变压器采用中性点不接地方式。在这种运行方式下，由于雷击、单相接地短路故障等会造成中性点过电压，而且变压器大多是分级绝缘，因此过电压对中性点的绝缘造成很大威胁，必须对其设置保护装置防止事故发生。
结束语
变压器绝缘水平是能够承受住运行中各种过电压与长期最高工作电压作用的水平。本文通过对中性点过电压的种类以及高低和危害进行分析，将变压器中性点避雷器、间隙保护和二次继电保护结合起来作了合理配置和整定。目前在我国的电力系统中，大多都用非线性元件，即避雷器限制电力系统的过电压水平。变压器可有不同的试验电压。以绝缘水平是按绝缘配合决定的，用不同特性的避雷器保护变压器时，也会产生不同的效果。因此，在实际工作中，工作人员要结合实际情况合理的进行110KV分级绝缘变压器中性点绝缘的配合。
参考文献：
[1] 胡晶晶，曾丽，饶林.雷击造成主变压器中性点击穿的原因分析及建议[J].高压电器.2007（02）
[2] 王仕荣，李春平.变电站主变压器中性点的运行操作及其相关保护投退的分析[A].2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C].2011
绝缘层施工 篇7
1 矿物绝缘电缆的主要特性
1.1 安全性
据统计, 电气火灾的发生次数以及所造成的损失均属各类火灾之首。分析其中由线路引发的占电气火灾的一半之多, 所以合理地选择电缆是避免电气火灾或即使发生火灾也能可靠保证消防设备供电的连续性, 进而尽早灭火, 减少损失的重要环节。矿物绝缘电缆是由铜和氧化镁制成。铜的熔点为1083℃, 氧化镁的熔点是2800℃。所以在其温度不超过1000℃时, 电缆结构不会出现问题。因此在绝大部分场所是不会因熔化或燃烧而解体的, 更不会传播火种。
矿物绝缘电缆是由无机材料制成, 它不会放出任何烟雾和有害气体。矿物绝缘电缆在火灾时, 可保证3小时以上的持续供电时间, 远远大于国家规范的要求。在耐过电压方面, 传统电缆在超过其极限耐压值发生意外时被击穿, 绝缘层被损坏, 电缆必须更换, 而矿物绝缘电缆击穿的是击穿处的空气电离作用, 氧化镁熔化后成份不会改变。所以矿物绝缘电缆在耐过电压和性能稳定性方面远远优于传统电缆。
在防水、防爆方面, 矿物绝缘电缆是最安全的电缆。由于其护套是无缝铜管, 水、油和气体不会渗透到电缆内部, 在有腐蚀性的特性场所可加装PVC护套, 多种的防护措施使其有极高的安全性。在耐机械损伤方面, 矿物绝缘电缆可经受剧烈的机械破坏, 而不会损害其导电性能, 在电缆外径变形到原外径1/3的情况下仍可正常工作。在耐辐照方面, 因为其为无机材料制成, 材料自身时性稳定, 可长期保持较高绝缘电阻, 而传统电缆其绝缘层在强辐照下很容易老化, 绝缘特性降低出现危险。从上述各方面的比较可以看出, 矿物绝缘电缆是最安全的电缆。
1.2 耐火性
按照英国BS6387电缆耐火特性测试标准, 只有矿物绝缘电缆能满足以下三种测试:A明火燃烧950℃, 持续3小时。B明火燃烧650℃, 喷淋水持续15分钟。C明火燃烧950℃, 每隔30秒用重物撞击。
1.3 高可靠性
一种定义耐火电缆的依据是GB12666.6-90《电线电缆耐火性试验方法》和IEC331 (1970) , 这一标准定义:“耐火电缆是在长时间燃烧以及长时间燃烧后仍能继续正常工作的电缆;假设火的大小足以破坏施加火焰处的有机材料。”就其结构而言, 耐火电缆就是在导电线芯上缠绕云母带再挤塑料绝缘和护套, 从试验内容上是一种单一的火焰燃烧环境。对于电缆系统而言, 结构的破坏和热绝缘的损坏并不重要, 主要判断准则是该电缆在整个火灾过程中维持电路的完整性如何。矿物绝缘电缆内部结构紧密, 铜外套在高温下不会脱落, 即有重物冲击, 一般情况下只会变形而不会断裂, 它有先天的优越性。所以在耐火性能上矿物绝缘电缆占有绝对的优势。电缆除了火的作用外, 建筑物的移动、振动以及水的冲击对电缆有更加不良的作用。矿物绝缘电缆在带15KW水泵负载的实验中, 可以发现在水喷淋冲击其所载电流几乎没有变化, 所以矿物绝缘电缆的耐火性能是极为可靠的。
在完全正常的使用条件下, 最长的使用寿命是40年左右, 聚氯乙烯绝缘电缆的使用寿命约为20年。如果出现过载情况发生, 寿命会大幅度降低, 如果发生局部火灾, 电缆受损还必须更换。按建筑物正常的使用寿命计算, 电缆也至少得更换2次以上。矿物绝缘电缆的寿命取决于铜护套的氧化速度, 其氧化速度与其工作温度有关, 即使在250℃下长期使用, 需要2.57年才使铜护套氧化0.025mm, 即使是最小规格的矿物绝缘电缆 (其铜护套厚度为0.46mm) 其寿命也可达数百年, 远远超过建筑物的使用寿命而实际上电缆也不可能长期在250℃下使用。即使铜护套氧化, 其氧化物-氧化铜仍是良导体, 对其性能的影响很小。所以, 矿物绝缘电缆是一种“永久性电缆”。
1.4 经济性
