复合绝缘子使用现状及其在特高压输电线路中的应用前景

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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复合绝缘子使用现状及其在特高压输电线路中的应用前景

王晓东闫永刚张东

(内蒙古电力(集团)有限责任公司鄂尔多斯电业局017200)

摘要:近几年我国输电建设在不断的发展,从以前不断从国外引进技术购买设备的高压输电线路的建设到现在独立自主设计建设的超高压和他高压输电线路,无一不显示着我国电力行业发展之迅速。当然输电线路的电压等级越高,所需要的绝缘能力也更强。高压输电线路中各相线之间的绝缘主要依靠空气进行绝缘,每相线之间要有足够的安全距离。但是在线路架设过程中必须也要保证线路与塔杆之间的绝缘,而绝缘子的一个作用便是使导线与塔杆之间绝缘。本文分析了复合绝缘子的使用现状以及在我国特高压输电线路中的应用前景。

关键词:复合绝缘子;使用现状;特高压输电

引言

随着我国工业化发展的脚步不断加快以及人民生活水平的不断提高,我国的用电量也在不断的增加。但是在我国的用电量的分部与发电能源的分部出现了很大的差别,首先我国用电量最大的地区是在东部沿海地区,而发电所用的煤炭、水利等能源大多集中在中西部地区。以前我们会采取将中西部地区的煤炭资源通过铁路运输到东部地区进行发电,但是后来我们发现这种方式严重的浪费了煤炭资源,使这些本来就比较紧缺的资源使用效率大大降低。所以我国采取了西电东送的战略措施,即将电厂建设在靠近资源的地区,然后将产生的电能通过电力输电线路输送到东部地区。这样既能减少资源浪费、提高资源利用率,还能在一定程度上保护环境。而在大规模的输电线路的建设过程中我们经常会用到的便是复合绝缘子,复合绝缘子在输电线路中的作用是电线电缆的连接,同时作为一种绝缘体增加爬电距离。

一、复合绝缘子的使用现状

我国绝缘子的生产也经历了从瓷绝缘子到玻璃绝缘子再到复合绝缘子的过程,并且在20世纪九十年代为了遏制我国许多地区输电线路中出现的污闪事故,开始大规模推广使用复合绝缘子,并且复合绝缘子的生产量也逐年增加。到目前复合绝缘子的使用数量已经远远超过了200万支,新建的交直流线路都开始大批量使用复合绝缘子。复合绝缘子主要应用于华北、华东和华中电网中,同时南方电网中的广东电网也已经推广使用了复合绝缘子。这些地区的电网污闪现象发生的比较频繁,而复合绝缘子能够很好的避免污闪现象的发生。经过多年的发展,国内也出现了一批优秀的复合绝缘子生产厂家,其产品广泛应用于各种交流线路和高压直流输电线路中。同时复合绝缘子也出现了悬式复合绝缘子、支柱式复合绝缘子和支柱瓷绝缘子等不同的类型。

二、复合绝缘子的优点

在现在的高压输电线路中复合绝缘子成为了一种必须的器件,它能够实现线路与塔杆之间的连接,同时可以增加爬电距离,实现线路与塔杆的绝缘。以前我们在家庭中也可以见到绝缘子,不过那种绝缘子是一种低压陶瓷的绝缘子,但是其作用与现在高压线路中所用的复合绝缘子基本相似。复合绝缘子能够得到大范围的推广使用,肯定具有一定的优势。

1、优越的机械性能

能够实现导线与塔杆之间的连接,肯定要具有一定的机械性能。我们都知道电力线路中所用的多为钢芯铝绞线,是有相当大的质量的。而我们所用的复合绝缘子其芯棒是由环氧玻璃纤维制成,具有较强的扩张能力,大概为普通钢材的1.5倍,比一般的瓷质绝缘子的强度高3~4倍。并且它具有很强的轴向拉力和较强的吸振能力,这些优势都是普通的绝缘子无法具备的。

2、抗污闪性能好

复合绝缘子具有憎水性,其材质决定了它能够很好的防止雨水在上面吸附,同时在其结构上具有绝缘伞形波纹确保其表面不会沾湿形成水膜,而是呈水滴状滴落,这样不易在阴雨天气中因为雨水形成导电通道。这种器具污闪电压较高,比以前所用的瓷质绝缘子要高三倍。

3、稳定性好

电力线路在空气潮湿的环境中容易形成闪络的现象,闪络对于电力线路和绝缘子来说都具有一定的破坏性,容易使绝缘子形成不可逆性劣变起痕现象,而复合型绝缘子采用了新型复合材料,比其他的绝缘子具有更强的抗逆变能力。另外,复合绝缘子为外胶装配结构,内芯为实心棒绝缘材料,不存在劣化击穿,不会出现零值绝缘子。

4、重量轻

以往我们使用的是瓷质绝缘子,这种绝缘子完全有瓷质材料制成,重量较重,严重增加了杆塔的负重。新型复合绝缘子质量较轻,无论是在运输还是施工作业中都可以大大减轻施工负担和工作人员的劳动强度。

三、复合绝缘子在应用中的问题

随着我国超高压和特高压输电线路不断的增加,复合绝缘子的使用量也越来越大。在以前经常发生污闪的地区以及直流线路上运行的绝大多数复合绝缘子都表现出了优良的性能,但是随着使用量的不断增大,复合绝缘子在使用中出现的问题也逐步显现出来。

1、机械损坏

复合绝缘子机械方面的损坏主要出现是由于大风和恶劣天气导致的芯棒折断,芯棒折断则绝缘子对于导线的牵引作用便失去了。这种现象容易导致其他绝缘子的张力瞬间增加,如果出现多个绝缘子芯棒折断很可能使导线发生坠地事故。这样就可能会引起严重的线路接地短路故障或者相见短路故障,甚至会导致大范围线路故障跳闸造成停电事故。而发生芯棒折断事故的多数为早期使用的芯棒材料,我国最新研制的无硼纤维耐酸芯棒具有比早期芯棒更好的耐酸性,因此可以大大降低芯棒折断的概率。

2、绝缘子电气损坏

绝缘子电气损坏主要是界面击穿和沿面闪络问题,在我国一些雷电多发地带发生过复合绝缘子的界面击穿和沿面闪络现象,目前已知的导致这些问题发生的原因有雷击和污闪等。当然相比于早期使用的绝缘子,复合型绝缘子发生这些事故的频率已经大大降低了,可以说复合绝缘子为安全稳定的电力输送提供了可靠的保障。但是面对可能发生的微小概率事故我们也要谨慎对待,尽早找到解决问题的办法。

结束语

复合绝缘子凭借着自身的优势,为我国的电力输送提供了可靠的保障。当让,在其发展的道路上也会有各种各样的问题,目前我国在复合绝缘子的研发和生产上已经处于世界高水平的行列,相信在不久的将来通过科研人员的努力,复合绝缘子的一些短板也将会得到解决。

参考文献

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