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绝缘子的主要功能是牢固地支持和固定载流导体,将载流导体与地之间形成良好的绝缘。绝缘子种类繁多,形状各异。不同类型绝缘子的结构和外形虽有较大差别,但都是由绝缘件和连接金具两大部分组成的。
用于制造绝缘子的常见材质包括陶瓷,聚合物和玻璃,这些绝缘材料中,每一种都具有不同的绝缘特性,例如玻璃材质成本低使用时间长,陶瓷材质绝缘性能好,聚合物材料重量轻。根据不同的使用环境以及电流大小,也会使用不同形状的绝缘子,常使用的有悬式,棒式,蝶式,柱式等绝缘子。
绝缘子的主要功能是实现电气绝缘和机械固定,为此规定有各种电气和机械性能的要求。如在规定的运行电压、雷电过电压及内部过电压作用下,不发生击穿或沿表面闪络;在规定的长期和短时的机械负荷作用下,不产生破坏和损坏;在规定的机、电负荷和各种环境条件下长期运行以后, 不产生明显的劣化;绝缘子的金具,在运行电压下不产生明显的电晕放电现象,以免干扰无线电或电视的接收。因为绝缘子是大量使用的器件,对其连接金具还要求具有互换性。此外, 绝缘子的技术标准还根据型号和使用条件的不同,要求对绝缘子进行各种电气的、机械的、物理的以及环境条件变化的试验, 以检验其性能和质量。
绝缘子覆冰、覆雪对污闪电压有不同的影响,经过有关科研部门的试验研究,绝缘子先污染后结冰时在相同的盐密下,无论在冻结状态还是在融化状态下其污闪电压可提高,若冰在充分融化时其耐受电压不变。通常情况下由于冰雪在空气中往往是受到污染后冻结在绝缘子上,这时其耐受电压值低,极易发生闪络事故。目前十分关注高海拔、重冰区对绝缘子电气强度的影响,并积极开展研究工作。
悬式绝缘子广泛应用于高压架空输电线路和发、变电所软母线的绝缘及机械固定。在悬式绝缘子中,又可分为盘形悬式绝缘子和棒形悬式绝缘子。盘形悬式绝缘子是输电线路使用广泛的一种绝缘子。棒形悬式绝缘子在德国等国家已大量采用。
瓷绝缘子绝缘件由电工陶瓷制成的绝缘子。电工陶瓷由石英、长石和粘土做原料烘焙而成。瓷绝缘子的瓷件表面通常以瓷釉覆盖,以提高其机械强度,防水浸润,增加表面光滑度。在各类绝缘子中,瓷绝缘子使用为普遍。
玻璃绝缘子绝缘件由经过钢化处理的玻璃制成的绝缘子。其表面处于压缩预应力状态,如发生裂纹和电击穿,玻璃绝缘子将自行破裂成小碎块,俗称“自爆”。这一特性使得玻璃绝缘子在运行中无须进行“零值”检测。
高压线路盘形悬式瓷绝缘子分普通型和耐污型两种。用于高压和压输电线路,供悬挂或张紧导线,并使其与杆塔绝缘。悬式绝缘子机电强度高,通过不同的串组就能适用于各种电压等级,适用各种强度需要,使用为广泛。普通型适用于一般工业区。耐污型与普通型绝缘子相比,具有较大的爬电距离和便于风雨清洗的造型,适用于沿海、冶金粉末、化工污秽以及较严重工业污秽地区。耐污型绝缘子在上述地区使用时,可以缩小杆塔尺寸,具有较大的经济价值。
绝缘子的安装
(1)绝缘子安装前应检查瓷件、法兰应完整无裂纹,胶合处填料完整,结合牢固。
(2)支柱绝缘子和穿墙套管安装时,其底座或法兰盘不得埋入混凝土或抹灰层内。
(3)无底座和顶帽的内胶装式的低压支柱绝缘子与金属固定件的接触面之间应垫以厚度不小于1.5mm的橡胶或石棉纸等缓冲垫圈。
(4)额定电流在1500A及以上的穿墙套管直接固定在钢板上时,套管周围不应成闭合磁路。
(5)穿墙套管垂直安装时,法兰应向上,水平安装时,法兰应在外。
(6)安装套管的孔径应比嵌入部分大5mm以上,混凝土安装板的大厚度不得超过50mm。
(7)600A及以上母线穿墙套管端部的金属夹板(紧固件除外)应采用非磁性材料。它与母线之间应有金属相连,接触应稳固,金属夹板厚度不应小于3mm,当母线为两片及以上时,母线的各片之间应予以固定。
(8)充油套管水平安装时,其储油柜及取油样管路应无渗漏,油位指示清晰,注油和取样阀位置应装设于巡回监视侧,注入套管内的油合格。
(9)套管接地端子及不用的电压抽取端子应可靠接地。