电缆的经济性应从两方面考虑:一是初投资、二是运行费用。从初投资方面, 由于矿物绝缘电缆的结构与材料和其他电缆不同, 同截面电缆单位长度的价格要比聚氯乙烯绝缘电缆 (包括阻燃和耐火电缆) 高, 但是矿物绝缘电缆的使用温度为95℃, IEC364-5-52394年修订版规定裸矿物绝缘电缆使用温度可达105℃, 因而载流量要比耐火电缆高得多。若按允许温升到90℃来选择矿物绝缘电缆, 在25mm2以下时, 其截面比耐火电缆小一个截面等级, 而35mm2及以上时 (35mm2及以上的矿物绝缘电缆为单芯结构) , 可以小两到三个截面等级。相对于耐火电缆单纯从价格上相差不大, 在矿物绝缘电缆相对与耐火PVC电缆NH-VV (70℃) 、耐火PVC钢带铠装电缆NH-VV22 (70℃) 、耐火低烟无卤电缆NH-DW-YJE (90℃) 的性格比较中, 相同载流量下的价格差在-22%~37%之间。可以看出矿物绝缘的价格并不是很高, 但其优异的性能指标是其它传统电缆无法比的, 所以矿物绝缘电缆的性价比是非常高的。
矿物绝缘电缆可以直接明敷, 不需其它的防火附件 (如防火桥架或耐火线槽等) , 桥架或线槽部分可以节省很多的资金, 因为矿物绝缘电缆的外层为铜护套可以作为接地线, 节省一根电缆, 而且接地效果和可靠性更好, 也节省了相应的施工费用。矿物绝缘电缆施工方便, 节省施工时间和强度。
从使用费用方面, 矿物绝缘电缆允许在更高的温度下使用, 截面35mm2及以上为单芯结构, 散热条件好, 只需明设, 这样就会使电缆比在其明敷时载流量更低, 同截面时损耗比矿物绝缘电缆要大得多。所以在经济性方面从整体考虑, 矿物绝缘电缆优于传统电力电缆。
1.5 易于施工
相同截面下, 矿物绝缘电缆的外径、体积、重量比传统电缆小得多。据俄罗斯学者计算, 在1050A的三相交流线路中, 矿物绝缘电缆与橡皮绝缘电缆相比, 重量轻30%, 外型尺寸小67%。美国电气保险商试验室 (UL) 确认矿物绝缘电缆比其他电缆穿刚性电缆管 (Rigid Conduit) 重量轻60%, 所需空间少80%。另外矿物绝缘电缆允许的弯曲半径比其它电缆小得多, 其弯曲半径根据规格不同在电缆外径的2~6倍之间, 远比传统电缆的10~30倍要小, 所以安装的要求比传统电缆宽松, 所需的空间也小, 劳动强度也低, 尤其是在改造工程中, 其优势更为明显。所以矿物绝缘电缆在施工便捷方面远优于传统电缆。
2 工程应用
某工程位于广州天河路以南、体育东路以东地段的十字路口, 地处商业、办公中心地带。总建筑面积约222, 850平方米, 属于一类超高层建筑。包括地下室裙楼及塔楼部分, 地下室三层, 建筑面积约51, 426m2, 为车库、设备房及商业部分。裙楼五层, 建筑面积约39, 548m2, 主要为商场、餐厅等。搭楼部份:A搭50层, 建筑高度207.6m, 建筑面积约60770m2, 主要功能办公楼:B搭29层, 建筑高度为127m, 建筑面积约32, 146m2, 主要功能为服务式公寓;C塔33层, 建筑高度为127m, 建筑面积约39, 050m2, 主要功能为服务式公寓。结构类型是钢筋混凝土框筒一筒中筒结构。
本工程的供电电源为:本工程从二个市区ll OKV变电站引来三路10KV电源, 供裙楼地下室及A塔办公楼用电, 二路电源同时分段工作, 第三路为备用电源, 当任一路工作电源失压时, 备用电源通过母联开关自动投入工作。另外引来一路环网进线电源供B塔、c塔服务式公寓用电, 四路10KV进线电缆从建筑物南侧穿管埋地引入地下二层的裙楼中压配电房。再由中压配电房送电至各高低压配电房进行功能送电。
低压配电房一为B、C区塔楼动力配电房, 分别以母线和电缆出线至B、C区强电井, 由强电井送入塔楼各层用电部位;低压配电房二为C区塔楼照明配电房, 以母线出线至C区强电井送电至塔楼各层用电;低压配电房三为A、B、C区制冷机房配电房, 以母线出现至地下三层制冷机房配电;低压配电房四为B、C区裙楼动力、照明配电房, 分别以母线和电缆出线至B区裙楼电井, 由此电井送入B、C裙楼各层用电部位;低压配电房五为B区塔楼照明配电房, 以母线出线至B区强电井送电至塔楼各层用电。
本工程消防用电部分采用矿物绝缘电缆, 应用效果良好。
3 矿物绝缘电缆的施工工艺
不可在电缆规定的最高工作温度范围外长期工作。电缆在敷设前, 均应检查电缆是否完好, 绝缘电阻是否达到标准要求。计算敷设电缆所需长度时, 应考虑留有1%的余量。布线过程中, 电缆锯断后应立即对其端部进行临时性密封。电芯电缆敷设时, 应逐根敷设, 待每组布齐并矫直后, 再作排列绑扎, 绑扎间距以1~1.5m为宜。
对于大截面单芯电缆, 用于交流电网时应采取涡流消除措施, 在交变电流作用下, 铜护套上会形成横向涡流, 会造成能量损耗, 当线路负荷特别大而需要两组以上的电缆时, 可按图的形式排列两组或多组电缆, 但每组之间要留有两倍电缆外径的距离, 而且每组电缆接线位置应相同。此外, 在电缆进配电箱, 柜时, 为固定电缆在箱柜的板面上打孔, 同样为防止电缆在进箱柜的铁皮面上产生旋涡, 在箱柜板面上应按图所示的方式开孔, 或加垫非磁性材料的隔板固定电缆, 这种支架一般采用铝母线或铜母线加工制作, 打孔、用采用扁钢或角钢制作支架时这时也应参加上述方法开孔, 以防涡流产生。
