绝缘问题（精选12篇）
绝缘问题 篇1
地铁屏蔽门安装在站台边缘, 与列车车体之间的距离很近, 乘客上下车时极有可能同时接触到列车车体外壳与屏蔽门门体。[1]由于屏蔽门的门体立柱与门框、车体外露的材质均为金属材质。由于列车车体的外壳可能存在较大电位, 使得车体与屏蔽门间可能会出现电位差, 给上下车的乘客造成危害或带来不适。为此, 地铁屏蔽门系统需要采取绝缘措施。本文通过理论与实践经, 介绍当前地铁屏蔽门的绝缘结构, 探讨运营过程中遇到的问题及处理措施等, 为相后续屏蔽门工程设计和运营管理提供参考。
1 屏蔽门与地绝缘的原因
为防止乘客由站台跨步进入列车时在屏蔽门门体边框与列车门体之间的触碰电压和跨步电压对乘客造成危害, 目前大多数地铁系统采用轨道作为传递电流的导体实现牵引列车产生的电流回流 (接地处理) , 通常轨道与车站地之间会产生一个电势差;此电势差可以被看作是一个内阻未知的电压源, 为防止乘客在上下车时产生跨步电压, 现行业内的通常做法是屏蔽门与土建二次结构做成绝缘及预留一定空间间隙等措施, 轨道与屏蔽门连接为等电势。如图1所示。
2 绝缘安装方式存在的问题
由于受施工、接口专业、潮气环境等因素影响, 屏蔽门绝缘极易失效, 因存在90~110V的轨电压差, 屏蔽门结构对相邻金属部件会发生火花放电, 影响运营和乘客的安全。如门槛与绝缘带之间的缝隙在施工完成后, 通常采用绝缘耐候胶收口, 但后期使用过程中因各种因素导致胶体脱落、裂开, 尤其滑动门区域该问题谈比较严重, 保洁或雨雪天气时产生的污水进入该缝隙后, 造成屏蔽门绝缘阻值降低或绝缘失效。此外, 屏蔽门绝缘失效后, 继续等电位连接, 大量杂散电流通过屏蔽门, 对车站金属结构、屏蔽门结构、电气系统的寿命及运行稳定性带来影响。根据CJ/T236-2006《城市轨道交通站台屏蔽门》第5.3.6节的要求, 门体与车站结构之间的绝缘电阻不小于0.5MΩ[2]。现场选取地铁站测量门体绝缘阻值, 测量方法:拆除接轨等电位线、滑动门与端门等电位线, 用绝缘表分别测量门槛对地及端门门槛对地的绝缘值, 结果如下:
由表可见, 屏蔽门绝缘失效情况下, 因存在电压差, 屏蔽门外框结构等对相邻金属部件有放电火花的现象时有发生。
3 关于屏蔽门绝缘问题解决办法的建议
3.1 方案一:门体外包绝缘材料, 屏蔽门不作绝缘设计、安装
针对现有屏蔽门绝缘性能的各种不足, 可以从屏蔽门自身是绝缘体的角度考虑, 把屏蔽门的外漏结构件 (门槛盖板、立柱装饰件、门楣、滑动门门体、应急门门体、端头门门体) 可采用绝缘复合材料制作, 同时为确保一定的强度, 绝缘材料内衬碳钢骨架。如图3所示。
作为回流导体的列车车厢金属件、车轮和轨道, 即使道轨或运营列车带危险电压, 由于屏蔽门是绝缘体, 不需要将屏蔽门与道轨进行等电位连接, 乘客在上下列车同时触摸列车与屏蔽门也不会出现接触电压和跨步电压的现象, 因屏蔽门没有轨电流的引入, 屏蔽门设备将不会出现“打火花”、“点击穿”、电磁场的干扰等现象。即便屏蔽门在施工时与其他专业的接口较多, 施工位置条件较差, 也不会出现因外部原因导致绝缘不满足要求的情况。绝缘材料屏蔽门从根本上解决回电流所带来的乘客上下列车时的人身危险。目前日本东京地铁已采用此方法。见图4。
3.2 方法二:屏蔽门在线绝缘监测装置
采用屏蔽门泄漏电流监控装置, 在屏蔽门与钢轨等电位电缆间串联一个分流器, 分流器信号通过电流变送器放大后, 输入到PLC远程I/O模块, 通过PLC监测屏蔽门对地泄漏电流。当泄漏电流达到设定值时, 启动报警信号;当泄漏电流达到动作值时, 通过PLC远程I/O模块将变电所钢轨电位限制装置合闸, 从而降低屏蔽门泄漏电流, 限制轨道电位升高, 保证乘客安全。为了避免屏蔽门接地短路造成打火, 同时也要保证门轨间的电压不危及到乘客人身安全, 在等电位电缆中串联一个直流接触器, 正常情况下屏蔽门无接地故障时, 接触器保持在合位, 当屏蔽门发生接地故障时, 分流器检测到泄漏电流, 传送到PLC, 由PLC发出指令使轨电位限制装置合闸, 轨电位限制装置合闸后, 其辅助接点接通直流接触器线圈回路, 使屏蔽门与钢轨之间的等电位电缆断开, 切断接地电流, 从而避免了屏蔽门的打火。见图5。
4 结语
分析了地铁屏蔽门系统与钢轨需要进行等电位联结的原因及进行绝缘安装的必要性和重要性, 针对目前地铁行业屏蔽门系统接地和绝缘系统运行过程中存在和出现的各类问题, 并提出了建议和解决措施。相信有目前这种社会需求与科技日益发展的推动下, 地铁屏蔽门系统绝缘、接地问题日后必将更加完善, 屏蔽门系统运营的可靠性和安全性将会更高。
摘要：论述屏蔽门绝缘重要性。通过分析目前屏蔽门绝缘结构及实测的绝缘数据, 分析当前屏蔽门系统绝缘设计、使用过程中产生的问题, 提出相应的处理建议和措施。
关键词：地铁,屏蔽门,绝缘,材料
参考文献
[1]杜宏民.地铁屏蔽门绝缘安装相关问题探讨.都市快轨交通, 2012.
[2]GB 50157——2003地铁设计规范[s].北京:中国计划出版社, 2003.
绝缘问题 篇2
谢谢，同志们光临这次讨论，今天的主题是《电机与绝缘》，根据电机的种类，确定所用绝缘的品种和要求。目的是使我们能清楚地认识到，绝缘材料是如何为电机制造更好地服务。
电机是一种电能和机械能相互转换的旋转机械。已经成为人类创造动力的工具，是现代社会赖以生存的基本要素之一。绝缘结构是电机的心脏部分，而绝缘材料是构建电机心脏的关键组成。
随着科学技术的高速发展，电机的种类增多且更专业化；容量增大且更高效；体积缩小且更降耗，绿色制造且更环保„„
电机的分类按不同理念分类方式也不相同。今天按我们讨论的需要分类：发电机和电动机。重点讨论大型发电机及其所用的绝缘材料；特种电动机例如变频电机、机车牵引电机及其所用的绝缘材料。请各位关注的是：不同类型电机所用的绝缘材料的差异和原因所在，以便对今后的工作有所帮助。
电机绝缘系统设计的基本原则 ：确保电机运行的可靠性和使用寿命（发电机不低于20年，一般多为30年，电动机为15年以上）。研究的重点是绝缘结构的最优化；绝缘材料的最优化；绝缘工艺的最优化。可靠的、先进的、经济的、环保的和可行的综合效果组合是最终目的。公司有必要将其产品按照以上重点要求分类总结，分发给技术和销售人员，认真学习、理解和体会，便于销售工作和解决实际问题。
绝缘系统设计必须考虑产品在运行中要受到电、热、机械、环境等作用因素的影响。通常，高压电机（额定电压在3kV以上）绝缘系统首先要考虑电压的作用；而低压电机绝缘系统首先要考虑热的作用。当然，在实际设计中所有因素都应予以考虑，过分强调某一因素而忽视其他因素就可能导致设计错误。电机在运行中发生故障的主要原因是绝缘破坏，占总故障率的80%以上，所以电机在运行过程中发生故障首先想到的是绝缘，绝缘工作者们应该充分理解。
一.高压电机的主要指标：
1.电机的容量——决定了电机重量和体积，可以估算出硅钢片和铜导线的数量。2.电机的电压等级——决定了电机对绝缘厚度的要求，代表着电机设计和制造的水平。
3.电机的电流密度——决定了电机的热场设计和冷却方式及绝缘结构的耐热等级。4.主绝缘的厚度——可以估算出绝缘材料的总用量和采用的绝缘工艺。
法国A－A公司多胶模压工艺单边绝缘厚度（mm）的经验计算公式：
di ＝0.20（1.05UN＋2）适用于汽轮发电机。
di ＝0.17（1.05UN＋2）适用于汽轮发电机。** UN 为额定电压
电机定子线圈的主绝缘厚度主要根据三个方面因素来考虑：
（1）瞬时击穿电压的储备系数，即瞬时击穿电压与额定电压（UN）之比一般应大于6～8倍。
（2）许用场强不应高于起始游离电压，电老化寿命评定的伏－秒特性曲线外推到预计运行年限的剩余场强不低于使用场强的两倍。
（3）定子线圈对地主绝缘的整体性要好，性能数据分散性小是提高许用场强，减薄绝缘厚度的前提。
近来世界上各大公司选用大型发电机定子线圈的许用工作场强为2.5MV∕m左右。
二.大型水轮发电机：
在三峡工程完成以后，中国的大规模水电建设拉开了序幕，溪洛渡、向家坝、乌东阁和白鹤滩电站将相继开工。水轮发电机从大型向超大型、巨型发展，单机容量从700MW向1000MW发展、电压等级从20KV向24KV以上发展，这对绝缘结构、绝缘工艺、绝缘材料及防晕技术、防护技术等都提出了新的要求。1.大型水轮发电机的特点：
（1）以水流为动力，转速慢，级数多，直径大，轴向长度短，有利于散热。
决定了水轮发电机的形状和线圈的形状，由于线圈端部弯角尺寸较小，适合于大批量生产的单根线棒VPI工艺。
（2）潮湿环境，端部易被油及粉尘污染。
需要特殊的端部处理技术，对端部防晕层和绝缘层进行有效防护。绝缘保护带和绝缘防护漆将被批量使用。（3）现场安装下线。
为了确保线圈现场安装下线时，不受意外损伤，线圈的整体防护是非常必要的。国外使用热收缩绝缘带保护端部，另外使用一种高强度无纺
布补强的高导热、半导体硅橡胶保护带，对线圈直线部分进行防护。.大型水轮发电机绝缘材料的用量：
以单机容量700MW、20KV的三峡机组为例。
（1）硅钢片漆：10.4吨(硅钢片用量：520吨)
（2）绝缘线圈：1080根
（3）主绝缘： 13吨
（4）防晕带： 0.5吨（5）固定材料：5吨 二.大型汽轮发电机：
随着锅炉和汽轮机技术从亚临界、超临界至超超临界的发展，汽轮发电机也从普通的300
MW、600MW向单机容量1000MW、1200MW、1500MW迈进，电压等级高达27KV以上。带动了一批新材料、新工艺和新结构的发展。1.大型汽轮发电机的特点：
（1）以热蒸汽—热能为动力，转速快，级数少（一般多为两级）。
（2）直径短，轴向长，温升高，散热效率低。（3）转速高，电磁力大，要求固定材料强度高，固定工艺复杂。
（4）电压等级高，对绝缘材料的介电性能有
特殊要求。
浸透性要求高（特指VPI工艺）。
2.大型汽轮发电机绝缘材料的用量：
以单机容量300MW、20KV的火电机组为例。
（1）硅钢片漆：2.4吨(硅钢片用量：120吨)
（2）绝缘线圈：108根
（3）主绝缘：1.62吨
（4）防晕带：0.05吨
（5）固定材料：2.14吨
以单机容量600MW、20KV的火电机组为例。
（1）硅钢片漆：3.6吨(硅钢片用量：180吨)
（2）绝缘线圈：84根
（3）主绝缘：2.268吨
（4）防晕带：0.168吨
（5）固定材料：2.966吨
以单机容量1000MW、27KV的火电机组为例。
（1）硅钢片漆：5吨(硅钢片用量：250吨)
（2）绝缘线圈：84根（3）主绝缘：3吨
（4）防晕带：0.3吨
（5）固定材料：3.5吨（5）绝缘厚度大幅度增加，对主绝缘材料的 ** 随着我国新能源战略规划的调整，未来十几年将大力发展核动力能源。大型核动力发电机的单机容量为1000MW、24～26KV电压等级。大型核动力发电机工作特点与大型汽轮发电机类似（转速略低），但从运行安全考虑，要求更高的可靠性。
