积雪复合绝缘子的电气特性及选型研究
复合绝缘子的运行特性及可靠性分析
复合绝缘子的运行特性及可靠性分析来源：武汉高压研究所时间：2007-11-08吴光亚，蔡炜，肖国英，顾光和，张锐，徐涛（武汉高压研究所，湖北武汉430074）摘要:在运行经验和试验研究的基础上，对复合绝缘子的运行特性和可靠性进行分析，指出了我国复合绝缘子在运行中应注意和研究的问题，同时提出了制造企业对其制造工艺、结构应改进的建议。
关键词:复合绝缘子;运行特性能;可靠性0 前言至今为止，我国输变电设备中已成功地使用了复合绝缘子约200万支，大大地降低了输变电设备的跳闸率，极大地提高了输变电设备安全运行可靠性。
结合我国国情，复合绝缘子在我国输变电设备中还会得到大量使用。
武汉高压研究所自1994年以来先后与广州市供电局、河北省电力局等电力部门和广州MPC国际电工有限公司、东莞市高能实业公司等制造部门合作开展复合绝缘子运行特性及可靠性研究。
同时电力部电气设备质量检验测试中心电瓷质检站对运行复合绝缘子进行了抽样试验和仲裁试验（委托）。
其结论是复合绝缘子的机械、电气和温度特性等满足运行对其要求，但复合绝缘子在运行不同年限后出现憎水性下降、机械强度降低、电气性能下降、密封破坏、绝缘子掉串和劣化等现象。
文章结合已开展的工作逐一对复合绝缘子的运行特性及可靠性和运行中出现的重大问题进行具体分析。
在此基础上指出我国对复合绝缘子应注意和研究的问题，同时也提出了制造企业对其制造工艺、结构应改进的建议。
1 运行特性及可靠性分析1.1 外观检查对运行最长时间11年和最短时间1年不同年限的所有不同电压等级的复合绝缘子，经外观检查，发现其绝缘表面出现局部放电，憎水性减弱;连接部位脱胶、裂缝、滑移;伞套材料脆化、硬化、粉化、开裂、起痕、树枝状通道、蚀损;伞裙变形严重;金属附件锈蚀和芯棒暴露等现象。
说明我国复合绝缘子的劣化现象较为严重。
不同地域所表现出的劣化程度不一样。
广东运行复合绝缘子憎水性下降比其他地域严重［1，2］，说明大气条件对复合绝缘子的劣化影响较大。
复合绝缘子与有机复合绝缘子在低压线路中的性能比较
复合绝缘子与有机复合绝缘子在低压线路中的性能比较绝缘子是电力系统中不可或缺的组件，它用于支撑和隔离导线或电缆，以确保电力传输的安全和稳定。
复合绝缘子和有机复合绝缘子是常见的绝缘子类型，它们在低压线路中被广泛应用。
本文将比较这两种绝缘子在性能方面的不同。
复合绝缘子是由两层或多层绝缘材料组成的，通常包括一个外部绝缘层和一个内部绝缘层。
外部绝缘层通常由硅橡胶或硅橡胶复合材料制成，提供较高的绝缘性能和耐候性。
内部绝缘层通常由玻璃纤维增强塑料制成，它提供了良好的机械强度和抗拉强度。
复合绝缘子具有较高的绝缘性能，良好的机械强度和抗污闪性能，适用于各种环境条件。
有机复合绝缘子是一种新型的绝缘子材料，它采用有机高分子材料与增强材料复合而成。
有机复合绝缘子具有良好的绝缘性能和机械强度，同时具有较低的成本和易于加工的优势。
它在低压线路中具有广泛的应用前景。
在绝缘性能方面，复合绝缘子具有较高的电气绝缘强度和电弧放电能力。
外部绝缘层的硅橡胶具有较高的绝缘性能，可以有效地隔离导线和外部环境。
而有机复合绝缘子由于采用有机高分子材料，其绝缘性能较好，但相较于复合绝缘子略有劣势。