由于电缆的绝缘材料在空气中易吸潮, 施工时应做好防潮, 当发现潮气进入端部。可剪去受潮段, 也可用火焰喷灯直接对电缆的绝缘电阻达到100Mφ以上才能进行安装终端和中间联按器。在终端和中间联接器的安装过程中, 要多次及时测量电缆的绝缘电阻值, 因安装时电缆受潮, 或金属碎屑未清除干净, 均可造成绝绝不合格。电缆的终端应牢固定在电缆和电气设备上, 利用铜护套作接地线时, 应接地可靠。在附件安装前, 工程施工人员应按电气, 回路将相应规格电缆敷放到位。在敷放过程中, 应确保电缆不受损伤。电缆在敷设或安装过程中, 不应随意分割。只有在附件安装时方可割断。且电缆一但分割, 便必须即时安装终端和联接器。
在桥架T形弯, L形弯, 穿越墙洞, 电气竖井, 进出配电柜箱等弯曲度大, 空间狭小处敷设时要按照工厂安装说明的弯曲方法进行冷弯, 以免在操作中损伤电缆铜护套。
根据设计图纸绘制“电缆敷设走向图”认真核对电缆的根数, 规格、长度、走向, 中间接头位置及与其他管道交叉的间距等。敷设时应在专用的电缆放线架上进行, 逐根放线逐路捆扎, 做到横平竖直, 在处理中间接头, 终端头时要留足操作余量, 避免交叉和重叠, 电缆平行敷设时如有多个中间联接器, 其位置相互错开。
在各项准备工作完成后, 公司技术人员到达现场, 对联接器、终端的安装方法进行指导, 工程安装单位应安排固定专业人员进行学习。电缆埋地敷设时, 最好不要有中间接头, 如无法避免, 则接头处须做好防水处理。电缆全长均为直线敷设或所联接电器可能产生振动时, 应在允许的场合设置膨胀环。
4 施工器具
矿物绝缘电缆在安装过程中, 不需要专用安装工具, 与普通塑料电缆一样, 各安装公司的通用器具即可完成终端及联接器的制作。所需施工工具及测量仪器有:锯弓、管子割刀、斜口钳、喷灯、螺丝刀、管丝钳、强力机械压钳 (液压钳) 、欧姆表等。
应用规范:
⑴GB50045高层民用建筑设计防火规范2003修订版;
⑵GB50127-94电力工程电缆设计规范;
⑶GB50067-97汽车库、修车库、停车场设计防火规范;
绝缘层施工 篇8
造成绝缘穿刺线夹故障的原因主要是施工人员责任心不强, 施工不注意细节留下安全隐患, 如高低压电网混用绝缘穿刺线夹、旧穿刺线夹再次使用、不用专用力矩扳手等。针对造成绝缘穿刺线夹故障的原因分析, 笔者认为, 应从加强施工细节管理来消除安全隐患, 防范事故的发生。
1 高低压电网混用绝缘穿刺线夹的故障原因和防范
由于高压绝缘导线的绝缘层比低压绝缘导线的绝缘层厚, 不能把高压绝缘穿刺线夹用在低压电网上, 也不能把低压绝缘穿刺线夹用在高压电网上。如果把低压绝缘穿刺线夹误用到高压绝缘导线上, 由于高压绝缘导线绝缘层厚, 低压绝缘穿刺线夹穿刺针短, 刺入导线的深度不够造成搭接处接触不良, 后果是烧坏线夹或烧断导线。反过来如果把高压绝缘穿刺线夹误用到低压绝缘导线上, 由于低压绝缘导线绝缘层薄, 高压绝缘穿刺线夹穿刺针长, 刺入导线的深度太深, 会降低低压绝缘导线的机械强度, 后果是导线被卡断。
防范措施是, 根据搭接导线和主干导线的规格型号选择好相对应的绝缘穿刺线夹, 对高低压绝缘穿刺线夹分开保存, 防止误拿误用;或者建议生产厂家把高低压线夹用明显的颜色区分开来, 如红色表示高压绝缘穿刺线夹, 蓝色表示低压绝缘穿刺线夹, 这样能防止混用, 也有利于验收时及时发现问题。同时也不能把小规格绝缘穿刺线夹用于大规格绝缘导线上, 或大规格绝缘穿刺线夹用于小规格绝缘导线上。这样会引起接触不良、甚至不通电或者直接把导线卡断。
2 旧绝缘穿刺线夹再次使用的故障原因和防范
绝缘穿刺线夹的力矩螺母由里外两层组成, 外层的力矩螺母只是夹紧线夹用的。在两根导线搭接时随着螺母的拧紧, 穿刺线夹的等刺针穿过导线绝缘层后碰到导线金属体, 其针头会受到阻力而变形变钝, 达到设计好的预定值时外层的力矩螺母断开, 这样螺杆上只剩里层螺母。里层的力矩螺母是在拆卸绝缘穿刺线夹时用的, 如果第二次再使用就无法保证两根导线刚好紧密接触, 造成导电接触不良发热烧坏线夹或导线, 也有可能太松了不通电或太紧了卡断导线。
防范措施是, 增强施工人员责任心, 不能因为怕麻烦不办理材料领用手续, 在线路维修时随便拿几个旧绝缘穿刺线夹使用。也要防止不良施工人员用旧绝缘穿刺线夹充当新线夹, 所以我们要严把工程开工前的材料质量验收关, 绝不允许其蒙骗过关。加强旧材料的管理, 不要以为旧线夹没有回收价值就随便让施工人员自行处理, 对每次拆下的绝缘穿刺线夹一定按数量及时收回到旧材料仓库处理。
3 不用专用力矩扳手造成故障的原因和防范
由于绝缘穿刺线夹的穿刺针比较细, 一定要使用专用力矩扳手匀速地夹紧绝缘穿刺线夹, 在线夹与导线接触到位后, 力矩螺母自动断裂脱离, 这样夹紧后接触良好紧密且不会卡伤导线。如果使用其他普通扳手 (如活络扳手) 进行施工, 就会由于用力不均匀, 弄歪穿刺针, 拧紧螺丝提前断裂或不断裂等, 造成接触不良或者直接把导线卡伤卡断。
防范措施是, 绝缘穿刺线夹安装前, 应将绝缘穿刺线夹表面的污秽物清除干净。绝缘层表面不平整、破碎的不得使用, 导线弯曲的应捋直后再使用。施工人员每次施工一定要检查工具, 确保携带了绝缘穿刺线夹专用力矩扳手, 也可以要求绝缘穿刺线夹厂家随每箱产品里附带上一把相应规格的专用力矩扳手, 以防止工作人员因缺少工具随便用普通扳手替代。同时施工中我们供电企业人员要加强管理, 随时督促规范工艺。