三.大型风力发电机：
风力发电机以风能为动力，是新型清洁能源的代表之一。
1.大型风力发电机特点：
(1)变频特性
交—直—交变频特性，这是一般发电机没有的。谐波产生的突发电压对匝间绝缘有特殊要求。（2）内外叠加温度
内外叠加温度是指电机运行时产生的温度和周边环境的温度之和。大型风力发电机温升较高（因为工作电压较低）
而且散热方式单一（空冷），因此需要使用耐热绝缘材料（H级绝缘）。而散热良好时，可以使用F级绝缘。（3）环境影响因素
大型风力发电机的工作环境较差，炎热、潮湿、凝露、紫外光辐射、海上盐雾等。绝缘材料自身要具备一定能力，绝缘结构及绝缘工艺必须采取防护措施，才能保证运行可靠性和使用寿命。
2.大型风力发电机绝缘材料的用量：
以单机容量2.0MW双馈式风力发电机为例。
（1）绕包导线：4500～5000公斤
（2）主绝缘： 300公斤左右
（3）槽部绝缘：120公斤左右
（4）保护带：
5000米左右
四.变频电机：
通过调节频率来控制电机的转速是一种高效节能的方法。具有响应快，精度高的特点。
1.变频电机的工作原理：
转速 n=60f∕p 其中：n为每分钟转速；f为交流电的频率；p为磁极对数。
电压与频率之比为常数。U∕f=const 变频的同时也必须变压，这也就是变频器常被简称为VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）的原因。
2.变频电机绝缘的特点：
电源谐波产生的突发电压，造成绝缘击穿。变频电机绝缘结构设计的重点是耐电压。3.变频电机的专用绝缘材料：
变频电机的匝间和主绝缘频频受到冲击电压作用，对变频电机的主绝缘和匝间绝缘必须加强，特别是电机定子的匝间绝缘。另外减少绕组的内部气隙，气隙会引发局部放电，严重影响电气性能和导热性，VPI工艺成为首选。绝缘材料的选择重点是绕组线和浸渍树脂。
变频电机需要使用耐电晕绝缘材料。“耐”与“防”的区别为：“耐”是从内到外（匝间绝缘为主导）;“防”是从外到内(主绝缘为主导)。
目前被普遍认可的耐电晕绝缘材料包括：纳米改性的三层漆包导线；KaptonFCR聚酰亚胺薄膜烧结线；云母绕包导线等。
大型变频调速电动机绝缘材料的用量： 以变频调速电动机6KV、3500KW为例。（TBP3500－16／1000变频调速同步电动机）（1）绕组导线：2980公斤（2）少胶带：24～26公斤（3）VPI漆：200～220公斤（4）防晕带：7.6～8.0公斤（5）保护带：4950米（6）层压制品：692公斤
以变频调速电动机10.5KV、3500KW为例。（TBP3500－16／1000变频调速同步电动机）（1）绕组导线：3130公斤（2）少胶带：25～28公斤（3）VPI漆：200～220公斤（4）防晕带：6.4～6.8公斤（5）保护带：4900米（6）层压制品：637公斤
以YBP1120－6 2850／3150 6500KW笼型变频异步电动机为例。（1）绕组导线：1710公斤（2）少胶带：16～18公斤（3）VPI漆：80～100公斤（4）防晕带：——（5）保护带：3050米（6）层压制品：35～40公斤
五.机车牵引电机：
机车牵引电机是高速电气化铁路的关键设备。也代表着一个国家电机制造业的水平。
1.机车牵引电机的特点
（1）变频调速电机
（2）耐高温电机—由于体积和电压受限，使
电流密度增加，温升大幅度提高，发热严重
（3）多种机械振动和应力
2.机车牵引电机专用绝缘材料
（1）耐电压性能
（2）耐高温性能
（3）抗机械振动性能
六.一般情况的绝缘事故： 1.绝缘电阻降低
受潮使绝缘电阻降低，泄露电流增大，容易引发绝缘击穿。解决的方法是加热去潮后进行防潮处理。2.绝缘放电现象
产生的因素较复杂。例如局部放电、电晕放电、电弧放电、火花放电和沿面闪络等，对绝缘的破坏最为严重。
3.电机温升偏高 电机某部分的温度与其周围介质的温度之差，称为电机该部分的温升。温升是电机损耗和散热情况的量度，已成为评价电机性能的一个重要指标。绝缘材料的导热性、散热方式和绝缘处理工艺是影响电机温升的主要因素。采用VPI工艺可以使电机温升降低5~10℃，主要原因是减少气隙、提高导热。4.电机的槽口和鼻端击穿
电机的槽口和鼻端击穿是绝缘事故的多发区。电机的槽口是电场分布的突变区（导体与
绝缘、固体绝缘与空气绝缘的交汇处，使电场集中）及尖端易损区（如加工毛刺、锋利断面，振动磨损，使绝缘材料容易受到损伤）。鼻端绝缘搭接和曲面形状变化，引起电场分布变化。5.绝缘的机械损伤
电机定、转子绕组及其绝缘，在运行过程中，承受着电磁力、热应力和机械力的作用，会使绝缘产生摩擦及疲劳变形等，造成缺陷和老化，力学性能下降。优良的力学性能如抗弯、抗冲击和截面尺寸的热稳定性是电机安全运行的基本保障。电机定子事故的多发区是槽口和端部。电机转子绕组绝缘在运行中，长期承受着离心及剪切等机械力的作用。6.绝缘击穿
绝缘击穿是电机产品的最终破坏，是由多重因素造成的，主要因素是局部放电和机械破坏，结果是使电机完全丧失工作能力。七.国内电机绝缘的某些特定概念 1.可靠性和寿命
电机的可靠性是指一定时间内不失效的概率。电机绝缘寿命是指有效使用到绝缘老化的时间，不包括通过小修可以恢复使用的故障。
有的电机如鱼雷电机、火箭电机等要求可靠性接近100%，而寿命仅几分钟；而许多用于单机配套的电机，则寿命要求长，对可靠性要求却较低。
2.F级绝缘，B级考核
是指绝缘系统的降级使用。电机绕组各部位的温度并不相同，实际上是一个温度场，温升是指绕组的平均温度。温度场中的温差随电机结构、通风散热系统、绝缘系统的不同而改变。例如，防护式电机的最热点在铁心中间的槽部，屏蔽式电机的最热点在绕组端部。
为了保证电机的可靠性和寿命，在电机绝缘设计时还必须留有温升裕度。对一般系列化小型化电机留5~~10℃，对中大型电机裕度更大。现代电机绝缘设计的趋向是选用等级高于电机绝缘等级的绝缘系统，热点由绝缘裕度承担，电机设计时用足温升限值。例如B级电机采用F级绝缘系统，按B级考核，而且B级电机的铜耗按75℃计算（F级电机按115℃计算），电机的效率可以较高，因此提高了电机的综合技术经济指标。3.绝缘等级与耐温指数
电机绝缘等级与绝缘耐温指数之间有密切的关系，但是两者之间并非等同或恒定关系。电机设计人员可以根据电机的使用状况，往往选用高于或低于电机绝缘等级的绝缘结构。
电机绝缘结构的升级使用，缩小体积，增大功率，必然缩短电机的寿命，例如鱼雷、火箭电机。4.端部处理技术
电机端部与槽内直线部分的绝缘，所承受的电场分布、热场、受力状态、环境因素不同，因此 端部绝缘需要特殊的处理技术。
槽口需要绝缘加强，防晕从低阻转向高阻，使电场分布均匀，避免起晕放电。
端部绝缘无铁心支撑固定，需通过膨胀材料、绑扎材料进行固定，以免运行振动产生摩擦，损伤绝缘造成击穿。
在浸漆过程中，端部流失最为严重，造成绝缘发空现象。需要特殊保护工艺如旋转烘陪、热收缩保护带等。
电机端部绝缘易受到外部环境污染如潮湿、粉尘、油污等，另外在装配、拆卸时易受损伤，需要进行绕包及喷漆等防护处理。
5.防晕技术及防晕材料
在较高电场作用下，电位出现差异，绝缘层表面与空气间产生的放电现象为电晕放电，这种电腐蚀对绝缘层会造成严重的破坏作用。
防晕技术就是通过采用半导体材料制成的防晕材料使电场平滑过渡和均匀分布，减小或避免起晕现象。由于电机槽内、槽口、端部电场分布不同，防晕材料分为低阻、中阻和高阻材料。而且多胶模压工艺和少胶VPI工艺所用的防晕材料也不相同（半固化防晕带和全固化防晕带）。
**在产品说明书中，经常会出现国标及计量单位与欧美标准及计量单位的差异。
**在实际应用中，绝缘产品与设备有着较大的关联度。
本次讲座的目的是让各位了解： 1.电机基本原理与绝缘材料的关系。2.电机运行故障与绝缘材料的关系。
绝缘问题 篇3
【关键词】架空绝缘线；问题；主要对策
【中图分类号】T 5【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0024-01
中华人民共和国人民政府在1996年发布了《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601-1996标准。这个标准有力的推动了架空配电线路绝缘化工作的开展。可以说这个标准的实施填补了我国历史上此类标准缺少的空白。从20多年的推广来看，绝缘架空线的优点是显著的。这二十年间，空配电线路绝缘化率的提高了；这两旬以来，配电线路的供电可靠性也在不断提高了；这二十载间，线路的故障率下降了。绝缘架空线有效解决了城市绿化中的树线矛盾，美化了城市景观；绝缘架空线提高了线路通道的利用率；绝缘架空线防止了环境污秽对导线的直接影响；总之，绝缘架空线产生了良好的社会效益经济效益。但事物都有两面，没有食物是完美的，绝缘架空线带来诸多好处的的同时也产生了一些问题。
1.雷害问题
1.1 通过从事相关研究工作人员的专业分析中得出，雷击是影响电网安全稳定运行的重要因素之一。据电网故障分类统计表明，在我国跳闸率较高的地区，高压线路运行的总跳闸次数中，由雷击引起的次数占40%～70%，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路引起的事故率更高；每一次雷击闪络，不仅使系统出现一次强的扰动，还可能造成设备损坏、线路停运，甚至出现电网大面积停电事故，对社会造成巨大的经济损失。我国配电线路的安全问题手到雷击侵害的严重威胁，因此，科学有效的采取防雷措施，是保证配电网络运行的安全性、可靠性、高效性以及经济性的关键。近年来我国雷电活动加剧，电网新增速度加快，由于雷击造成的电网事故及损失也逐年呈上升趋势。加强输电线路的雷电防护，对于维护电网的安全稳定运行有着重要的意义。我国配电网络架空电线有两种类型，一类是架空绝缘线，而另一类是架空裸线，将其雷害受损情况进行比较，不难发现，前者雷害事故的发生频率比较高，受损程度也比较严重。在雷雨天气时，高空绝缘导线被雷击中容易断裂，造成导线脱落，引发灾害事故。根据实际统计情况，我们发现由于雷击现象频频发生，导致两相或三相之间出现闪络现象。在此我们从防雷设计和防雷措施等理论方面着手，给出合理的防雷措施，达到防雷害的目的，减低架空绝缘导线的雷害事故的发生。
1.2 主要对策
在实际工程中，架空绝缘导线在线路中遭遇雷害的事故发生频繁，因此，对架空绝缘导线的防雷保护对于电网的安全稳定运行是至关重要的，在此我们提出一些预防架空绝缘导线的防雷保护措施：