但在低压线路中，这些差异对于保证电力传输的安全性与可靠性来说并不是决定性的因素。
在机械性能方面，复合绝缘子具有较高的强度和刚度，能够承受较大的机械负荷。
内部绝缘层的玻璃纤维增强塑料可以增加其抗张强度和抗弯强度，使其不易变形和破裂。
相比之下，有机复合绝缘子虽然具有较好的机械性能，但其相对刚度较低，可能在受到较大机械载荷时发生形变或破裂，需要更加小心谨慎地处理。
另外，复合绝缘子和有机复合绝缘子在耐污闪性能方面也存在差异。
复合绝缘子具有较好的耐污闪性能，可以有效地防止绝缘子表面被沉积物覆盖导致绝缘性能下降。
而有机复合绝缘子的耐污闪性能较差，需要定期清洗和维护，以确保绝缘性能的稳定。
综上所述，复合绝缘子和有机复合绝缘子在低压线路中都具有一定的优势和适用性。
复合绝缘子具有较高的绝缘性能和机械强度，适用于各种环境条件。
复合材料绝缘子
复合材料绝缘子
复合材料绝缘子是一种新型的电力设备绝缘材料，其主要成分是由树脂和玻璃纤维等材料经过特殊工艺复合而成。
与传统的瓷质绝缘子相比，复合材料绝缘子具有以下优点：
1. 重量轻：复合材料绝缘子比瓷质绝缘子轻约70%左右，便于运输和安装。
2. 抗污性强：复合材料绝缘子表面采用特殊的防污涂层，不易积污，不容易受到环境因素的影响。
3. 耐腐蚀性好：复合材料绝缘子经过特殊处理，能够在恶劣的环境下长期运行。
4. 抗击裂性强：复合材料绝缘子具有较好的抗击裂性能，不易发生破碎。
5. 绝缘性能好：复合材料绝缘子的绝缘性能优于瓷质绝缘子，能够满足高压输电线路的要求。
近年来，随着电网建设的不断发展，复合材料绝缘子得到了广泛的应用。
在高铁、城轨、风电等领域，复合材料绝缘子已经成为首选的绝缘材料。
随着技术的不断革新，复合材料绝缘子的性能将会更加优越，应用范围也会不断扩大。
- 1 -。
复合绝缘子技术规范
绝缘材料行业的发展趋势
复合绝缘子技术的发展趋 势
未来市场对复合绝缘子的 需求预测
未来技术对复合绝缘子的 应用前景
各国对复合绝缘子技术的重视程度 不断提高
各国政府对复合绝缘子技术的政策 支持不断加强
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国际标准组织对复合绝缘子技术的 标准不断更新
复合绝缘子技术的市场需求不断增 长
复合绝缘子技术规范
汇报人：
目录
复合绝缘子的定义 和用途
复合绝缘子的技术 要求
复合绝缘子的生产 工艺
复合绝缘子的质量 控制
复合绝缘子的安全 使用
复合绝缘子的未来 发展
复合绝缘子的定义 和用途
定义：由两种或两种以 上不同材料通过浸渍、 缠绕、模压等工艺组合 而成，用于电力系统中 的绝缘成。
树脂基体：选择耐电性能好、机械强度高的树脂 增强材料：选择玻璃纤维、碳纤维等高性能纤维 填料：添加阻燃剂、颜料等辅助材料 生产工艺：采用预浸渍、热压成型等工艺流程
模具种类：根据复合绝缘子的形状和尺寸选择合适的模具 模具材料：选择高强度、耐高温、耐腐蚀的模具材料 模具制造：采用精密加工技术制造模具，确保模具精度和表面质量 模具调试：对制造完成的模具进行调试，确保模具能够满足生产要求
分类：根据芯棒材料不 同，可分为玻璃纤维增 强树脂绝缘子、陶瓷绝 缘子和有机材料绝缘子 等。
用途：用于高压输电 线路、变电所和配电 线路中，起到支撑、 绝缘和保护作用。