绝缘层施工 篇9
1存在问题
(1) 绝缘护套使用不到位。在绝缘线路上, 耐张线夹、并沟线夹、变压器桩头、避雷器桩头都应用了绝缘护套, 而开关装置、熔断器等桩头上则往往没有绝缘护套, 桩头裸露在外, 存在安全隐患。
(2) 扎线直接用裸铝线不妥。绝缘导线固定在瓷绝缘子上时, 使用裸铝线作为扎线, 而不使用绝缘扎线, 主要是施工人员误认为绝缘导线与裸导线绑扎方式相同, 使用中没有区别。其实它们是有区别的, 如果用裸铝线作为扎线, 就容易在绝缘导线外皮形成环流, 导致发热, 存在绝缘导线从该处断线的安全隐患。按要求, 绝缘导线与绝缘子接触部分应用绝缘自粘带缠绕, 然后用绝缘扎线正确绑扎。
(3) 接地挂环、防雷支柱绝缘子数量不足。先说接地挂环, 因为使用绝缘导线, 线路检修挂接地线随意性一下得到了控制, 因此设立接地位置特别重要。在实际施工中接地挂环数量设计特别少, 当线路支线停电检修时, 就会发生找不到接地挂环而不能挂接地线的情况, 有时挂在仅有的接地挂环上扩大了接地保护范围, 有时将接地线简单地挂在一个裸露位置, 从形式上达到有接地, 而不管接地是否真的能起到接地保护的作用。再说防雷支柱绝缘子, 有些绝缘导线线路架设时, 没有使用防雷支柱绝缘子, 或者没有按照标准加装足够数量的防雷支柱绝缘子, 降低了其安全运行水平。
(4) T接线路随意性大。这里主要指主干线上T接线路随意性大。对于绝缘导线, 如果隔一个杆或者几个杆连续T接线路, 对绝缘导线绝缘层破坏较大, 安全性就会降低。连续T接的线路应该从主干线的一点T接, 保证主干线路T接点尽可能少, 以减少隐患点。
(5) 穿刺线夹使用不当。穿刺线夹因为是针扎式, 接触面积小, 往往容易产生接触不良、连接点放电发热断线的隐患。礼泉县供电分公司2012年在某10 k V线路上就发生了一起从穿刺线夹处断线的事故, 现场发现导线从穿刺线夹位置烧断, 有明显放电熔断痕迹。开始检修人员分析认为是施工人员将穿刺线夹螺丝拧得太紧, 线夹针尖将导线扎断, 接触不良后放电发热致使导线熔断。因此特意做了试验, 专门找来绝缘导线让施工人员上紧线夹, 然后将绝缘层剥开, 发现导线并没有断股现象。后来与施工人员交谈发现, 有些工人为了赶进度, 线夹螺丝没有拧紧, 导致接触不足、不良, 线夹与导线间发热放电, 最终发生熔断导线事故。
(6) 耐张线夹的应用存在问题。目前礼泉县供电分公司主要采用两种型号的耐张线夹, 一种是NXJ型, 另一种是NLL型, 当前主要使用NLL型, NXJ型实际应用中存在问题。一次, 绝缘导线从耐张线夹脱落, 靠并沟线夹牵引才悬挂在空中而未落地伤人。现场分析发现, 距离耐张线夹只有50 cm左右处, 采用将绝缘层剥掉后的并沟线夹固定下引线, 架设的是120 号绝缘导线, 因耐张线夹受力大, 靠50 cm左右的绝缘层与中间金属导线摩擦牵引, 结果导线金属部分从绝缘层脱出。还有一次是120 号绝缘导线运行一段时间后, 直接从耐张线夹处松脱滑出去30 cm, 导致耐张线夹处尾线瞬间翘起, 与其他导线接触, 好在有绝缘层保护, 没有造成短路事故, 否则, 后果不堪设想。
(7) 绝缘导线与裸导线材料混用。施工中我们经常会看到耐张杆、T接杆、丝具杆和终端杆等用并沟线夹或耐张线夹时, 有些并沟线夹采用普通型号的, 无绝缘护套或者未安装绝缘护套, 有的耐张线夹绝缘护套掉了没有补装等, 从而在实际上造成两类材料混用。我们知道, 使用绝缘导线的目的之一就是防止异物挂落在导线上时发生接地或短路事故, 异物容易挂在这些有接头的杆型上, 这也是对异物损害防护最薄弱的位置, 如果材料混用, 就会使整条绝缘线路安全性能降低。
(8) 弧垂架设偏小。和裸导线相比, 同等规格的绝缘导线一般较重, 施工中需要与裸导线区别。在省公司《10 k V及以下配电网典型设计》的规定中, 绝缘导线弧垂比裸导线增加了10—50 cm, 并且线号越小, 弧垂区别越大。如典型气象区I区的LJ-50 铝绞线在档距50 m时弧垂是0.71 m, 同样条件下JKLYJ-50绝缘导线是1.06 m, 大了0.35 m。施工单位一般没有区分绝缘导线与裸导线架设弧垂的大小, 绝缘导线弧垂按照裸导线的要求施工导致弧垂偏小。
(9) 导线接头处理不当。一是绝缘导线接头实际操作中未使用绝缘材料包扎, 接头露出内部金属部分, 不但导线容易氧化, 而且雨水容易从裸露部分进入到绝缘层内, 加速了导线氧化。按照要求, 必须使用绝缘胶带进行封口。二是施工中发现有施工单位采用了先将绝缘导线中裸导线连接, 再用黑色绝缘胶带缠绕, 这种验收人员不易发现接头的做法。这说明施工人员还没有掌握绝缘导线的连接方法, 不但施工中材料浪费大, 而且工艺不符合标准。
(10) 放线时有直接在地面拖拉绝缘导线现象。放线时在地面拖拉绝缘导线, 很容易损坏绝缘层, 导致绝缘层表面大面积划伤, 严重受损, 而修复措施却很复杂。
2应对措施
2.1设计单位在设计线路、选择材料时就要考虑周全