1.2.1 绝缘导线防雷装置的安装：导线的线路直线杆每基装设防弧金具，必须安装在绝缘子的负荷侧；当雷雨季节线路改变运行方式（负荷侧变为电源侧）时，则应在改后绝缘子的负荷侧补装；线的线路直线杆采用放电箝位绝缘子或装设防弧金具，防弧金具安装方式同上；开导线绝缘层的防弧金具应有防止雨水侵入的措施，防止绝缘导线内部渗水断裂。
1.2.2 用：（1线路直线杆绝缘子严格采用PSQ-15T瓷柱式绝缘子，禁止使用P-15T等容易出现损伤、裂纹的内胶装式绝缘子；（2运行经验在易遭雷击的局部杆塔应采用延长绝缘爬距，增加导线对横担等物体的放电距离等办法减少雷击闪络的发生。
1.2.3 （1）日超过30日/年的地区接户线上的绝缘子铁脚应可靠接地，接地电阻不大于30Ω；（2）器接地引线应与柱上开关、变压器等被保护设备外壳可靠连接，接地引线截面应满足规程要求。但是避雷器有效保护距离是有限的，所以在全线架空绝缘线路上，安装避雷器存在着安装密度问题。实践表明，避雷器的安装密度增加，线路感应过电压的事故下降。若线路的每基杆塔均安装避雷器，对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的，按平均档距50m计，每千米应安装20组避雷器，因此，安装避雷器和加装接地装置需要投入大量资金，运行维护工作很不方便，且避雷器故障和预防性试验将引起线路停电，既不经济也没必要。国外专家认为，单纯限制雷电感应过电压事故，每相避雷器的安装密度为200～360m。
2.进水氧化问题
2.1 绝缘导线
进水不易挥发的原因多是由于其结构和安装条件不合理引起的。水往往通过毛细管的吸泓作用进入铝导线的内部，并在弧垂的低处结聚，这是因为绝缘层破裂或者风头没有被堵好。带有酸性的环境污水会与铝产生化学反应生成白色的粉末产生氧化物。在电场的作用下，此类氧化物会加速污水对导线的腐蚀速率，降低导线强度，发生鼓肚现象，直至发生断线，缩短导线的寿命。进水的原因大概是以下三点：第一点，在安装中发生的破皮现象没有作出封堵措施，或者虽然已经封堵，但是效果不好，导致长时期的进水；第二点，验收和保管的不妥，没有作封头处理，进水在现场施工中多次发现，安装前导线就已经被氧化；第三点，施工及运行过程中外力破坏绝缘层进水。
2.2 主要对策
首要的一点，作为生产厂家，有责任研制阻水型架空绝缘线，好在目前新产品已经上市，但是能否完全阻水有待实际运行的检验；其次的一点，严格按照规章程序设计和验收，用心认真做好防水封堵工作，如发现违章装置立即进行整改，不留后路；第三点，要严格进行产品的验收工作，俗话说得好：“编筐编篓重在收口”验收工作就是收口，一定要妥善保管，封好露头；第四个方面，要加强在运行当中的监视，如若发现阶段性鼓肚的现象，应立即组织抽检和处理；第五点也是最后一点，绝缘配电线路在主干线分段处、分支线等位置应加装接地挂环，接地挂环应有防止雨水侵入的措施。
3 施工安装的问题
首要的一点，耐张线夹选用、安装不当。选用螺栓型的耐张线夹，不剥去绝缘层就安装，或虽剥去绝缘层但未进行绝缘、防水处理；其次的点，支撑杆的T 接塔头，剥去绝缘层安装，不进行绝缘、防水、屏蔽处理；平板线夹规格选择不当；接下来的一方面，导线与绝缘子固定扎线使用金属裸线，运行中产生放电烧坏绝缘层；绝缘线与绝缘子接触部分没有缠绕绝缘自粘带；随后的一部分，接地环安装在耐张线夹的受力侧导线上，接地环安装数量不足，或不合理；最后一个要说的地方，绝缘导线采取剥去绝缘层的安装方法不可取。
主要对策：关键需要解决绝缘线不剥皮、不破坏绝缘层的问题。严格按照DL/T601-1996和DL/T602-1996规程组织设计、施工、验收。选用绝缘线专用金具，如JNX绝缘线耐张线夹，穿刺线夹等，使用直径不小于2. 5mm的单股塑料铜线作扎线，解决不剥绝缘层安装问题。
制定工艺标准，明确技术规范和操作方法，解决进水、绝缘等问题。如导线压接，用钳压对接；耐张跳线，用钳压接线端子搭接；T 接搭接和接地环搭接，采用穿刺线夹；收紧导线方法；如果需要破线的，采取绝缘、防水、屏蔽等方法作好绝缘、防水处理。
4.结论
通过减少配电架空绝缘线路的雷击断线和进水氧化事故，配电架空绝缘线路的可靠性才能得到保障，但关键在于懂得雷害和进水氧化问题的机理，采取正确的方法处理。并为提高架空绝缘导线防雷击断线的能力，同时在措施的应用上，应全面考虑线路的雷电活动的强度、地形地貌的特点等条件，根据技术、经济比较的结果因地制宜，采取合理的保护方案。
参考文献
[1] 张广平.10kV架空绝缘导线和避雷器雷击故障分析及防护对策[J].技术与市场.2010（12）
低压电器设备绝缘检测问题探讨 篇4
1 低压电器设备概述
1.1 低压电器设备的分类
根据低压电器设备的电气特征及其在电气线路中的用途, 可将低压电器设备分为以下几类: (1) 低压电器设备在线路中的地位:根据低压电器设备在线路中的地位又可将低压电器设备细分为配电设备与控制设备。控制设备位于电力传动系统中, 有变阻器、接触器、起动器、控制继电器、控制器、电阻器、电磁铁等。而配电设备位于电器线路中, 主要包含断路器、转换开关、熔断器等; (2) 低压电器设备的动作控制:根据低压电器的动作控制可将其划分为手控设备和自控设备。手控设备由人为直接进行操作, 如转换开关、刀开关等。而自控设备主要包含继电器及各类接触器; (3) 低压电器设备的触点:根据低压电器所具备的触点可划分为有触点和无触点两类。有触点低压电器设备也叫继电设备, 主要是以接触来实现对电路的控制, 而无触点低压设备普遍使用晶体管或晶闸管制成无触点开关、无触点元部件。
1.2 低压电器设备的实际特征
基本上所有的低压电器设备在运行过程中均存在着光、热、电、磁、机械能量的转换, 且转换的过程大多无规律可循, 大多数的变化过程均在极短的时间内完成, 使得低压电器设备的故障分析变得复杂。除了要对一些低压电器设备理论进行必要的分析与推理外, 还具备完善的经验数据作为支撑, 低压电器设备开发与维护的时间越长, 投入也随着增大。为了使低压电器设备适应于企业生产不断升高的电网容量, 因而低压配电与控制系统也演变的愈发复杂, 低压电器设备的性能和结构需要不断得到提升以满足生产发展不断变化的需求。
2 低压电器设备绝缘质量的评估
低压电器设备的绝缘质量主要是通过耐压测试与绝缘电阻两方面来进行评价的。绝缘电阻通常是指低压电器设备2个电极间绝缘结构及材料的电阻。若将2个电极连接直流电压后, 绝缘体或绝缘表面发生电流泄露的现象, 就说明设备存有绝缘电阻。许多外界因素均可影响到其性能, 例如绝缘材料受潮造成绝缘电阻下降;由于电弧烧损累及绝缘结构后造成的绝缘电阻下降;由于低压电器设备工作时间过长导致温度上升而致绝缘电阻下降。考虑到上述原因, 笔者赞成将绝缘电阻的阻值进行一定的限定, 一般情况下要求低压电器设备的绝缘结构的阻值>1.5MΩ, 这样可在一定程度上使绝缘结构更好地保护低压电器设备使用中的安全性。绝缘电阻阻值的大小不但可以反映出导致绝缘电阻阻值降低的因素, 也决定着绝缘电阻初始质量的发挥, 在不同温度与湿度的环境下所测试出来的绝缘电阻值也是具有较大差异的, 为了保障绝缘电阻值测试的精准度, 必须要在合适的温度与湿度环境下进行测验工作, 值得注意的是, 绝缘材料的电气强度、绝缘电阻系数等性能具有先天性, 仅与材质有关, 所以, 所以, 绝缘材料的选用应根据低压电器设备所适用的场合及绝缘要求来作为挑选标准, 这样才能确保低压电器设备的使用安全。
3 低压电器设备绝缘检测的方法
低压电器设备的绝缘电阻检测是绝缘测试技术的常见形式, 其适用范围较为广泛, 为了避免低压电器设备受外界因素的影响后导致自身绝缘性能下降, 一旦绝缘性能受到破坏, 将导致设备出现漏电或短路的问题, 为了规避此类问题的发生, 我们首先要对低压电气设备的绝缘性有所了解, 绝缘电阻检测也可帮助我们了解绝缘材料的绝缘性能, 目前常用的绝缘检测包括绝缘电阻直接测验法及泄漏电流测验法两种, 经过绝缘电阻的求得我们了解到, 影响绝缘电阻的两个关键性因素是体积电阻与表面电阻, 以下是作者对于低压电器设备两种绝缘检测方法所做的分析。
3.1 绝缘电阻的直接测量法
用于测量低压电器产品绝缘电阻的仪表有很多, 使用功能最为普遍的是万用表。万用表一般用于测量小电阻, 若实行电气安全绝缘性能测试则需要选用500V兆欧的测试仪, 仪表上标志着电路 (L) 、屏蔽 (G) 及接地 (E) 三个接线端, 但在实际测量中往往只需要用到L、E两个端口, 值得注意的是, 在测量前必须检查被测设备的电源是否已经切断, 对地实施短路放电, 禁止设备带电的情况下接受测量, 否则将会对人身及设备带来不利的影响。对于可以感应出高电压的设备要预先消除这种可能性才可进行测量。为了保证测量结果的精确性, 首先要确保被测设备表面的清洁, 降低接触电阻, 此外在检测前还要确保兆欧测试仪的工作状态是否正常, 自兆欧测试仪的E端口及L端口分别引出单股线, 再分别连接至低压电器设备的受测部位, “0”与“∞”为重点监测部位, 将电机调试到额定转速, 以120次/min—150次/min的速度摇动手柄, 持续1分钟, 待指针保持稳定且无摇动时, 读出绝缘电阻值, 在测试电机两相间的绝缘电阻时, 需将L端与E端分别连接到两相绕组上, 若指针指向“0”位则表示绝缘失败, 此刻要立刻停止摇动手柄, 以免损坏兆欧测试仪。
3.2 泄露电流的测量方法
低压电器设备在外界电压的影响下, 作用于绝缘材料时, 绝缘材料部分会产生接通电流, 经过绝缘材料的电流即为低压电器设备的泄露电流, 我们对该部分的泄露电流进行精确的测试后便可了解到低压电器设备的绝缘材料的绝缘性能, 泄漏电流测试法配备有专业的泄漏电流测试仪, 该测试仪可检测出受测低压电器设备的泄漏电流, 对其绝缘电阻的性能进行判断, 我国大致上针对每种低压电器设备的泄漏电流的安全值均进行了相关规定, 我们可以利用耐压测试仪将额定电压的数倍测试电压施加在受测低压电器设备的2个导体之间, 以此测量出泄漏电流, 进而对绝缘电阻进行判断。
对低压电器设备进行绝缘性能的检测可为低压电器设备的使用提供安全与稳定的保障, 而且, 通过对低压电器的绝缘检测也可反映出低压电气设备的运行是否正常。由于绝缘性能关乎低压电器设备的能否实现正常运行及安全运行, 因此, 我们必须加强对此的检测力度, 保证监测方法的科学性。
摘要：绝缘检测技术是判别低压电器设备安全系数高低重要指征, 对低压电器设备的绝缘性能进行检测是保障低压电器设备正常运行, 电气系统安全运转的重要手段。本文以低压电器设备本身的特征为切入点, 分析了低压电器设备的绝缘评价标准, 重点探讨了低压电器设备绝缘检测中的相关问题。
关键词：低压电器设备,绝缘检测,问题
参考文献
[1]李枚.电线电缆绝缘电阻检测及需要注意的问题[J].机械工业标准化与质量, 2012 (01) :255-256.
