输电线路设计—绝缘子ppt课件

➢架空线路的绝缘子是用来支持导线，它同金具组合将导线固 定在杆塔上，并使导线同杆塔可靠绝缘，绝缘子在运行时不 仅要承受工作电压的作用，同时要承受操作过电压和雷电过 电压的作用，加之导线自重、风力、冰雪以及环境温度变化 的机械荷载的作用，所以绝缘子不仅要有良好的电气绝缘性 能，同时要具有足够的机械强度。
用钢化玻璃做伞裙的悬式绝缘子叫钢化玻璃绝缘子
是由石英砂、白云石、长石、石灰石和化工原料经过高温熔融成 液体后冷凝而成的一种均质的非晶体。
玻璃绝缘子主要由铁帽、钢脚、玻璃件、弹簧销组成。
钢化玻璃绝缘子特点：
(1)机械强度高，比瓷质绝缘子的机械强度高1～2倍；
(2)性能稳定不易老化，其电气性能高于瓷质绝缘子；
输电线路设计
—— 绝缘子
张鸣
2011年7月22日
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➢1、绝缘子的用途、分类 ➢2、绝缘子的基本要求 ➢3、玻璃绝缘子 ➢4、复合绝缘子 ➢5、瓷绝缘子 ➢6、三种绝缘子优劣性能 比较
➢7、绝缘子设计选取 ➢8、绝缘子常见的型号、
参数 ➢9、绝缘子常见的故障
形式 ➢10、绝缘子串
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➢1、绝缘子用途
➢4、复合绝缘子
复合绝缘子定义及其特点
复合绝缘子是棒形悬式有机硅橡胶绝缘子的简称。
复合绝缘子与传统的瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子相比，具有质量轻、 体积小、便于运输和安装、机械强度高以及耐污秽性能好等优点，同时 在运行中可以免清扫，免预防性测试，可避免污闪事故。特别适用于城 市电网和中等以上污秽地区使用。
➢高压针式绝缘子多用在10kV直线杆塔上，顶部有一个槽型， 将导线放置槽型中进行绑扎，它主要承受导线下压力，其制 造安装简单，但耐雷水平低、容易闪络，主要用于是10kV线 路上，或导线拉力不大的直线杆上。
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➢绝缘子分类
绝缘子可按电压等级、使用材料和功能进行分类。 (1)按结构形式可分为针式绝缘子、棒式绝缘子和悬式
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3、压接式 压接式是将套筒套入芯棒后，
用专用机械压接后使金属筒体 与芯棒连成一体。压接式具有 以下特点：
1）结构简单、轻巧、外形美观； 2）连接牢固可靠，分散性小； 3）便于机械化操作； 4）工艺简单、工效高、生产周期 短。
这种结构型式靠芯棒与金属端 头的静摩擦来承受和传递负荷， 其摩擦力一般取决于正压力大 小。
(7)由于制造设备、工艺的原因，钢化玻璃“自爆”率较高，影响钢化玻璃绝 缘子的普遍应用。
玻璃绝缘子使用注意事项：➢线路绝缘子每串最小片数和最小空气间隙
(1)不宜在居民区使用。 (2)污秽严重地区要慎用悬垂
玻璃绝缘子串。 (3)“自爆”后应及时更换，以
保证每串最小片数和最小 空气间隙。
系统标准电压 (kV)
(3)架空线路处于野外，受环境温度影响较大，要求绝缘子高电压和机械力的作用，要求其绝缘性能的老化速 度要比较慢，有较长的使用寿命；
(5)空气中的腐蚀气体会使绝缘子绝缘性能下降，要求绝缘子应有足够 的防污秽和抵御化学气体侵蚀的能力。
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➢3、玻璃绝缘子
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复合绝缘子金属端头的连接结构
1、内楔式 内楔式是将芯棒端部锯开一
条切口，在切口压入楔形的金 属件，芯棒外部是一个锥形内 腔的套筒。相互之间靠静摩擦 力来传递机械负荷。
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2、外楔式 外楔式是将套筒做成锥形，
套在芯棒的端部，再把三个环 形的外楔均匀地插入锥形内腔 与芯棒之间。楔片厚度大小非 常关键。相互之间也是靠静摩 擦力来传递机械负荷。
20 35 66 110 220
330
500
雷电过电压间隙 35 45 65 100 190 230(260) 330(370)
操作过电压间隙 12 25 50 70 145
195
270
工频电压间隙 5 lO 20 25 55
90
130
悬垂绝缘子串的 绝缘子个数
2
3
5
7
13
17(19)
25(28)
8
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复合绝缘子均压屏蔽环
输电线路绝缘子串所承受的电压，并不是均匀 分布于每个绝缘子上，在绝缘子串中间的绝缘子， 所承受的电压比两端的小．靠近导线的绝缘子承受 的电压最大，而这种电压分布不均匀的情况，随线 路电压的升高而严重，为使绝缘子串电压分布较均 匀，一般要求110kV及以上线路上应装设均压屏蔽环。
由于复合绝缘子的表面多具有憎水性，其表面泄漏状况与瓷绝缘子完全 不同。在能源部能源办(1993)45号文《关于颁发电力系统电瓷防污有关 规定的通知》中，暂定复合绝缘子单位泄漏距离(爬电比距)可按瓷绝缘 的75％设计。
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复合绝缘子结构
复合绝缘子是由伞盘、芯棒及金属端头三部 分组成，对电压等级为11OkV及以上线路使用 的复合绝缘子，为改善其电压分布，在复合 绝缘子两端(或一端)装配有均压环。
复合绝缘子材料及特点
复合绝缘子的伞盘是由硅橡胶为基体的高分子聚合物制成，具有良好的 合水性，水在伞盘表面呈水珠状，不会形成放电通路。另外，复合绝缘 子伞盘还具有优良的耐电腐蚀性和良好的抗氧、抗臭氧及抗老化性能。
复合绝缘子的芯棒采用环氧玻璃纤维棒制成，具有很高的抗张强度，约 为普通钢的1．5～2倍，为高强度瓷的3～5倍。芯棒又具有良好的绝缘 性能和良好的减振性、抗蠕变性及抗疲劳断裂性能。
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4、三种结构型式简单分析 内楔式、外楔式和三种连接是通过被连接部件本身的过盈配合来
实现的，相互之间是靠静摩擦力来传递机械负荷，在连接区内，芯棒 是在应力下受压缩而产生弹性变形，由弹性应力作为产生摩擦力的正 压力。压接式端部附件的连接结构，由于应力状态较理想、结构和装 配工艺简单，便于电脑监控，连接较理想，综合成本较低，被认为是 目前较理想的的连接结构型式。
(3)生产工序少，生产周期短，便于机械化、自动化生产，生产效率高；
(4)由于钢化玻璃具有透明性，故对伞裙进行外部检查时，容易发现细小的裂 纹及各种内部缺陷或损伤；
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(5)钢化玻璃绝缘子的质量较瓷质绝缘子轻；
(6)因钢化玻璃绝缘子具有“自爆”特性，在线路运行中，不需对绝缘子进行 预防性测试。在巡视线路时，容易发现损坏的绝缘子，便于及时更换；
绝缘子。 (2)按功能不同可分为普通型绝缘子和防污型绝缘子。 (3)按使用材料可分为瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子和
复合绝缘子。
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➢2、绝缘子的基本要求
(1)要有良好的绝缘性能，使其在干燥和阴雨的情况下，都能承受标准 规定的耐压；
(2)绝缘子不但承受导线的垂直荷重和水平荷重，还要承受导线所受的 风压和覆冰等外加荷载，因此要求绝缘子必须有足够的机械强度；