用于高压输电线路，提高线路 绝缘水平
用于高压开关设备，提高设备 绝缘性能
用于变压器、电容器等电气设 备，提高设备绝缘性能和耐受 电压能力
复合绝缘子的安全 使用
使用前应检查绝缘子的外观， 确保其无损伤、无裂纹等。
复合绝缘子运行性能分析
复合绝缘子运行性能分析
41.2℃
AR01
AR03 AR02 AR04
40
38
试 验 室 试 验
36
34
32.8℃
• AR01 : max 68.8℃ • AR01 : min 32.6℃
70.1℃ 33.8℃
复合绝缘子运行性能分析
•
在搬运绝缘子（发热绝缘子）进行工频湿耐受电压试验时，
绝缘子突然断裂，断面情况如下：
破损孔
破损孔
复合绝缘子运行性能分析
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•
四、安装与运维
1、安装时应特别注意
•
1）严禁施工人员沿复合绝缘子
上、下导线，严禁脚踩复合绝缘子伞 裙。 • 2）正确安装均压环，确保屏蔽
深度，严禁脚踩均压环。应注意调整， 使环与复合绝缘子轴线垂直，对于开 口型均压环，注意两端开口方向一致， 以利于放电，保护伞裙。
复合绝缘子运行性能分析
•
对非故障相（#2塔下相）绝缘子进行解剖，经透
光检测，检查发现芯棒存在明显缺陷。
复合绝缘子运行性能分析
•三、复合绝缘子红外测温
复合绝缘子运行性能分析
•
地面检测发现中相跳线大号侧跳线绝缘子导线侧第7～8
伞裙之间存在异常发热，发热点温度较正常部位温度高5.7℃。
复合绝缘子运行性能分析
境一般比较干净；(4) 闪络多发生在线路中部的中相；(5)
对闪络的复合绝缘子进行试验时 ,试验均能满足标准要求,
未发现质量问题；(6)闪络时系统无操作。
复合绝缘子运行性能分析
2、复合绝缘子的鸟粪闪络
复合绝缘子运行性能分析
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鸟粪闪络与鸟粪的电导率、离均压环的距离、鸟 粪的粘度有关。
复合绝缘子选择原则,复合绝缘子的选用
复合绝缘子选择原则,复合绝缘子的选用5.1 一般原则在新建扩建或改建输变电工程中，绝缘子的选择应遵循“技术成熟、工艺先进、质量可靠、有运行经验”的原则。
新产品批量使用之前，试运行时间不得少于1年。
220kV及以下产品试运行数量不小于200支·年;330kV及以上产品试运行数量不小于90支·年。
5.2 材料绝缘子伞裙和护套材料应满足本标准4.3条的要求。
绝缘子芯棒应满足本标准4.4条的要求。
5.3 绝缘子伞裙形状5.3.1 伞间最小距离(C)对大小伞推荐C值应不小于70mm，对等径伞推荐C值应不小于40mmo5.3.2 爬电系数(CF)对I、II级污级，推荐CF应不大于3.2;对III.W级污级，推荐CF应不大于3.5.5.4 均压装置复合绝缘子端部应有良好的屏蔽措施，应正确选择和使用均压装置。
110kV及以下电压等级产品可仅在高压端安装一个均压装置，但高压端均压装置与接地端应满足工颇电弧对绝级子的要求。
220kV及以上电压等级产品在高压端和接地端各安装一个均压装置。
5.5 电气特性绝缘水平的选择必须满足GB311.1和DLfr620的要求，同时应考虑使用环境和运行条件，包括其重要性、可靠性、运行与维护的经济性以及污染变化等。