绝缘子实验报告 篇5
试验目的：
交接
环境温度：1 19 9 ℃
安装位置
南郊工业园宁夏科勤水泥制品有限公司
生产厂家
------
型
号
------
出厂日期
------
试验日期10..0 05 5..1 15 5
一、绝缘电阻（M Ω）
数量((片))
绝缘电阻((（（M Ω）
100000
二、交流耐压
（KV/min）
耐压标准：
42（KV/min）
耐压后绝缘：
100000（（MΩ Ω）
三、试验结论
试
验
结
论
经实验符合国家标准，可投入使用。
试验人员
张玮
邓彦国
报告整理：
尹婷
审核：
绝缘问题 篇6
关键词：配电线路；拉线绝缘子；工艺规范；绝缘子选型；绝缘子改造
中图分类号：TM216 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）29-0114-03
1 概述
在架空配电线路的拉线上安装绝缘子，其作用是当拉线意外带电时，使人触及不到带电部分，以保安全。
根据反措要求，对配电线路拉线全部安装拉线绝缘子，防止导线接地通过拉线向地面放电，造成人畜受伤，采取在拉线上安装绝缘子，与地面绝缘，但是安装过程中设计、施工不规范，安装方式五花八门，没有起到应有的作用，本文从设计要求、工艺规范、绝缘子选型进行了论述，分析了设计、施工运行和绝缘子选型中存在的问题给配电线路的运行留下的隐患，使拉线绝缘子改造中应起的作用得不到发挥，提出了拉线绝缘子改造的建议和采取的措施。
2 规程规定
《架空配电线路设计技术规程》规定：在断拉线的情况下，拉线绝缘子距地面不应小于2.5m。《农村低压电力技术规程》规定：接线绝缘子应装在最低导线以下，高于地面3m以上的部位，对于此规定，《农村低压电力技术规程》释义中解释，在断拉线的情况下，带电拉线仍能保持对地有2.5m的垂直安全距离，距成人的抬手高度还有0.2m的安全裕度。
上述两规程对拉线绝缘子安装位置的要求是一致的，都是要求在断拉线的情况下，拉线绝缘子距地面不应小于2.5m。
5 安装工艺
5.1 拉线安装应符合下列要求
拉线与电杆的夹角不宜小于45°，当受环境限制时，不应小于30°，水平拉线的拉桩坠线与拉桩杆夹角不应小于30°；终端杆及耐张杆承力拉线应与线路方向对正，分角拉线应与线路分角线方向对正，防风拉线应与线路方向垂直；拉线盘的埋设深度最低不应低于1.3m，且应符合设计要求；水平拉线的拉桩杆的埋设深度不应小于杆长的1/6，拉线距路面中心的垂直距离不应小于6m，拉桩坠线与拉桩杆夹角不应小于30°，拉桩杆应向张力反方向倾斜10°～20°，坠线上端距杆顶应为250mm，水平拉线对通车路面边缘的垂直距离不应小于5m；当拉线位于交通要道或人易接触的地方，必须加装竹套管保护，竹套管上端垂直距地面不应小于1.8m，并应涂有明显标志（如红、白相间的油漆）；撑杆的安装，撑杆埋深不宜小于0.5m，并设有防沉措施，撑杆与主杆之间夹角应为30°，允许偏差为±5°；进行拉线中、底把连接，可使用紧线器拉紧拉线，并使终端杆及转角杆问拉线侧倾斜，应保证使紧线后的终端杆及转角杆向拉线侧的倾斜不大于一个电杆梢径，水平拉线的拉桩杆向张力反方向倾斜15°～20°。
5.2 应注意的质量问题
铁丝拉线绞合不均匀或有抽筋现象，铁线未抻直或抻直后碰弯，绞合时每根铁丝应受力一致；拉线缠绕圈数不够、不密，扣鼻圈过大，缠绕铁丝应留有足够的长度，缠绕时要认真，并用力均匀，使铁丝不回弹，制作扣鼻圈要方法得当，手劲足、用力准；导线架设后，终端杆、转角杆的垂直度超出规范规定。拉线安装时，拉线松紧调整要适度。
6 存在的问题
（1）用普通瓷质绝缘子作为拉线绝缘子，在超强拉力和电压的作用下，容易老化，丧失绝缘，成为零值，起不到绝缘作用；普通瓷质绝缘子无法利用火花间隙检测，同时受高度的限制，无法利用绝缘摇表摇绝缘强度，绝缘性能无法准确判断；瓷质绝缘子作为拉线绝缘子，容易受到环境的污染，要每年进行清扫，增加了工作强度，不清扫出现泄露电流，容易污闪，拉线绝缘子失去作用。
（2）钢化玻璃绝缘子作为拉线绝缘子，出现零值将自爆，易于发现，但是钢化玻璃绝缘子同样会受到环境的污染，造成脏污而使绝缘性能降低，在人口密集区自爆容易伤人。
（3）复合绝缘子作为拉线绝缘子使用，抗污性能强，使用时间长，但是由于复合绝缘子抗污性能强，易忘记日常维护以及到期的更换，存在进行检测绝缘性能的问题。
（4）专用拉线绝缘子受钢绞线型号多，绝缘子也需要对应型号的拉线绝缘子匹配，安装时易损毁，安装难度较大。
7 采取的措施
拉线绝缘子在设计、施工中要严格把关，按照拉线安装的相关规范和绝缘子安装的相关规范执行，设计完成后，要组织运行和相关技术人员审查；工程竣工后，要严格按照规程、规范验收，真正起到绝缘和拉力的作用。
（1）普通瓷质绝缘子禁止在新的设计、施工中运用，已经安装的，要定期清扫，采用瓷质绝缘子在线检测仪进行检测，及时更换不合格的绝缘子。
（2）钢化玻璃绝缘子由于自爆的特性，在人口密集区、人行道路减少使用数量，定期利用水枪进行冲洗，保持绝缘性能。
（3）复合绝缘子作为拉线绝缘子时，要严格按照施工工艺安装，保护好伞裙，运行3～4年要进行更换抽检，运行6年后要用在线复合绝缘子进行检测，及时更换不合格绝缘子。
（4）专用拉线绝缘子要严格按照规范施工，受力不要过大，满足拉线受力要求为止，防止超负载造成拉线绝缘子损毁。
总之，拉线绝缘子以按照专用拉线绝缘子为准，已经安装的其他类型绝缘子要随着老化逐渐清除，防止绝缘性能的失去而丧失拉线绝缘子的功能；在施工中按照设计夹角、标准以及工艺施工，防止不当的操作损失拉线绝缘子的绝缘性能。
参考文献
[1] 架空电力线路用拉线绝缘子（GB/T1386.2-1997）[S]．
[2] 配电线路施工[S]．
[3] 配电线路设计规范[S]．
作者简介：景永良（1973-），男，甘肃陇西人，天水供电公司输电运检工区副主任，副高级工程师，技师，研究方向：输配电线路；刘亚荣（1979-），男，甘肃陇西人，天水供电公司助理工程师，高级技师，研究方向：输配电线路。
低压电器设备绝缘检测问题研究 篇7
关键词：低压电器设备,绝缘检测,绝缘电阻
检测低压电器设备的绝缘情况, 主要目的是保证低压电器设备稳定运行及其安全性, 通常包括验证低压电器在正常和故障工作情况下应该具备的性能。绝缘情况是衡量低压电器设备安全性能的重要衡量指标。因此, 加强低压电器设备绝缘情况及绝缘性能检测的力度, 对保证设备的安全、稳定运行及电气系统的正常运转具有重要的现实意义。
1 低压电器设备概述
1.1 低压电器设备的分类
依据低压电器设备的电气特性及处在电气线路中的地位和作用, 可以将其按照以下几种方式进行分类:
1) 低压电器设备在电器线路中的作用
以此为依据可将低压电器设备分为控制电器设备和配电电器设备;控制电器设备处在电力传动系统之中, 有起动器、控制器、控制继电器、电阻器、变阻器、接触器以及电磁铁等。而电器线路中的配电设备, 主要包括刀开关、断路器、熔断器及转换开关等。
2) 低压电器设备的动作控制方式
以此为依据将低电器设备分为手控电器设备和自控电器设备。手控电器设备主要依靠人力直接操作, 如刀开关、负荷开关、转换开关和按钮等。而自控电器设备, 主要有继电器及各种型号的接触器等。
3) 低压电器设备的触点具备情况
以此为依据可将低压电器设备为有触点和无触点两种。有触点低压电器设备, 又称为继电, 即通过接触来控制电路。而无触点低压电器设备, 通常使用晶闸管或晶体管做成无触点的开关、无触点的逻辑元件。
1.2 低压电器设备的特点
几乎所有的低压电器设备在在运行时, 都存在电、磁、光、热及机械能量的转换过程, 这些过程性的转换大都表现为非线性的、没有规律可循的变化过程, 并且许多过程都是在瞬间完成, 使低压电器设备的故障分析变得复杂化。低压电器设备理论基础中的“电接触、电弧、电磁、热效应与电动力效应”等除了进行必要的理论推导及分析运算外, 还应该有成熟的经验数据作支持。可以说低压电器设备开发与维护的周期越长, 投入也就越大。为了适应企业生产中不断增大的电网容量, 低压配电与控制系统变得越来越复杂, 低压电器设备的性能和结构需要满足更高的生产发展需求。
2 对低压电器设备绝缘质量的评价
低压电器设备的绝缘质量如何, 主要是有绝缘电阻和耐压试验两个标准行评价。绝缘电阻通常指电器设备的两个电极之间绝缘材料或结构的电阻。如果在两个电极接上直流电压, 在绝缘表面和绝缘体中有泄漏电流产生, 则说明存在着绝缘电阻。其性能与众多外界因素有关, 如:随着电器设备工作温度的升高, 绝缘电阻大小就会变小;而当绝缘材料发生受潮, 表面有吸水或被污染的情下, 绝缘电阻也会变小;另外, 在进行开关电器的通断能力试验时, 被试电器设备的绝缘结构由于受到电弧的烧损, 电阻大小也会出现下降。为了保证电器设备运行的安全性, 对绝缘电阻的阻值也是有要求的。一般情况下, 电器设备的绝缘电阻应不低于1.5MΩ。
3 低压电器设备绝缘电阻测量的类型
