[发明专利]一种架空输电线路复合绝缘子组合式耐张串

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种35～500kV架空输电线路复合绝缘子组合式耐张串，属于电力系统架空输电线路设计、运行、检修领域。

背景技术：

根据已公开文献，迄今，已有2项关于组合绝缘子悬垂串的专利，分别描述如下：

组合绝缘子串(ZL200920119357.6)：其公开了一种组合绝缘子串,包括主体部分的棒形悬式复合绝缘子,其特征在于在所述的形悬式复合绝缘子上至少在导线侧设有盘型玻璃绝缘子。导线侧盘型玻璃绝缘子数量为1～6个,优选4～6个。其兼具盘型悬式绝缘子串和棒形悬式复合绝缘子的优点,既具有很高的耐污性能,能承受很高的击穿电压,良好的耐电蚀性能,无线电干扰水平低,泄漏电流小,耐雷性能强,同时又克服了单独采用盘型瓷质悬式绝缘子可能出现零值绝缘子从而对电网运行造成了很大影响、或者单独采用盘型玻璃悬式绝缘子防污能力差、或者单独采用棒形悬式复合绝缘子耐雷性能较差等的缺陷。

悬式组合绝缘子(专利号ZL201220696317.X)：其公开了一种悬式组合绝缘子,包括复合绝缘子串和盘形玻璃绝缘子串,所述复合绝缘子串下端铰接于盘形玻璃绝缘子串上部,所述盘形玻璃绝缘子串由若干个单个盘形玻璃绝缘子上下铰接组成。复合绝缘子串和盘形玻璃绝缘子串间采用球头铰接结构连接,可减小作用在复合绝缘子上的弯曲载荷和偏心载荷,保护复合绝缘子。同时,盘形玻璃绝缘子串重量大,兼具重锤的作用,显著减小绝缘子串所产生的风偏现象,避免风偏闪络事故的发生,确保输电线路的安全。

     国网电力科学研究院张锐等人在《高电压技术》2011年 第10期发表论文“复合绝缘子应用于碳纤维复合芯导线增容工程的试验研究”。文中介绍：碳纤维复合芯导线具有耐高温、载流量大等优点，其短时容许温度甚至可超过200℃，若使用复合绝缘子，其高温传递到复合绝缘子高压端部时，会影响芯棒、硅橡胶材料和金属附件连接区的压接强度性能，严重时可引起掉串事故。为此，从理论计算、试验验证、运行特性分析、模拟试验等4个方面，分析了在高温运行条件下，复合绝缘子高压端部的温度场分布情况和影响复合绝缘子运行性能的关键因素，并根据辽宁地区220kV辽元#1线在ACCC-713碳纤维合金导线下实际运行2年的复合绝缘子的电气、机械性能分析，及在实验室条件下，不同试验温度下复合绝缘子的机械性能变化结果，提出了实际应用时应注意的问题和建议。研究表明，随着绝缘子钢脚温度的上升，复合绝缘子强度逐渐下降，在180℃条件下可降低至初始强度的50％。

从以上资料可知，已公开的2两项专利属于导线悬垂串方面，在复合绝缘子的高压端增加若干片盘型玻璃绝缘子，目的是为了提高击穿电压和耐电蚀性能、减小绝缘子串风偏，并未考虑当采用碳纤维复合芯导线、导体温度在180℃情况下，对组合绝缘子串机械性能的影响；迄今，尚没有组合绝缘子耐张串专利。

目前电网中已经应用的耐张串主要有以下4种：瓷绝缘子耐张串、玻璃绝缘子耐张串、复合绝缘子耐张串和瓷芯复合绝缘子耐张串；国网公司逐步淘汰前两种，主要考虑前两种绝缘子耐张串需要清扫，维护工作量大，另外，复合绝缘子用于大吨位的耐张串，一直处于谨慎状态，主要是考虑到到复合绝缘子在运行过程中因受扭产生机械性能下降情况。

已公开的2两项专利要求复合绝缘子串和盘形玻璃绝缘子串间采用以往常规的球头铰接结构连接，但烟台电网曾发生220kV耐张串因复合绝缘子和盘形瓷绝缘子球铰连接而发生掉串直至烟台电网和省网解列重大停电事故。因此，已公开的2两项专利在连接方面是有缺陷的，不适于耐张串的组装。

目前尚没有碳纤维复合芯导线在高温、长期运行过程中对复合绝缘子悬垂串电气性能影响的试验报告或运行经验。因此，采用安全可靠的复合绝缘子耐张串与1片防污瓷绝缘子或玻璃绝缘子的组合，是必要的。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种确保复合绝缘子的机械性能，确保复合绝缘子在采用碳纤维复合芯导线的架空线路中安全可靠运行，达到全寿命周期，连接可靠、免清扫的架空输电线路复合绝缘子组合式耐张串。