设计单位在设计时就应设计足够数量的接地挂环和防雷支柱绝缘子, 按照实际需要, 在主干线能操作的设备两边, 线路转角杆、线路T接杆等位置上都必须装设接地挂环。在开关设备桩头、熔断器桩头上设计绝缘护套, 设计采用绝缘扎线等, 施工人员按照技术要求施工就行。同时, 做好绝缘线路T接点的前期规划。对新建和改造的线路, 在架设绝缘导线前, 规划好线路的T接点, 施工前向施工单位做好技术交底, 防止随意在绝缘线路干线上T接分支线路现象的发生。
2.2合理选用金具
(1) 合理选用线夹。选用穿刺线夹时, 向施工人员做好解释, 要说清楚穿刺线夹螺丝拧不紧的危害性, 要求施工人员严格按照工艺要求施工。目前礼泉县供电分公司主要采取少用穿刺线夹, 多采用直接接触的并沟线夹加绝缘护套的连接方法, 以避免产生上述问题。
(2) 慎重选用耐张线夹。一是要求已经采用NXJ型耐张线夹旁边有并沟线夹引线的, 去除耐张线夹至并沟线夹间的绝缘层, 直接将耐张线夹装在裸导线上, 防止导线脱落。二是严禁在耐张线夹受力导线侧使用并沟线夹。三是采用NLL型耐张线夹, 礼泉县供电分公司现在基本上都是采用NLL型耐张线夹, 轻易不再选用NXJ型耐张线夹。
(3) 导线连接处使用专用的线夹加绝缘护套或JY型接续管加绝缘护套连接。
2.3规范施工行为, 加大监督力度
(1) 坚决制止绝缘导线上使用裸导线材料。绝不能轻视这种两种线材混用现象, 它不仅增加了绝缘导线的薄弱环节, 而且会失去架设绝缘导线的意义。各部门要严格按照技术标准设计、施工和验收, 对这种线材混用现象零容忍。对改造中需要T接到绝缘线路上的裸导线, 建议除裸导线外, 其他如并沟线夹等仍然选用绝缘导线的配套附件设计施工。
(2) 杜绝违规放线。绝缘导线放线应采用将绝缘线放在塑料滑轮或套有橡胶护套的铝滑轮内的方法, 滑轮直径不应小于绝缘导线外径的12倍, 槽深不小于绝缘导线外径的1.25 倍, 槽底部半径不小于绝缘导线外径的75%, 滑轮槽倾角为15°。
绝缘层施工 篇10
关键词：500kV线路,耐张绝缘子,整体更换
0 引言
随着线路运行年限的不断增加,500 kV超高压线路运行维护的问题越来越突出。其杆塔结构、窗口尺寸、导线的分裂数、绝缘子串的形式都与一般的高压线路存在较大的偏差,特别是大吨位、超串长的耐张绝缘子串造成的运行维护等方面的问题不能采用常规的方法进行解决,而国内外都较缺乏检修500 kV超高压直流输电线路耐张绝缘子串的经验,没有太多的成熟技术及经验可以借鉴。鉴于此,本文根据本单位在广东地区承担的几条500 kV超高压输电线路全线或局部线段的耐张塔整串更换的经验,重点对整串更换耐张绝缘子的施工工艺进行了介绍,并确定了几个重要参数,以期为同类工程提供借鉴。
1 整串更换耐张绝缘子的施工工艺
图1是整体更换500 kV耐张绝缘子串的施工工艺。先将屏蔽均压环和绝缘子串之间的支撑架拆除,操作时按照图1的工具来进行。其中收紧系统由手扳葫芦、钢丝绳套、U形工具环和二线联板锚固板组成;起吊系统由起重滑车、钢丝绳、U形工具环、棕绳和起重滑车组成;防跑线系统由二道防线构成。收紧系统通过扳动手扳葫芦进行收紧,用绞磨、棕绳、钢丝绳等起吊系统的工具等耐张绝缘子串松弛后摘下,再将新绝缘子串换上。然后,绝缘子串利用放松收紧系统恢复受力,将所有工具拆除,最后装上屏蔽均压环和绝缘子串之间的支撑架。
2 确定二线联板锚固板形式
采用的二线联板锚固板的结构如图2所示。二线联板锚固板结合钢丝绳套、手板葫芦共同组成收紧系统;起重滑车悬挂用孔可以利用起吊系统悬挂在绝缘子尾端所用的起重滑车;有效合理及价格低廉等是二线联板锚固板的特点,可以满足工程需要,这意味着大部分是停电进行整串更换耐张绝缘子,为了抢时间,需要多个施工组全线同时开工,需要大量的机具装备。二线联板锚固板结合手扳葫芦、钢丝绳、U形工具环、轻型绞磨等可以整串更换耐张绝缘子,分解后还能够应用于一般的电力基建施工。
注:(1)收紧系统钢丝绳挂孔2个,不与绝缘子接触;(2)二线联板容纳空间距离;(3)二线联板用这两板夹住,根据二线联板的间隔棒安装孔;(4)及(5)为上面8个孔的距离与之对应,在二线联板上安装二线联板锚固板,可以利用这8个孔和间隔棒安装孔进行;(6)二线联板容纳空间深度距离;(7)起重滑车悬挂用孔。
3 确定几个重要参数
3.1 计算在收紧系统中每根子导线收至最终位置时的张力
收至最终位置的收紧系统将旧绝缘子串摘去后,原来子导线的张力由旧绝缘子串所承担的变成由收紧系统承担。这时对每根子导线的张力进行计算,是为了确定收紧系统各个组件额定负荷,为设计制造提供依据。一般情况下,在线路的运行阶段进行绝缘子串更换,这时便对于这个张力进行计算,本文选用安装阶段的导线参数。这样,相对于更换绝缘子串时的张力值,这样得出的张力值更大,以这个数据为依据进行设计制造确定收紧系统各个组件的额定负荷更为安全。
(1)安装导线的最大许用水平应力值σmax(MPa)由设计单位给出时,收紧系统每根子导线收至最终位置的张力T(N)可以由下面公式得到:
式中,S是导线的综合截面积(mm2)。
(2)如果设计单位没有给出σmax,而将耐张塔导线挂线的最大过牵引尺寸ΔL给出时,那么张力T(N)可以根据下面公式得到:
式中,σg是导线最大水平应力(MPa),运用ΔL计算得出。
通过导线状态方程计算σg,孤立档不同于连续档的状态方程式。
计算孤立档的σg由下式可得:
计算连续档的σg由下式可得:
式中,li为档距(m);g为导线的自重比载[N/(m·mm2)];Ψ为塔与塔之间导线悬挂点高差角(°),,其中,h为塔与塔之间导线悬挂点高差(m);lD为耐张段的代表档距(m);β为导线的弹性伸长系数(mm/N);σo为导线安装应力(MPa),对比在最低气温时,最小的代表档距的由连续档所构成的耐张段产生的紧线应力及在最低气温时最小的孤立档的紧线应力,取大者为σo。
3.2 收紧系统手扳葫芦收紧行程的控制值ΔLk
(1)耐张塔的过牵引值由设计单位给出时,收紧系统手扳葫芦收紧行程的控制值ΔLk取孤立档挂线时过牵引的控制值ΔL。
(2)如果设计单位没有将耐张塔的过牵引值给出,而是将导线的允许安装应力[σo]给出时,通过利用允许安装应力对孤立档挂线时过牵引的控制值ΔL进行计算,然后根据得出的ΔL对收紧系统手扳葫芦收紧行程的控制值ΔLk进行计算。计算ΔL用下式:
式中,E为导线的弹性模量(N/mm2)。
3.3 估算被放松的绝缘子串张力
在确定摘下已被放松的绝缘子串的起吊装置的规格时,需要估算收紧装置收紧后绝缘子串的张力。但是已知条件不足不能进行精确计算,因此通过图3的实验方法对这个张力值进行粗略估算。图3中的拉力表可以读取张力数值。
图中,L=绝缘子串的长度—收紧系统手扳葫芦收紧行程的控制值。
4 结语
本文介绍的施工工艺,应用于几条500 kV超高压输电线路全线或局部线段的耐张塔整串更换时都能顺利施工,而这几条500 kV超高压输电线路包括我国最初的设计线路及经改进后的线路,证明施工工艺适用范围广泛,值得推广和应用。在施工时,以20人为一个施工小组,配置一套工具,一般情况下,只需要花费一天时间就可以将一基耐张塔的所有耐张绝缘子串全部更换,从而提高了工作效率,节约了成本,促进了组织单位的效益的提升,增强了组织单位的竞争力。
参考文献
[1]叶正斌,胡春广,张健.500 kV输电线路双串耐张绝缘子的更换方法[J].湖北电力,2005(4)
[2]孙鑫茂.带电更换500 kV线路四联耐张整串绝缘子的新方法[J].东北电力技术,1995(7)
企业如何与陋习绝缘 篇11
要想避免“自我毁灭”，必须对所处现状有清醒的认识。当个人宣传过了头，不停地塑造个人品牌，或者个人生活成为八卦专栏的素材时，这些宣传反而会成了你未来的陷阱，是一枚令人恐惧的“定时炸弹”。
与个人膨胀的欲望相似，企业在这方面也必须保持理性。安然、世通和泰科公司的丑闻，已经给股东们留下了这样的印象：自我吹捧、自我为中心的领导者，是公司遭遇灾难的警示信号。
摆脱竞争力依赖
专业化对个人和对公司都有好处，随着专业化程度的提高，工作效率会更高，工作价值也会更大。
但是，它会让你觉得工作非常轻松（与垄断相似），导致你逐渐丧失探索新方法的动力，也不能从新的角度审视产品、技术、顾客、市场、机会，以及竞争威胁等等。
预防这种不好的行为，通常是把目前的技术向下一代技术转移。耐克在这方面做得非常成功，它不断地改进运动鞋，使得它一直能引领潮流。
积极主动转移技术，已经成为英特尔成功的基石。它近乎宗教信仰般地坚持戈登·摩尔（英特尔的合伙创建人）在1965年作出的预言——摩尔定律：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会翻番，性能也将提升一倍。
为了证实这个预言，英特尔围绕在18到24个月内，完成从最初的产品设计到进入销售渠道的过程，来开展其业务。鉴于这个过程在其他许多行业中，要用2到5年的时间才能完成，英特尔的速度可谓是令人惊叹的壮举。为了达到摩尔定律的标准，英特尔时时刻刻都面临着压力，但它一直在努力应对。
另一种预防竞争力依赖的方法是，将核心技术扩展应用到其他的产品和市场中，即竞争力扩展到多个领域。因此，不要让竞争力局限在小范围内，变成一种竞争力依赖，而应该建立一种持续机制，来寻找各种将竞争力运用于其他技术、产品、服务、市场，或是细分市场的方法。例如，要生产石油产品，必须在专业化学和化学工程方面拥有很高的竞争力。
还可以将竞争力多样化地应用于不同的市场或细分市场。雅芳现在已经将年轻和年老顾客的产品线区分开来，甚至还有一个产品线直接针对高端的城市男性，或者是都市精英。更为重要的是，该公司已经积极地将其销售扩展到美国以外的市场，并在东欧和中欧、拉丁美洲和亚洲取得了巨大的成功。现在，雅芳60%以上的销售收入来自美国以外的地区。
预防竞争力依赖，可以通过并购和整合来实现。它的优势是，即使产品领域相同，也能引入外部的各种观点和人才。并购一家竞争性的公司，可以换一个角度看问题，给公司带来新的机会。
思科的成长，一直伴随着收购和整合。2005年11月对科学亚特兰大公司的收购，是思科公司相对短暂的历史中的第105次收购，也是该公司当年的第18次收购。这次收购对思科公司来说是一个重要策略，它促进了该公司在视频技术领域中的发展。
警惕自欺欺人
防止自欺欺人的最好方法是，设计相应的系统，并运用这些系统，不断对公司的各种管理假设发起挑战。要做到这点，启动“情境规划”程序是很有必要的。
情境规划是一种进行灵活、长期的战略规划方法。其基本过程是：一组分析人员通过将现有关于未来的知识和可能的趋势结合起来，为决策者勾画出几个具体情境。