低压电器设备在运行维护要求, 要对设备的绝缘电阻进行经常性的测量。使用的方法主要有两种:一是测量直接绝缘电阻的阻值, 二是测量设备的泄漏电流量大小。在绝缘系统中对泄漏电流也分为3种形式予以区别:传导性泄漏电流, 是指在两个导体间绝缘层流过的量非常小的正常泄漏电流;电容性泄漏电流, 产生的主要原因是, 由于电容效应的存在使导线绝缘层产生电流, 这时的绝缘层就成为电容器放电的介质, 持续时间一般为几秒, 而在交流电压情况下, 电容性泄漏电流则会变得有持续特性;表面泄漏电流, 其产生原因主要是导线上的绝缘层被剥掉, 在进行电气连接时产生泄漏电流, 主要集中在导线间的连接部位。
4 低压电器设备绝缘检测的方法与策略
4.1 直接对绝缘电阻进行测量
低压电器设备绝缘电阻的测量, 使用最多的是万用表, 一般选用500V兆欧标准的万用表, 在测量时主要使用到E、L两个端子。需要注意的是, 在测量前务必将切断被测设备的电源, 并对地进行短路放电。对于测量过程中可能出现的感应高压, 务必在消除其发生可能性的情况下, 才能开始测量。为了保证测量结果的正确性, 要保证被测物表面的清洁, 有效减少接触电阻。开始测量时, 首先将被测设备脱离电源, 接着从兆欧表的L端子和E端子两个端子别引出单股线, 分别连接到低压电器设备的受测部分, 并以120次/min～150次/min的速度稳摇动手柄, 时间长约1分钟, 等到指针稳定不再摇动时, 读出绝缘电阻的值。在测量电机两相之间的绝缘电阻测量时, E、L两端要分别接到两相绕组上, 指针指向0位, 表明绝缘失效, 需要立即停止摇动手柄, 以防损坏兆欧表。
4.2 测量设备泄漏电流的大小
发生在低压电器设备上的泄漏电流, 主要原因是电器设备在外电压的作用下, 使绝缘材料部分产生接通电流, 通过测量泄漏电流的大小可以判断电器设备的绝缘情况。一般使用压测试仪来完成, 其通过施加几倍于工作电压的测试电压来判定泄漏电流的大小。同时, 也可以使用专门的泄漏电流测试仪, 如:用NL454型泄漏电流测试仪来测试家用电器设备上的泄漏电流大小。对于各类家用电器设备, 都有相关国家标准, 规定泄漏电流的限值, 设备在出厂前都会进行相应的测试。而施加试验电压的部们, 也要求在带电部件和用于加强绝缘的隔离壳体之间。
参考文献
[1]王爱国, 阮于东.低压电器产品检测新技术[J].低压电器, 2008 (15) .
浅谈架空绝缘线路防雷问题分析 篇8
当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压, 当它超过导线绝缘层的耐压水平时 (一般大于139KV) 就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿 (通常在绝缘子两端30公分范围内) , 形成针孔大小的击穿点, 然后对绝缘子沿面放电形成闪络, 最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道, 工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。
2 线路防雷中常用的几个概念
2.1 绕击、反击和感应雷
线路受雷击后, 绝缘子串二端电压升高, 会引起绝缘子串闪络, 根据雷击点位置不同, 引起雷击闪络的原因。
2.2 绝缘子串的冲击闪络特性
在雷的冲击作用下, 绝缘子串可能产生冲击闪络, 绝缘子串的予放电时间不同, 其闪络路径也不同:tp>3μS按最短空气隔离闪络:tp=1μS, 放电沿绝缘子上瓷瓶:tp>1μS冲击放电紧贴瓷裙, 沿每一瓷裙的上下表面串级闪络。冲击闪络后, 随后建立的工频短路电弧将沿冲击电弧路径发展, 会在瓷裙上留下痕迹。
2.3 耐雷水平
在雷冲击的作用下, 绝缘子串是否闪络与雷电流的大小及防雷措施的好坏有关, 因此可以引入一个叫“耐雷水平的”参景来表示。我们把能引起绝缘闪络的最小临界雷电流称为耐雷水平。耐雷水平是判断输电线路耐雷性能的一个重要数据, 也称保护水平。
3 线路防雷的基本任务及措施
3.1 不绕击—用避雷线或改用电缆等措施, 尽量使雷不绕击到导线上。
3.2 绝缘子不闪络—用改善接地或加强绝缘等措施, 使避雷线或杆塔受雷击后, 绝缘子不闪络。
3.3 不建立稳定工频电弧—即使绝缘子串闪络, 也要它尽量不转变为稳定的工频电弧, 开关不跳闸。
为此应减少绝缘子的工频电场强度或者电网中性点采用不接地或经消弧圈地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除, 不致引起相间短路和跳闸。
3.4 不中断电力供应—这是最后一道防线, 即使开关跳闸也不中断电力供应。
为此, 可采用自动重合闸或双回路, 环网供电等措施。
4 绝缘导线防雷要求
4.1 在新架设或更换的高压绝缘主干导线, 应每隔5-6基杆开耐张 (丁字杆、十字杆除外) , 并在该基耐张横担下面0.
8M距离处装设一组 (三相) 氧化锌避雷器。
4.2 绝缘线耐张搭接应采用带接地环的并沟线夹。
如中相搭头为上翻弓子线时, 一侧采用长搭头, 一侧采用短搭头, 搭接位置应尽量靠近耐张线夹。
4.3 氧化锌避雷器上桩头引线应采用JKJY-35平方毫米的高压绝缘线, 采用螺栓方式搭接在并沟线夹内。
避雷器下桩头引线用2m长的JKJY-35绝缘导线沿铁担在杆上用扎线固定, 并在尾线处剥去200mm绝缘层, 采用花兰夹头2只及扎线与GJ-35钢铰线把扎连接后引至地面与接地极连接。
4.4 接地极的接地电阻必须小于10欧姆。
4.5 对于同杆架设的10KV线路:
4.5.1 如为上下两层排列的二回10KV绝缘导线的线路, 分别开耐张后, 只需在上层10KV绝缘导线装设氧化锌避雷器。
4.5.2 如为左右排列的二回10KV绝缘导线的线路时, 必须在二条线路上都开耐张及装设氧化锌避雷器。
4.5.3 如为上下两层排列的二回10KV线路, 上层为裸线, 下层为绝缘导线时, 下层导线开耐张后不必装设氧化锌避雷器。
5 防止雷击断线的主要措施
现在的输配电线路基本都使用绝缘导线, 绝缘导线的应用程度越来越高, 绝缘导线的雷击断线率也成为影响导线绝缘的主要因素, 这个问题已成为国内外绝缘线路工作者面临的主要课题, 在长期的工作研究中, 对绝缘线路的防雷击问题采取了相应的具体防御措施, 并取得了显著的效果。归纳起来主要有以下几点:
5.1 安装架空地线
架空地线的作用, 主要是将幅值很大的雷电过电压转化为电流, 经很低的杆塔接地电阻排泄出去, 从而大幅度降低雷电过电压, 使导线得到保护。这在绝缘水平很高的110k V及以上电压等级送电线路是作为防雷的主要措施。
5.2 安装氧化锌避雷器
随着氧化锌阀片技术性能的提高, 氧化锌避雷器的优良保护性能已被人们所接受, 近年来已广泛应用于电气设备过电压保护。氧化锌避雷器可以限制感应过电压幅值, 在雷击闪络后吸收放电能量, 阻止工频续流起弧, 达到保护导线的目的。氧化锌避雷器价格比较高, 因此要研究每隔多少距离安装一组, 既要安装得最小又能够保护全线。
5.3 安装线路过电压保护器
线路过电压保护器是由非线性电阻限流元件 (氧化锌阀片) 及串联放电间隙 (不锈钢引流环) 组成, 在雷电过电压闪络后引起的工频续流流过线路过电压保护器西藏电力工业将超前发展时, 非线性电阻限流元件 (氧化锌阀片) 利用其电压高时阻值低, 电压低时阻值高的特性, 将正弦波形的工频续流转变成尖顶波, 尖顶波电流在过零前有相当长的时间电流幅值较小, 同时, 限流元件的残压削减放电电压, 截断工频续流使电弧瞬间熄灭。
5.4 安装合成绝缘子
采用合成绝缘子, 提高了线路的冲击耐压水平, 确保只在特别高的雷电感应过电压作用下才闪络, 工频续流会因合成绝缘子的放电爬距大而无法建弧而熄灭。但合成绝缘子价格比较贵, 经多次闪络后将会损伤, 适用于新建线路。
5.5 采用长闪络避雷器 (LFA)
研究表明, 对于中性点非直接接地的配电系统, 当线路的工作电压与闪络路径长度的比值 (即电场强度E, E=Uph/L) 减小时, 由雷电闪络发展为工频续流的可能性将大为减小。
6 结束语
电力系统为人们的生产和生活提供必须的用电支持, 作为电力系统的重要组成部分的线路, 因其分布广, 所处地形复杂多变等特点, 导致所处的环境影响输配电线路的安全运行, 特别是绝缘导线的雷击问题, 随着电力系统的日益完善, 发展速度的增快, 现在电力系统正在向自动化的程序迈进, 由于国民经济的快速增长, 人们对输配电线路的运行有了更高的需求, 对供电系统的质量和输配电线路运行的安全性和稳定性有了更高的要求, 绝缘导线做为输配电线路的主要部分, 因其雷击即断的特性决定了对绝缘导线要采取相应的措施来防范雷电的侵害, 今后随着电力系统对配电线路雷电的研究的深入, 相信会有更好的方法来保护绝缘线路的防雷问题。
参考文献
[1]徐颖.许士珩交流电力系统过电压防护及绝缘配合, 2006.[1]徐颖.许士珩交流电力系统过电压防护及绝缘配合, 2006.