在给定等值附盐密度下，人工污秽工频耐受电压应满足长时工作电压对其要求:或按JB/I'8460的要求进行选择。
5.6 机械特性5.6.1 额定机械拉伸负荷等级绝缘子的额定机械拉伸负荷宜从下列等级中选取: 70,1 00,1 20,1 60 (180),2 10 (240),3 00,400和530kN。
绝缘子承受的最大负荷一般宜不大于其额定负荷的1/305.6.2 试验负荷的规定对新投入运行的500kV电压等级产品，应按附录B中B.4条进行机械破坏负荷试验，其破坏负荷的平均值减去3倍标准偏差应不小于额定机械负荷。
对5.6.1条中的180kN和240kN两个等级的额定机械负荷为160kN和210kN e绝缘子在使用中若受到明显压缩、扭转、弯曲等力时，试验负荷值应由供需双方协商解决。
复合绝缘子在低压线路中的闪络特性与环境适应性研究
复合绝缘子在低压线路中的闪络特性与环境适应性研究随着电力系统的不断发展和升级，低压线路的安全和可靠性变得越来越重要。
而复合绝缘子作为低压线路中的一种重要设备，其闪络特性和环境适应性对于线路的正常运行起着至关重要的作用。
本文将围绕复合绝缘子在低压线路中的闪络特性与环境适应性展开研究。
首先，我们需要了解复合绝缘子的基本构造和原理。
复合绝缘子是由环氧玻璃纤维管和硅橡胶套管组成的一种绝缘设备。
其结构独特，既具备了环氧玻璃纤维管的机械强度和电气性能，又具备了硅橡胶套管的耐湿性和耐腐蚀性。
这种复合结构使得复合绝缘子具备了良好的绝缘性能和耐候性能，可以适应各种复杂的环境条件。
接下来，我们将重点研究复合绝缘子在低压线路中的闪络特性。
闪络是指绝缘介质表面或内部发生放电的现象。
对于复合绝缘子而言，闪络特性的研究是判断绝缘设备质量和可靠性的重要依据。
我们可以通过实验方法和数值模拟方法来研究复合绝缘子的闪络特性。
实验方法可以通过在实验室中搭建相应的测试台进行，可以通过调节电压和湿度等参数来观察闪络现象的产生。
数值模拟方法可以通过建立复合绝缘子的电气场模型和介质模型，利用电场分析软件进行模拟计算，得到闪络发生的可能位置和电场强度分布等信息。
在研究闪络特性的基础上，我们还需要关注复合绝缘子在不同环境条件下的适应性。
由于低压线路通常遍布于各种复杂的环境中，如高温、低温、多湿和多尘等，因此复合绝缘子在这些环境条件下的性能表现至关重要。
我们可以对复合绝缘子在不同温度、湿度和污染度等环境条件下的性能进行试验和研究。
例如，可以利用恒温恒湿箱和模拟污染室等设备来模拟不同环境条件，观察复合绝缘子在这些条件下的电气性能和机械性能的变化。
同时，还可以通过对复合绝缘子材料的化学成分和物理性能进行分析，以了解其在不同环境条件下的抗老化和耐久性。
此外，运用现代科学技术手段，还可以通过红外热像仪、扫描电子显微镜等设备对复合绝缘子进行非接触式的监测和评估。
复合绝缘子的现代研究
复合绝缘子的现代研究【摘要】本文研究了复合绝缘子的发展及使用情况，针对我国复合绝缘子性能及应用方面目前出现的主要问题提出了建议。
【关键词】复合绝缘子；合成绝缘子；输电线路；电力一、绝缘子的概念和发展绝缘子的作用是固定导线并使导线和电杆绝缘。
在高压输电线路中，绝缘子作为一种广泛使用的绝缘控件，在变电与配电系统中起着至关重要的作用。