在石油行业，那些戏剧性的偶然事件，如卡特里娜飓风对石油精炼厂造成破坏，乃至导致国家油气供应中断，或是更复杂的，如中东的历史性政治冲突和军事冲突，都迫切需要人们去了解并预测其未来。
荷兰皇家壳牌公司是使用情境规划预测未来的先行者，其全球商务环境事业部的工作任务就是，鉴别“不可避免的事情和不可知的事情”。
19世纪70年代，当时的壳牌公司采用了一位行为古怪的石油经理皮埃尔·瓦克的策划方案。他确信，如果将“深刻的洞察力和严密的理性思维”恰当地结合起来，就能够相当准确地对未来进行预测。瓦克将这一思想发展成为一种本质上是讲故事的方法，这种方法将对已知和未知的知识，与今天必须作出的决策联系起来。
瓦克和他的团队考虑的第一个情境是中东。在他们看来，没有任何银行资产或房地产，将会像地下的石油那样快速增值，尤其是在石油还在地下未被开采的情况下。他预测石油涨价将是未来的重大趋势。
你过去和目前所取得的成就，可以用作在董事会上炫耀的资本，或者用作给高尔夫球友留下深刻印象的由来，但如果这些成就仅成了你在街头巷尾的谈资，你的表现就会出于意料地令人不快。不管其具体方法或内在程序如何设定，关键是公司要有对现有设想进行质疑的精神，继续对公司的未来发展进行预测，并提前进行相应评估。
为此，我必须告诫的是：你必须花部分（不是全部）精力来关注你的竞争对手和竞争技术。如果你过于关注“其他家伙”，你就会成为执迷不悟或病入膏肓的偏执狂，这是一种真正的危险。
微软就曾经这样做过，当时它密切关注网景对其IE浏览器造成的威胁。这使得微软采取了一些在道德上和法律上受到置疑的行动，并最终招致漫长而代价高昂的官司。拥有健康的怀疑精神，不会使你丧失观察竞争形势的宽阔视野。
预防傲慢
傲慢比较难以预防，因为它经常是无意识和外部力量产生的结果。许多成功都是偶然取得的，而且有的人倾向于取得这种成功。媒体在这方面往往推波助澜，为了销售杂志、报纸、书籍或是提升电视评级等自身利益，媒体会大肆宣传企业高管，给他们塑造比真实生活中更高大的形象，例如，安然公司的创始人肯·莱。
我们都具有一种潜意识，想取得成功，因此我们就不难理解，CEO会产生一种自我意识，觉得所有的事情都是他做的，他们拥有至高无上的权力——这种自我意识后来有可能导致该CEO成为态度傲慢的反面典型。
然而，傲慢并非总是由外部或不可控因素引起的。身居高位、大权在握的人，有很多诱人的机会作出选择，他们可以选择利用这些机会，夸耀自己的成功，也可以选择不滥用这些机会胡作非为。在这种情况下，预防傲慢更大程度上成了如何抵制诱惑的问题。
预防傲慢的一个好方法是，寻找一位顾问或执行教练——他能经常提醒你傲慢的隐患，并在你开始有苗头时提醒你。这种值得信赖的顾问，可以由配偶或者同事担当，但我极力建议从公司外面找人，而且这个人与你不属于同一个职业，他可以成为你可信赖的意见征询人、公正的观察者，以及给你提出客观建议的人。他是积极地监视或观察你的人，也是哈佛商学院教授托马斯·德朗所称的“说实话的人”。
Eos航空公司的CEO大卫·波图克，就是积极支持这一职业监管过程的人，他认为，是IBM的前CEO特里·皮尔斯，将他从一个固执己见的专制掌权者，改变成为敏感的共识达成者。
近年来，这种做法已经成为一种受人尊重，且广泛应用于塑造领导力的方法。国际教练联合会是一个会员制的组织，该组织开发了一个资格鉴定程序，并提供继续教育机会，在全世界80多个国家中拥有1万多名会员。IBM积极支持这种做法，并且它们也需要这方面的职业指导。
预防傲慢崇拜必须限制个人宣传，因为它会抬高个人身份，所以，最好不要在镁光灯下花费太多时间。要以一种更为含蓄或低调的方式而不是炫耀的方式展示自己。对公司的股东、员工、顾客、供应商而言，提升公司的地位，使其成为值得投资的对象和优秀的企业公民，这是关乎公司“面子”的事情。
高压绝缘套管电场计算与绝缘分析 篇12
随着套管电压等级的提高, 中心导体与接地法兰之间的电场分布的不均匀性变得突出。增设接地内屏蔽以改善此处的电场分布, 对于减小瓷套下端内径、提高瓷套内绝缘的可靠性具有重要意义[2,3,4]。本文在电磁场理论基础上建立了高压绝缘套管电场分析的数学模型, 利用ANSYS软件对126 k V GIS出线套管的绝缘特性进行了电场数值模拟。在对套管进行电场分布计算和绝缘分析基础上, 确定了套管的结构尺寸。经型式试验验证, 套管绝缘性完全能满足工程需要, 并具有较大的裕度。
1 高压绝缘套管的结构形式
本文研究的126 k V的GIS出线套管为SF6充气瓷套管, 主要由导电杆、瓷套、上下法兰、接地内屏蔽 (接地电极) 、接线板等元件构成, 其中导电杆与上法兰以及接线板连接在一起, 为高电位;接地内屏蔽与下法兰连接在一起, 为地电位, 套管的内腔充有某一气压下的SF6气体, 具体的结构如图1所示。
1-接线板;2-上法兰;3-瓷件 (伞裙) ;4-导电杆;5-接地内屏蔽;6-下法兰图1 126k V GIS套管结构图
2 高压绝缘套管电场分析的数学模型
根据高压套管的结构, 总结其电场分析模型有如下三个方面:
(1) 高压套管的场域可以近似认为是稳定的, 因此可以按照静电场来分析;同时, 由于套管结构的轴对称性, 那么其电场分布也具有轴对称性质[5]。综合上述两点, 则可以将套管电场的求解归结为二维轴对称静电场边值问题, 那么整个场域中的电位函数φ满足拉普拉斯方程:
第一类和第二类边界条件分别为:
场域中各点的电场强度:
(2) 高压套管的细长型结构决定了其电场计算区域为高长径比场域[5]。
(3) 在进行电场的有限元计算时, 开域问题的处理也是需要重视的方面之一。提高计算精确度和减少计算规模在很大程度上取决于求解区域的合理选取。目前, 国内外许多学者对开域问题的解法进行了大量的研究, 提出了各种解决方法, 如截断法、膨胀法、无限远法、空间变换法等[5,6,7]。本文采用的是截断法, 利用ANSYS远场单元来等效替代无限大空间。
3 高压绝缘套管的电场分析
合理的充气 (SF6) 瓷套管在设计时须满足以下三个条件[2,8]:
(1) 允许雷电冲击场强值E1的合理选择。
(2) 大气中瓷件表面允许切向场强 (在额定相电压下) 为0.4 k V·mm-1。
(3) 大气中瓷件表面的最大场强值小于空气的击穿场强值3 k V·mm-1。
其中, E1值对套管性能设计的可靠性及产品设计的经济性十分重要, 导体在雷电冲击负极性电压下的50%击穿场强E50% (k V·mm-1) 按下式计算[2]:
式中p——绝对气压 (MPa) 。
耐受电压 (场强) 一般取闪络概率为0.16%的电压 (场强) 值, 它与50%击穿电压两者之间的间隙为3σ, 耐受电压 (场强) 的计算如下:
雷电冲击与操作冲击的放电电压标准偏差相对值σ=0.05。
考虑到产品制造的分散性和运行中的种种不利因素, 允许场强E1的取值应在EB的基础上留有裕度K1:
式中K1为设计经验及制造经验数据, K1=0.85。
由式 (4) ~ (6) 可得表1。
本文计算使用的126k V GIS出线套管由导电杆、SF6气体、接地内屏蔽、瓷件、法兰以及连接附件组成。在采用ANSYS软件进行计算的过程中, 有四种介质分别为SF6、空气、陶瓷和金属 (金属内部电场应当为0, 这里把金属的相对介电常数设置为一个相当大的数值) [9], 其介电常数表2所示。
网格剖分时选用二维8节点的PLANE121单元和二维远场单元INFIN110, 单元属性为轴对称, 同时对关键部位进行网格加密。在施加载荷时, 对均压环、中心导电杆以及上法兰分别施加雷电冲击耐受电压550 k V和最大运行相电压=126k V*21/2/31/2≈102.88 k V;接地内屏蔽和接地法兰施加零电位;对远场单元施加无限远边界[8,9,10,11]。仿真计算[12,13,14,15]的结果如图2、3所示。
图2为雷电冲击耐受电压作用下套管下部的电场强度等值分布云图, 从图2中可以看出套管的下部无论是内部还是外部, 都是电场集中的区域, 也就是绝缘薄弱区域。同时可以看到套管内部的最大场强处于导电杆的表面, 为20.898k V·mm-1, 小于SF6气体最低运行气压 (0.4 MPa) 下的E1值 (24k V·mm-1) 。
图3为相电压作用下套管下部的切向场强等值分布云图。为了得出瓷件外表面上的场强E2和切向场强E3的最大值, 在瓷件空气侧的表面上电场集中的区域定义了一条路径S (图4中加粗部分) , 然后计算得出路径S上电场强度分布和切向场强分布如图5和6所示。
由图5可以看出E2的最大值为1.84 k V·mm-1, 小于空气击穿场强值。由图6可以看出E3的最大值为0.34 k V·mm-1, 小于瓷件表面允许的切向场强值。
4 试验验证
具用单屏蔽结构的ZF10-126 (BSG) 型126 k V SF6气体绝缘GIS套管委托上海电气输配电试验中心有限公司进行产品型式试验及认证。
依据GB/T 4109-2008《交流电压高于1000V的绝缘套管》, 进行全部型式试验, 其中雷电冲击耐压试验的示波图如图7所示。该产品的主要的型式试验结果见表3。
由表3可看出, ZF10-126 (BSG) 型瓷套管的各项绝缘性能指标符合要求, 且裕度较大。
5 结论
通过对126k V SF6气体绝缘GIS套管的电场计算和绝缘分析, 得出以下结论:
(1) 高压绝缘套管的下部, 特别是接地内屏蔽附近的电场分布比较集中, 是整个套管的绝缘薄弱区域, 在设计的时候应当重点关注;
(2) 与传统的“试验——修改——试验”的设计方法相比, 这种高效的设计方法对于高压电器的绝缘设计具有较大的现实意义。
(3) 研制的ZF10-126 (BSG) 型126k V SF6气体绝缘GIS套管按照国家标准要求进行了型式试验并通过了全部的试验项目, 绝缘试验合格且具有较大的裕度, 完全满足高压GIS工程需要。
摘要：高压绝缘套管是气体绝缘金属封闭开关设备 (GIS) 高电压与地电位绝缘的重要元件, 其均匀的电场分布与合理的结构, 是GIS安全运行的保证。文章针对126 kV GIS高压绝缘套管结构设计与电场分布问题, 在电磁场理论基础上, 通过建立高压绝缘套管的轴对称电场数学模型, 并对套管场域电场进行数值模拟及可视化处理, 确定了126 kV GIS高压绝缘套管绝缘设计结构, 为产品开发提供数值实验基础。经型式试验验证, 产品各项性能指标满足技术规范要求, 绝缘试验合格并具有较大的裕度, 套管具有良好的技术经济指标。