[2]朱晓琛, 杨成钢, 李景禄, 杨廷方.配电网故障及其控制措施研究[M].长沙电力学院学报 (自然科学版) , 2004 (2) .[2]朱晓琛, 杨成钢, 李景禄, 杨廷方.配电网故障及其控制措施研究[M].长沙电力学院学报 (自然科学版) , 2004 (2) .
绝缘问题 篇9
1 架空绝缘导线的基本特点
绝缘导线主要是在普通的裸露导线之外均匀和密封的包裹一层不导电的材料, 其材料主要包括:树脂、橡胶、PVC等, 已形成一个绝缘层, 防止裸露的导线因和外界的导电体接触而产生漏电、断路等事故。绝缘导线具备着以下几个方面的特点:第一, 绝缘导线相对来说绝缘性较好, 因为其外部包裹着一层绝缘层, 由于其相对于裸露的导线来说拥有更加优越的绝缘性能, 所以在架设时减少线路之间相隔的距离, 对其他组装配件的绝缘性能要求也就随之降低, 从总体上有效的提高了同杆上架设导线的总量。第二, 由于其外部具备了一个良好的绝缘层, 所以绝缘导线和裸露导线相比来说具备更强的耐腐蚀特性, 可以有效的延长同一地区的导线使用寿命。第三, 因为配电网所处地区的自然环境的不确定性, 有可能是恶劣的自然环境, 例如林木相对来说较为繁密, 绝缘导线相对于裸露导线来说可以有效的减少外来因素的影响, 有效的减少甚至避免了事故的发生。最后, 绝缘导线其强度已经完全达到设计中的要求水平, 虽然导线的内部缺少钢芯, 但是其坚韧性大大的提高。
2 架空绝缘导线的规格及适用范围
2.1 架空绝缘导线的规格
架空绝缘导线的规格主要是由线芯和绝缘材料两部分组合而成。其主要的线芯有铝芯和铜芯, 在实际应用的过程当中, 因为铝本身材质较轻、价格便宜、对线路的连接件要求相对来说较低, 原有的配电网中采用的也是钢芯铝绞线, 所以现在铝芯应用的相对广泛。绝缘材料和厚度的选择和当地的自然环境是紧密联系的, 如果在运行过程当中需要频繁的与林木基础就需要选择厚绝缘, 只有短时间接触的话就可以选择薄绝缘。
2.2 架空绝缘导线的应用范围
由于绝缘导线相对裸露导线来说制造成本相对较高, 所以不能全面的进行绝缘导线的改装, 绝缘导线具备着一定的应用范围, 在以下几个地区的配电网建设中一般采用绝缘导线。第一, 架空绝缘导线适用于林木比较繁密的地区, 在林木繁密的地区线路的架设和林木的保护之间存在着很大的矛盾, 如果不对林木进行砍伐, 裸露的架空导线就容易产生漏电、断路等事故。如果采用绝缘导线就可以有效的减少林木的砍伐, 很好的保护了当地的自然环境, 同时还能提高配电过程的安全性。第二, 架空绝缘导线适用于老工业区, 由于我国的很多老工业区环保不达标, 而且多为重工业, 就导致空气中漂浮着很多的金属灰尘, 采用绝缘导线可以有效的将导线和金属灰尘隔离开来, 是有效的防止10KV配电线路造成短路接地安全隐患的较好途径。第三, 架空绝缘导线适用于雷电较多及台风影响比较严重的地区, 雷电和台风都是很容易引发裸露导线之间相互接触造成短路事故。利用绝缘导线可以有效的保证导线在短时间内进行接触而造成的短路, 同时绝缘导线还可以有效的防止因为雷击而引起的爆裂接地事故的发生。第四, 架空绝缘导线适用于老城区的改造, 由于老城区改造过程当中存在着很多对于配电影响的因素存在, 裸露的导线要求与建筑物的垂直距离较高, 所以在进行旧城区的改造过程当中10KV的配电线路, 应该采取与建筑物垂直距离相对较少, 安全性较强的绝缘导线。
3 架空绝缘导线施工中应注意的问题
虽然架空绝缘导线相对于裸露导线存在着很高的安全性, 但是在进行施工安装的过程当中还是需要注意很多的问题, 以便于确保在配电基础设施施工的安全性和整个配电网输电的安全性。
3.1 施工前的准备工作
在绝缘导线的安装过程当中一定要选择在晴朗、干燥的天气进行施工, 尽最大的可能避免在湿度较大的天气下进行施工操作, 同时要在施工前需要采用电阻表对于绝缘导线的电阻进行测量, 以便于判断绝缘导线绝缘电阻是否达到规定的标准, 外部的绝缘层过是否受到伤害。
3.2 施工中的具体工作
在做好准备工作的基础上, 进行具体的施工。在施工的放线过程当中, 需要注意绝缘导线不能在地面、杆塔等物体上进行拖拉, 以此来防止绝缘层在摩擦过程当中受到损害, 如果出现绝缘层损坏的情况, 其损伤深度在绝缘层整体厚度的百分之十以上时应该及时的进行修补, 修补的方式可以采用绝缘自粘带进行缠绕修复, 其缠绕厚度应该是受损伤绝缘导线深度的二倍, 且所缠绕的自粘带不应该少于两层。也可以采用绝缘护罩将受损伤部位罩好, 之后采用自粘带将开口封好的方式进行修补。尤其要注意的是, 在一个档区之内, 修补的绝缘线损伤不应该超过三处。在绝缘线进行连接的过程当中不能采取缠绕的方式进行连接, 应该采用专门的连接线夹或者是接续管进行连接, 在连接之后还需要进行一定的绝缘处理, 以免造成因为连接处裸露而发生问题。
在架空绝缘导线安装过程当中还需要考虑的一个问题就是塑性伸长率对于整个绝缘导线的弧垂的影响。针对于此种情况就应该采取弧垂补偿法进行一定的补偿。不同材质的绝缘导线的弧垂减少的百分数也有所不同。铝芯绝缘导线弧垂减少的百分数为百分之二十, 铜芯绝缘导线弧垂减少的百分数则为百分之七到百分之八之间。所以在进行紧线的工作时, 不能太过于拉扯绝缘导线, 应该使用卡线器同时还需要在绝缘导线上缠上橡胶带, 以此来防止绝缘层受到损害。绝缘导线采取的绝缘子不同, 则主要是由于选择的撑杆不同导致的这就需要在实际情况中进行实际分析, 但是必须要注意, 在停电工作的接地点处要安装专门的停电接地工具, 用来悬挂接地线。
4 总结
综上所述, 本文阐述了绝缘导线的特点和适用范围, 并根据其特点和适用范围, 提出了绝缘导线在施工安装的过程当中所应该注意的问题, 使绝缘导线为我国配电网的安全性提高作出应有的贡献。
摘要：随着国民经济水平的稳步提升, 广大人民群众的生活水平越来越高, 人们对于电力的供应需求越来越高的同时, 对于电力的安全性也有了更多的新要求。这就需要对电网建设和输送电力的过程高度重视。就目前情况来说, 解决好因为遭受到直击雷或者感应雷而在配电网中产生的问题是当前实现配电网安全运行的关键所在。在通过对绝缘导线的特点、规格以及应用范围做简要的阐述, 并以此为基础分析绝缘导线在施工过程当中应当注意的问题, 以便于更好的解决10KV架空绝缘导线的安装。
关键词：配电网,10KV输电线路,绝缘导线施工
参考文献
[1]杨少义.架空绝缘导线在10kv配电网中的应用技术探析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012.
[2]朱志阳.浅谈10kV架空绝缘导线在配电网中的应用[J].科技资讯, 2010.
