[发明专利]组合绝缘子串

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘子串，具体地说是一种组合绝缘子串。

背景技术

绝缘子串，根据国标GB/T 2900.8-1995《电工术语绝缘子》的定义是：供处在不同电位的电气设备或导体电气绝缘和机械固定用的器件。接通俗讲法，绝缘子串是将导线绝缘地固定和悬吊在杆塔上的物件。其作用是：一、绝缘杆塔本体和导线，因此绝缘子的绝缘性能(也叫电气性能)是非常重要的；二、固定导线，因此绝缘子的机械性能和抗老化性能也是非常重要的。

线路绝缘子按材质不同，最常用的可为分三种：盘型瓷质悬式绝缘子、盘型玻璃悬式绝缘子、棒形硅橡胶悬式复合绝缘子。

使用电工陶瓷作为绝缘材料制成的盘型瓷质悬式绝缘子，它属于无机材料，其主要的组成通常包括多晶硅酸盐、铝硅酸盐、钦酸盐或氧化物。参照图1，盘型瓷质悬式绝缘子由1、铁帽2、钢脚3、瓷质伞盘绝缘件4、用高标号水泥胶合剂胶装成一体。多个盘型瓷质悬式绝缘子1叠置构成绝缘子串(如图2所示)。它具有良好的绝缘性能、抗气候变化的性能、耐热性和组装灵活等优点，但也存在缺点：

A、由于盘式瓷绝缘子个钢帽钢脚、瓷件和水泥的热膨胀系数差异较大，在长期的电场、机械应力和大自然的阳光、风、雨、雪、雾等侵蚀的作用下，逐步促使其强度下降或产生隐裂纹，导致劣化，为可击穿型产品，也就是我们所说的零值，绝缘子串存在低零值瓷质绝缘子会对电网的安全运行带来威胁。

B、当故障电流从含有劣化绝缘子串通过时，由于低零值绝缘子的瓷伞盘仍在，致使短路电流从钢帽、钢脚间通过，使钢帽内隐裂纹的绝缘子头部瞬间高温汽化膨胀而炸裂钢帽，造成导线落地事故。华东电网在1996年底的大污闪事故中，500kV系统有11条线路因雾闪发生72次跳闸。其中，3条线路因零值绝缘子爆炸造成导线落地；2条线路多串绝缘子结构中有1串因零值绝缘子爆炸断串。

C、由于我国不采用金属招弧角装置保护瓷质绝缘子串，当串中存有低零值绝缘子必然会在线路故障中发生炸裂引发导线掉串的恶性事故，因此DL/T 741《架空送电线路运行规程》规定每两年检测劣化瓷绝缘子工作，造成线路运行维护工作量大，特别是超高压或特高压线路，绝缘子数量成倍增加，而耐张绝缘子串只能采用停电检测低零值绝缘子，使设备可用率下降。

D、瓷质绝缘子属逐年劣化递增的产品，即劣化率较高，年老化率总体水平约为0.2％左右，不同厂家的产品差异较大。在众多的绝缘子串中，只要某串中存有一片劣化绝缘子，在遭受雷击、污闪或鸟害等故障跳闸事故时，均会发生绝缘子炸裂导线掉串事故。

采用钠钙硅玻璃配方材料制成的盘型钢化玻璃悬式绝缘子，属无机材料类，玻璃件经过钢化处理后，其抗拉强度为88.26Mpa，是瓷质材料的2.2倍(瓷质39.23Mpa)，其耐电击穿性能为1350～1750kV/cm、波形1/50us，是瓷质材料的3.4～4.3倍(瓷质400kV/cm)，完全能够满足绝缘子对机械性能、冷热性能和电绝缘性能的要求。国外实验室曾多次对玻璃绝缘子串用陡波做过冲击试验，其结果都是大气闪络，从未发生玻璃件的击穿情况。北京电力建设研究院在对导线进行疲劳振动1500万次的两次对比试验(两端各以瓷质绝缘子串和玻璃绝缘子串固定)，试验结果：60kN、160kN的玻璃绝缘子机电破坏强度没有下降，而相同的瓷绝缘子的机电破坏强度分别下降19％和17％，从中得出玻璃绝缘子的抗冲击能力强，试验证明：钢化玻璃在冲击电压作用下的击穿强度是瓷绝缘子的3.8倍。

盘型玻璃绝缘子也是由铁帽、钢脚和玻璃绝缘件同样采用高标号水泥胶装成一体。其结构与图1所示的瓷质绝缘子相同。多个盘型玻璃绝缘子叠置形成绝缘子串。其优点是：

A、具有较好的机电性能，其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等都优于瓷绝缘子。

B、与瓷绝缘子不同，玻璃绝缘子具有零值自爆的绝缘自我淘汰能力，这使运行单位很容易发现，无需对其进行登塔进行绝缘测试。