传统的磁导绝缘子和玻璃绝缘子，在诞生之初即得到广泛利用，至今已有上百年的历史。
瓷绝缘子需定期检零，防污闪性能差，需定期清扫。
在我国八九十年代发生的几次大面积线路污闪事故中，多只瓷绝缘子的铁帽爆裂、造成停电事故。
玻璃绝缘子运行特性和防污闪性能都比瓷绝缘子好，可实现零值自爆，但容易发生伤人现象。
在电力系统的高速发展下，整体性能更高的复合绝缘子应运而生。
二、复合绝缘子的发展及现状复合绝缘子又称合成绝缘子，典型的复合绝缘子由强化玻璃纤维（GFR）和用于金属末端粘附的树脂胶合杆构成。
表面被称作“护套”的聚合外层所覆盖，用以保护中心不受外压的侵害。
复合绝缘子的应用已有近40 年的历史，已在世界上27个国家和地区使用，使用量最多的在北美地区。
与传统绝缘子相比，复合绝缘子具有重量轻、强度高、耐污闪能力强、制造维护方便等优点。
我国的复合绝缘子起步较晚、起点高、发展快。
迄今为止，我国输变电设备中已成功地使用了复合绝缘子约200万支，大大地降低了输变电设备的跳闸率，极大地提高了输变电设备安全运行可靠性。
1、复合绝缘子的优点相比于传统瓷绝缘子和玻璃绝缘子，复合绝缘子的优点主要体现在如下几个方面：①质量轻。
复合绝缘子的重量通常仅仅是同等体积陶瓷绝缘子和玻璃绝缘子的10%。
②价格低廉。
复合绝缘材料在实际应用中的价格优势越来越明显，在传输线路中尤为显著。
③优良的电气性能。
由硅橡胶材料制成的伞裙护套具有优异的憎水性和憎水迁移性，这使得其表面积聚的污层也获得不同程度的憎水性，大大抑制了泄漏电流以及表面放电的发展，显著提高了复合绝缘子的耐污性能和耐老化性能。
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积雪复合绝缘子的电气特性及选型研究
随着电网的飞速发展,跨越重积雪地区的高压输电线路愈来愈多,雪对电力系统可靠运行构成极大威胁,研究积雪复合绝缘子的电气特性及选型具有重要工程价值和意义。
本文进行绝缘子户外自然降雪实验,研究绝缘子积雪特性及规律,据此提出了积雪复合绝缘子的三角和近似矩形仿真模型,基于准静态电场有限元方法,研究了大伞积雪时雪面积和雪高度、桥接积雪时空气间隙长度和空气间隙位置变化对沿面电场的影响,分析了雪参数变化情况下的沿面电场分布,研究了冰雪共存条件下雪高度和冰凌长度变化对沿面电场的影响。
结果表明,大伞积雪时,雪面积和雪高度的变化对沿面电场分布影响较弱;桥接雪能改善沿面电场分布;绝缘子周围最大场强随着相对介电常数的增加而增大;桥接积雪时,雪参数变化严重威胁绝缘子的电气绝缘性能;冰凌长度越长,雪对沿面电场分布的影响越大,雪高度越高,雪表面的电场畸变越严重。
基于复合绝缘子自然积雪规律,进行人工积雪闪络实验,研究了50%闪络电压与融雪水电导率的
关系,分析了积雪绝缘子的闪络过程。
结果表明,随着融雪水电导率的增加,积雪绝缘子的50%闪络电压递减,且呈现饱和趋势;融雪期的50%闪络电压普遍低于积雪期的;干燥清洁积雪对复合绝
缘子的绝缘性能影响微弱,积雪期盐雪(或污雪)对绝缘性能影响较小,融雪期盐雪(或污雪)导致绝缘子的绝缘性能严重下降。
本文最后通过改变大伞伞径,均压环的管径、环径和抬高距,仿真研究大伞伞径,均压环的管径、环径和抬高距对积雪复合绝缘子电场、电位分布的影响,从而给出积雪地区110kV复合绝缘子大伞伞径和均压环推荐使用参数。