绝缘问题 篇10
铁路信号电缆作为铁路信号系统(如图1所示)中有线传输的载体,应具有传输稳定、保密性好、受外界干扰少、工作寿命长等特点。但这些特点离不开良好绝缘的保障,在铁路信号电缆中绝缘层包覆在导体外,其作用是隔绝导体,承受相应的电压,防止电流泄漏,保障传输信号稳定送达接收端。由于在铁路信号系统中,发送端与接收端往往相距几百公里,有的甚至更远,因此对铁路信号电缆的绝缘性能提出了较高的要求。绝缘质量问题是铁路信号电缆常见的问题,特别是在铁路信号电缆生产中发生的,其具有一定的隐蔽性,往往不能在半成品生产过程中被及时发现,导致有绝缘质量问题的半成品继续转序生产,使损失扩大,无法挽回。
2原因分析及解决措施
经过长期跟踪后发现,造成铁路信号电缆在生产过程中发生绝缘质量问题的关键是自检、互检制度不够具体,执行不够认真,忽略了非仪器仪表检查的重要性。有些绝缘质量问题在一定条件下,是仪器仪表不能检测发现的,这就更体现出对绝缘外观结构检查的重要性。这个重要性的控制重点在自检和互检制度的落实上。为解决铁路信号电缆在生产过程中发生的绝缘质量问题,我们对出现绝缘质量问题的铁路信号电缆进行解剖分析,查找出了绝缘质量问题的成因。下面就以铝护套型铁路信号电缆为例,对其生产工序流程(如图2所示)中易被忽略的造成绝缘质量问题的原因进行简要分析,并给出相应的解决方法。
2.1绝缘工序
绝缘工序是绝缘形成的工序,绝缘线芯挤出时应按工艺规定进行火花试验在线监测,绝缘线芯表面应光滑圆整,不允许有偏心、压扁、脱胶、刮伤及塑化不良等缺陷。但在实际生产过程中,有时存在一种不易被发现的绝缘表面间断热损伤。该热损伤长几米、几十米、几百米不等,时连时断,因其没有完全损坏绝缘层,故在线检测设备火花击穿机未能检测出来,一旦这些有缺陷的绝缘单线进入下道工序,会给整根电缆造成质量隐患。我们开始时简单地认为这是因为模具不干净造成的,但清理模具后重新生产,经过一段时间又出现了热损伤现象。我们再次对绝缘热损伤处进行了认真观察,发现在损伤处的尾端有一细微颗粒杂质,经仔细分析,最终确定料内混入细微颗粒杂质是产生这一现象的原因。在绝缘挤出过程中细微颗粒杂质和绝缘料一起被挤出到模具口,粘挂在模套上,造成绝缘热损伤,而后又被绝缘料带出,滞留在绝缘损伤处的尾端,这个过程造成的绝缘热损伤可能是一个点,也可能是几米、几十米或几百米不等。
针对绝缘热损伤现象,采取的预防措施是从加料源头对绝缘料的净度进行控制,具体包括:加料时操作人员应细心操作,严防灰尘颗粒等杂质混入;混料前要将混料桶清理干净,混料时不准带手套,要用净手将料混匀;混料后要及时加盖防护,避免灰尘落入。此外,在绝缘单线生产过程中应加强自检巡查,一旦出现问题要及时发现,及时解决。
2.2成缆工序
成缆工序是电缆缆芯形成的工序,其质量直接影响铁路信号电缆的各项电气指标。铁路信号电缆结构中包含有四线组和对绞组,一般先进行四线组和对绞组生产,再进行成缆绞合生产。在缆芯为对绞组结构成缆时,应针对对绞组间平行或相交的情况选用模具,否则会造成绝缘隐形损伤。以8芯铁路信号电缆4×2×d(绝缘单线直径)结构为例,在对绞结构电缆成缆时,理论计算对绞组直径d0=2d,缆芯直径D0=2.414d0k,其中k为经验系数,假设d=2.2mm,则D0=9.5mm[1]。通常为使成缆缆芯紧凑、圆整、不跳线,操作者偏好选用较小的成缆压模,即压模内径比成缆计算直径小1mm,但在对绞结构成缆时,应避免以上述惯性思维确定成缆压模内径,否则极易造成间断性的绝缘挤伤,其原因在于对绞结构成缆具有一定的特殊性。图3为对绞结构成缆时可能出现的两种绞合截面示意图,当对绞结构以绞合截面A进入压模时,其最大直径为9.5mm,与缆芯直径理论计算值相符,此时按习惯选择内径为8.5mm压模不会对绝缘产生损伤;当以绞合截面B进入压模时,两对绞组中的单线出现在同一并列平面,其最大直径为10.6 mm,大于缆芯直径理论计算值,此时如果还按习惯选择内径为8.5mm的压模,就有些偏小,极易对绝缘单线造成挤压,损伤绝缘层,一旦出现这种挤伤绝缘现象,电缆的电气性能就会被破坏。由于上述挤伤绝缘是间断性的,在成缆绞合经过压模后又被包带包裹,很难发现这一绝缘隐形损伤,而一般情况下半成品生产过程中不进行耐压试验,因此往往到成品耐压试验时才发现该缺陷,造成很大损失。对此,我们在选择对绞结构成缆压模时,原则上应选用成缆压模直径不小于成缆直径理论计算值的95%。这样既能有效保障电缆紧凑、圆整,又能有效预防压模挤伤绝缘现象的发生;同时,在试生产时应在缆芯过压模3~5m后及时停车检查缆芯有无挤伤现象,在确保没有绝缘损伤后,再进行正常生产。
2.3铝护套工序
铝护套工序是铁路信号电缆铝护套防护形成的工序,其通过铝带的成型、焊接、拉拔使铝护套包裹在缆芯外形成防护。在铝护套工序中焊接电流过大、补焊时防护不当,均易烫伤缆芯绝缘,造成绝缘隐形损伤。针对这两种现象,操作人员应在正常开车前认真检查焊机设备是否正常,严禁设备带病工作;启车前应先在空管上试焊,确保焊机正常工作后再穿线生产;在出现漏焊裂缝,需要手工补焊时,应做好缆芯防护,要做到补一点,冷却一会儿,防止烫伤缆芯,同时在冷却过程中,还必须防止冷却水通过裂缝进入缆芯;为确保补焊后的缆芯绝缘质量,补焊过的缆芯必须进行耐压和绝缘电阻试验,以验证缆芯的绝缘性能是否良好。
2.4其他工序
在装铠工序中,钢带的翘边、毛刺、尖角会扎伤缆芯绝缘,造成绝缘隐形损伤。对此应通过预防措施有效防止对缆芯绝缘的损伤,即在装铠前认真检查每盘钢带质量,对有翘边、毛刺的钢带要先修复再使用;钢带接头要焊接牢固,修复平整,确保无尖角、无毛刺。在外护套工序中,主要发生烫伤缆芯绝缘和冷却水进入缆芯等损伤缆芯绝缘的现象。对此在外护套工序生产时,应避免缆芯在挤塑机机头内停留,防止烫伤缆芯;生产隔热层时模具不易太小;电缆端头经过冷却水槽时,要有专人负责防护,将电缆端头抬离水面,防止缆芯进水。除以上所述,在生产过程中上、下线碰伤绝缘单线,过线轮脱线刮伤绝缘,过线轮轴承损坏、不转挤伤绝缘等,都会对缆芯绝缘造成损伤,形成质量隐患。对此,操作人员应重视绝缘外观结构 的检查,以及自检 和互检制 度的执行。
3结束语
综上所述,造成铁路信号电缆绝缘质量问题的原因是多方面,因此在生产的各个环节上都要严格按操作规程和工艺要求精心操作;在生产过程中要认真巡检,预防损伤缆芯现象的发生;针对可能出现的不同绝缘损伤现象进行有效的预防,加强监督检查,在质量问题发生前能有效控制;要求操作者主观上重视起来,认真执行自检、互检的各项要求,避免麻痹思想,只有这样 才能有效 控制好电 缆产品的质量。
参考文献
绝缘问题 篇11
【摘要】盆式绝缘子是GIS的重要组成元件，本文通过有限元分析方法，对800kV盆式绝缘子绝缘性能和机械性能进行分析计算，计算结果表明其具有良好的绝缘性能及机械性能，并通过型式试验验证了这一结论。
【关键词】盆式绝缘子；绝缘性能；机械性能；型式试验
1.前言
气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）是本世纪60年代出现的电器装置，由于其具有占地面积小，运行不受外界不利环境的影响，安装周期短，检修周期长等优点，它的发展已经越来越受到国内外电力部门的重视[1]。盆式绝缘子是GIS的重要组成元件，具有隔离气室，支撑导体等作用。盆式绝缘子的设计要通过对沿面形状的优化来满足其绝缘性能和机械性能的要求。本文运用有限元分析方法，对800kV盆式绝缘子绝缘性能及机械性能进行了详细地分析计算。
2.800kV盆式绝缘子绝缘性能分析
GIS系统中通常使用由环氧或浇注树脂构成的绝缘子，沿绝缘子表面的击穿电压通常比高压气体中的低，因此，盆式绝缘子需要通过优化设计来实现沿面电场分布的均匀性。
式中K为总刚度矩阵；φ为节点电位矩阵。考虑到绝缘子长期运行电压为工频耐受电压，因此，计算时高电位侧计算电压取工频耐受电压峰值kV。
2.2SF6气体间隙及沿面绝缘的工程击穿场强基准值。SF6电器设备中主要为稍不均匀电场，当间隙内最大场强达到某一击穿场强Ebt时，间隙即被击穿，类似地，当SF6沿面绝缘结构中最大场强达到某一数值Eft时发生沿面闪络[2]。800kV母线用盆式绝缘子额定压力为0.36MPa，综合很多试验数据得出该压力工频电压下SF6气体间隙及沿面绝缘的工程击穿场强基准值见表1所示。
2.3800kV盆式绝缘子绝缘性能计算结果。800kV盆式绝缘子结构最大电场强度值为157.4kV/cm，出现在盆式绝缘子凹侧沿面对应的屏蔽罩上，小于场强基准值198kV/cm。盆子凸侧沿面电场强度最大值为104.5kV/cm，凹侧沿面电场强度最大值为94.73kV/cm，均小于119.5kV/cm。因此，800kV盆式绝缘子满足其绝缘性能的要求。
2.4绝缘性能型式试验验证。800kV盆式绝缘子在机械工业高压电器产品质量检测中心（沈阳）顺利通过了标准要求的相应的绝缘型式试验（包括1分钟工频耐受电压试验、操作冲击耐受电压试验及雷电冲击耐受电压试验等项目）。800kV盆式绝缘子绝缘型式试验的顺利通过，进一步验证了其绝缘性能的可靠性。
3.800kV盆式绝缘子机械性能分析
800kV盆式绝缘子由金属嵌件（铝材）、环氧树脂及金属法兰环（铝材）所组成，其在实际安装、运行及维修中有三种承受气压的方式：分别为凸面受压、凹面受压和双面受压。本文对较为苛刻的凸面受压和凹面受压两种受压方式进行分析计算。
3.1计算模型及材料性能。800kV盆式绝缘子机械性能分析模型计算时涉及到铝材和环氧树脂两种材料，其弹性模量和泊松比见表2所示。
3.2计算结果。800kV盆式绝缘子要求盆子凸沿面及凹沿面均能承受2.4MPa以上的压力，因此计算时在盆式绝缘子凸面和凹面分别施加2.4MPa的压力负荷，在盆子外边缘施加约束。用ANSYS分析软件计算应力分布，在集中力及约束处极易产生应力奇异，本文计算模型中没涉及到集中力，但有约束位置，所以存在应力奇异点。凸面受压时，最大应力为41.425MPa；凹面受压时，最大应力为52.728MPa，均小于环氧树脂的许用强度65MPa，所以800kV盆式绝缘子的机械性能安全可靠，并具有一定的裕度。
3.3机械性能型式试验验证。800kV盆式绝缘子在机械工业高压电器产品质量检测中心（沈阳）顺利通过了水压爆破试验，破坏压力大于2.4MPa。
4.结论
⑴对800kV盆式绝缘子在工频耐受电压下绝缘性能进行了分析计算，从计算结果可以看出，盆子凸侧沿面电场强度最大值为104.5kV/cm，凹侧沿面电场强度最大值为94.73kV/cm，均小于场强基准值198kV/cm，并具有较大的安全裕度。⑵对800kV盆式绝缘子在2.4MPa压力下机械性能进行了分析计算，从计算结果可以看出，凸面受压时，最大应力为41.425MPa；凹面受压时，最大应力為52.728MPa，均小于环氧树脂的许用强度65MPa，并具有一定的安全裕度。⑶800kV盆式绝缘子在机械工业高压电器产品质量检测中心（沈阳）顺利通过绝缘试验及水压试验，验证了其绝缘性能及机械性能的可靠性。
参考文献
[1]邱毓昌.GIS装置及其绝缘技术[M].北京：水利电力出版社，1994.
绝缘问题 篇12
在我国配网系统中, 10kV开关柜是非常重要的电气设备, 内部绝缘缺陷或劣化、接触不良等都会成为其安全运行的隐患[1]。1989~1992年的全国电力系统6~10kV开关柜事故统计显示, 开关柜绝缘部分闪络造成的事故占绝缘事故总数的79.0%[2]。由于开关柜内部各元件结构紧凑, 相间以及相对地绝缘距离较近, 绝缘部分往往承受较高的工作场强, 因此对绝缘水平提出了很高要求。开关柜通常安装在高压室内, 受外部自然环境影响较小, 但是柜内空间狭窄, 各元件绝缘距离较近, 严禁进行带电清扫, 只有在停电检修预试时才可以进行清扫, 导致清扫周期较长, 而长时间的运行造成绝缘件表面积污。近年来, 由污闪造成开关柜内部外绝缘破坏, 最终导致设备烧毁的事故逐渐增多, 特别是支柱绝缘子污闪占有很大比重, 既影响了对用户的安全可靠供电, 又给企业造成了巨大的经济损失。文献[3~6]大都以线路悬式绝缘子为例对绝缘子的污闪特性进行相关研究, 而未对结构形式、所处环境有别于线路悬式绝缘子的开关柜内支柱绝缘子进行研究。鉴于此, 有必要对开关柜内支柱绝缘子外绝缘污秽问题开展研究, 以期能较早发现外绝缘隐患, 降低污闪事故发生概率。
1 试验方法及步骤
1.1 制作试样
试验选取外观无缺陷、耐压合格的ZN-10/8型支柱绝缘子作为试样。其高度H为150mm, 瓷体最大公称直径D为90mm;上下金属附件直径d为66mm;表面积S为452.8cm2。
下面采取人工染污方法制造污秽试样, 染污步骤如下。
(1) 试验前, 先用专用清洗剂清洗试样表面, 除去表面污物和油脂, 再用自来水彻底冲洗, 直至试样表面出现大面积连续的湿表面 (表面清理干净了) , 最后自然阴干待用。
(2) 污秽物中导电物质选用工业纯NaCl, 不溶物选用硅藻土。试样染污采用定量涂刷法。根据试验所需的盐密 (ESDD) 、灰密 (NSDD) 及绝缘子绝缘体表面积, 计算每只试样所需NaCl、硅藻土的量, 采用精度为0.01mg的电子秤分别称取, 再将称出的NaCl和硅藻土放入清洗干净的瓷碗中, 加入适量去离子水搅拌均匀, 然后用小排刷将混合物全部涂刷在试样绝缘体表面, 最后将处理后的试样放置在干燥无污染源的环境中阴干备用。一批试样制作10个。
试验取灰密为1.0mg/cm2来反映不溶物情况, 在灰密一定情况下, 盐密值选取0.05、0.1、0.15、0.2、0.35mg/cm2等值;取盐密0.15mg/cm2, 在盐密一定情况下, 灰密值选取0.2、0.5、1.0、1.5、2.0mg/cm2等值。
1.2 湿润污秽层
将阴干备用的试样放入大塑料袋后, 用喷壶向塑料袋内喷水, 并将北京欧柏DSR-THEXT外置探头温湿度记录仪的探头伸入塑料袋内测量湿度。当湿度达到80%时, 停止喷水, 并密封好塑料袋, 在整个过程中需防止水分丢失。将密封好的塑料袋放入30℃恒温密封室搁置48h, 使水分充分被污秽层吸收, 然后对各试样进行加压试验。
1.3 加压试验
加压试验选用100kV的5kVA试验变, 采用均匀升压方式施加工频交流电压, 直到绝缘子闪络。每个试样加压5~6次, 取与平均值误差不超过10%的所有闪络电压的平均值作为该试样的平均污秽闪络电压。加压试验接线如图1所示。
加压试验所得平均污秽闪络电压数据见表1、表2。
由表2可知, 随着盐密的增大, 污闪电压平均值呈下降趋势。由此可推断, 随着盐密的增大, 污秽物中NaCl含量增加, 湿润后污秽中可以自由移动的Na+离子和Cl-离子增加, 在外加电场的作用下, 绝缘子表面泄漏电流增大、发热较多, 使其维持热游离, 易形成沿面电弧。
由表3可知, 随着灰密的增大, 污闪电压平均值呈下降趋势。这是因为不溶物越多, 绝缘子表面吸收并保持的水分越多, 自由移动的分子、离子就较多, 在外加电场的作用下, 绝缘子表面泄漏电流增大, 越易发生污闪。
2 绝缘子污闪机理
大气中的颗粒性尘埃以及可溶性气体在重力、风力、电场力的作用下逐渐沉积在绝缘子表面, 形成污秽层。在干燥天气, 这些表面带有污秽物的绝缘子保持着较高的绝缘水平, 其放电电压与洁净、干燥状态时非常接近。然而, 当遇到雾、露、毛毛雨以及融雪、融冰等潮湿天气时, 绝缘子表面污秽物吸收水分, 使污秽层中的电解质溶解、电离, 导致污秽层电导增加, 污秽绝缘子表面泄漏电流增大。受绝缘子形状、结构尺寸以及其表面污秽层分布和潮湿度等影响, 绝缘子表面各部位的电流密度不同, 导致电流密度较大部位形成干燥带, 如悬式绝缘子钢脚附近, 棒式支柱绝缘子伞群与棒心交接处。干燥带的形成促使绝缘子表面电压分布更加不均。干燥带承担较高电压, 当电场强度足够大时, 将产生局部放电, 进而发展为电弧放电。这时, 污染介质表面放电模型相当于表面局部电弧串联一段行层电阻, 局部电弧有可能熄灭, 也有可能发展。当局部电弧不断发生和发展, 达到并超过临界状态时, 电弧贯穿两极, 完成闪络。由此可见, 绝缘子的污秽闪络, 取决于绝缘子表面污染过程、绝缘子表面湿润过程、干燥带形成及局部电弧过程、局部电弧发展为贯穿两极过程这四个阶段的发生和发展。
开关柜内支柱绝缘子多为水平支撑的绝缘子, 其表面积污主要通过高压室门、通风设施等进入开关柜内, 且主要分布在绝缘子上表面。污秽中的水分主要是雨、雪、雾天气进入室内的潮气, 以及温度较低情况下在绝缘子表面形成的凝露。由于开关柜内部空间狭窄, 电气距离较近, 绝缘子爬电距离不大, 因此在室内也易发生污闪。
3 污闪故障案例
3.1 故障原因分析
某110kV变电站10kV开关柜烧毁。现场检查发现, 该开关柜内10kV少油断路器支柱绝缘子严重烧毁炸裂, 正对后柜门的三相支柱绝缘子有3个灼烧孔洞。由此推断, 事故发生时, 高能量、贯穿两极的电弧放电, 电弧形成于10kV高压侧与后柜门间, 即发生了沿绝缘子表面的闪络。
检查相邻开关柜支柱绝缘子, 发现其表面有一层厚厚的灰尘和凝露, 由此可推断此次事故是由绝缘子表面污闪所致。
3.2 等值灰密、盐密测试
取相邻开关柜支柱绝绝缘子表面灰尘进行灰密、盐密测试和计算, 得到等值盐密为0.2mg/cm2, 灰密为1.2mg/cm2。由表2、表3推测, 该开关柜支柱绝绝缘子污闪电压较低, 在20kV左右, 远低于规程规定的交流耐压值。由此可推断, 故障开关柜支柱绝缘子污闪电压、外绝缘耐电强度更低, 虽然只需承受相电压, 但是表面绝缘强度较低, 柜内电场分布不均, 最终导致绝缘薄弱环节闪络击穿。
4 防范措施
4.1 破坏污闪条件
污闪故障发生需具备污秽物、潮气等条件。开关柜安装在高压室内, 支柱绝缘子表面的污秽往往通过门窗等进入高压室内, 因此应给高压室安装具有防尘功能的门窗, 同时又要保证通风。支柱绝缘子密封在开关柜内, 潮气从缝隙进入开关柜后不易挥发出去, 因此对于潮气较大的开关柜, 应在柜体内靠近支柱绝缘子处安装驱潮装置, 并在开关柜顶加装风扇, 将潮气驱除。另外, 还需加强对支柱绝缘子污秽的清擦, 特别是一些空间狭小的地方。
4.2 加强局部放电测试
目前, 开关柜局部放电测试作为发现开关柜早期故障的一种重要手段已得到广泛应用。污闪故障发生前往往伴随着长期的局部放电活动, 开关柜局部放电常用的检测技术有TEV (暂态对地电压) 法[7,8]、AE[9] (超声波) 法、UHF[10] (超高频电磁波) 法。支柱绝缘子发生局部放电时, 往往会产生电磁波、超声波等能量, 并通过开关柜金属外壳上的缝隙或孔洞泄露到外表面。当电磁波传播到开关柜外时, 通过TEV传感器能够接收到一个暂态对地电压信号, 通过超声波传感器可接收到超声波信号。根据信号的强弱就可以判断局部放电量的大小, 进而推断是否存在故障隐患。
4.3 等值盐密、灰密测试
在具备条件的高压开关柜内定期提取支柱绝缘子表面灰尘, 进行等值灰密、盐密测试。将测试值与污秽试样值对比, 推测支柱绝缘子污秽发展趋势并做出风险评估, 以便提前消除异常。
5 结束语
支柱绝缘子污闪故障是开关柜主要绝缘故障之一。随着经济的发展, 配网系统设备会越来越多, 高压开关柜将得到更广泛的应用, 因此对于支柱绝缘子外绝缘问题需要进一步研究, 以保证电力可靠供应, 设备安全运行。
摘要：通过人工染污方法制造污秽试样, 并对污秽试样进行充分湿润后进行加压试验, 分析不同盐密、灰密对瓷支柱绝缘子污闪电压的影响, 最后基于支柱绝缘子污闪故障案例, 提出防支柱绝缘子污闪措施。
关键词：支柱绝缘子,污闪,盐密,灰密
参考文献
[1]王俊波, 章涛, 李国伟.在线检测10kV开关柜局部放电方法研究[J].绝缘材料, 2011, 44 (6) :61~64
[2]田勇, 田景林.6~10kV开关柜事故统计分析与改进意见[J].东北电力技术, 1996 (8) :5~10
[3]周瑜, 李军, 张仲秋, 等.不同盐密灰密对瓷绝缘子污秽闪络特性影响的研究[J].绝缘材料, 2009, 42 (6) :58~60
[4]何洪英, 姚建刚, 钱艳萍, 等.利用红外热像检测高压绝缘子污秽度的影响因素研究[J].高电压技术, 2010, 36 (7) :1730~1736
[5]张楚岩, 王黎明, 关志成, 等.绝缘子人工污秽试验加压方式的比较[J].高电压技术, 2013, 39 (1) :44~53
[6]张志劲, 蒋兴良, 孙才新, 等.污秽绝缘子闪络机理研究综述[J].电网技术, 2008, 32 (16) :37~42
[7]DAVIES N, TIAN Y, CHEUNG J.Non-intrusive partial discharge measurements of MV switchgear[C]//IEEE International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis.Beijing, China:IEEE, 2008:385~388
[8]王勇, 王劲, 黄炎光.开关柜带电局放检测技术在广州电网的应用[J].高电压技术, 2009, 35 (12) :122~125
[9]陈刚.声电波检测仪在10kV开关柜局放检测中的应用[J].电工技术, 2010 (7) :67, 68