在架空輸電線路中,絕緣子扮演著至關(guān)重要的角色。它能夠有效地隔離導(dǎo)線和大地,使得電流能夠順暢地傳輸,同時(shí)確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。盡管絕緣子在電力系統(tǒng)中看似微不足道,但其作用卻不容忽視。
架空輸電線路中的絕緣子,其核心作用在于支吊導(dǎo)線或架空地線,并確保它們與桿塔(即大地)之間保持絕緣。同時(shí),絕緣子還需承受來自導(dǎo)線、架空地線以及絕緣子串自身的多重荷載,包括垂直和橫向水平荷載,以及導(dǎo)線、架空地線的縱向順線路張力荷載。
理想的架空線路絕緣子應(yīng)具備出色的絕緣性能和充足的機(jī)械強(qiáng)度,以抵御化學(xué)雜質(zhì)的侵蝕,并具備抗老化能力。此外,它還能靈活適應(yīng)周圍大氣條件的變化,如溫度、鹽度和濕度的波動(dòng)對(duì)其本身的影響。
▲瓷絕緣子
瓷絕緣子,作為架空輸電線路中的關(guān)鍵組件,不僅承載著支吊導(dǎo)線或架空地線的重任,更在確保電力安全傳輸方面發(fā)揮著不可或缺的作用。其出色的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度,使其能夠有效地抵御化學(xué)雜質(zhì)的侵蝕,并具備出色的抗老化能力。同時(shí),瓷絕緣子還能靈活適應(yīng)周圍大氣條件的變化,如溫度、鹽度和濕度的波動(dòng),從而確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
玻璃絕緣子,同樣是架空輸電線路中的不可或缺的部件,它不僅支撐著導(dǎo)線或地線,還對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。其獨(dú)特的材料特性,賦予了它優(yōu)越的電氣絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度,使其能夠有效地抵御各種化學(xué)雜質(zhì)的侵蝕。此外,玻璃絕緣子還能靈活應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的變化,如溫度、濕度和鹽度的波動(dòng),從而確保電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定。
瓷復(fù)合絕緣子,作為架空輸電線路中的另一關(guān)鍵組件,同樣發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它不僅承載著導(dǎo)線和地線,還對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行貢獻(xiàn)良多。其特有的材質(zhì)使其具備出色的電氣絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度,能夠有效地抵御各類化學(xué)雜質(zhì)的侵蝕。此外,面對(duì)周圍環(huán)境的變化,如溫度、濕度和鹽度的波動(dòng),瓷復(fù)合絕緣子也能靈活應(yīng)對(duì),確保電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定。
▲復(fù)合絕緣子
在架空輸電線路中,絕緣子扮演著至關(guān)重要的角色。它們根據(jù)絕緣材料的不同,可以分為盤形懸式瓷質(zhì)絕緣子、盤形懸式玻璃絕緣子以及棒形懸式復(fù)合絕緣子等多種類型。此外,還有橫擔(dān)瓷(或復(fù)合)絕緣子等變體,以滿足不同的應(yīng)用需求。
盤形瓷質(zhì)絕緣子,以其出色的耐電性和耐候性而聞名,然而,這種類型的絕緣子屬于可擊穿型,其絕緣性能會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸降低,即出現(xiàn)“老化”現(xiàn)象。在實(shí)際運(yùn)行過程中,由于零值絕緣子不易通過觀察發(fā)現(xiàn),因此需要定期進(jìn)行測(cè)試,這增加了運(yùn)行維護(hù)的工作量。另外,當(dāng)受到較大的外力作用時(shí),瓷質(zhì)絕緣子的劣化率會(huì)有所上升。
盤形鋼化玻璃絕緣子展現(xiàn)出卓越的機(jī)電性能。其抗拉強(qiáng)度是瓷絕緣子的2.2倍,而耐擊穿性能更是高達(dá)3.4至4.3倍。此外,它還具備出色的耐振動(dòng)疲勞、耐電弧燒傷以及耐冷熱沖擊的特性。更值得一提的是,它擁有零值自爆功能,自爆后外絕緣相較于內(nèi)絕緣更易受損,但故障電流會(huì)沿著外絕緣短路,而不會(huì)導(dǎo)致斷串。同時(shí),其自潔性能優(yōu)異,使得在日常巡線中,即使絕緣子零值自爆,也能輕易觀察到,從而無需定期進(jìn)行零值測(cè)試,簡(jiǎn)化了運(yùn)行維護(hù)流程,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
棒形懸式復(fù)合絕緣子具備諸多優(yōu)點(diǎn),如出色的防污閃性能、輕便的重量、高機(jī)械強(qiáng)度以及低維護(hù)需求。然而,它也存在一定的局限,例如所承受的徑向應(yīng)力相對(duì)較小,可能導(dǎo)致易折斷的問題。此外,其傘群采用硅橡膠材質(zhì),雖然具有一定的彈性,但容易受損并隨時(shí)間老化。
除導(dǎo)線絕緣子外,還存在一種專門為“絕緣地線”設(shè)計(jì)的地線絕緣子,其特點(diǎn)在于配備了放電間隙,以確保安全可靠的電力傳輸。
絕緣子串
絕緣子串,作為電力傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件,承擔(dān)著支撐和絕緣的重要任務(wù)。其設(shè)計(jì)精巧,能夠有效隔離導(dǎo)線和地線,確保電力傳輸?shù)陌踩c穩(wěn)定。
懸垂式絕緣子串
懸垂式絕緣子串,作為電力傳輸線路中的一種重要裝置,其作用在于支撐和絕緣。它通過精巧的設(shè)計(jì),將導(dǎo)線和地線有效隔離,從而保障電力傳輸?shù)陌踩c穩(wěn)定。
在高壓輸電線路中,為確保絕緣性能,常將多個(gè)懸式絕緣子串聯(lián)起來,與金具一同構(gòu)成架空線路的懸掛體系,即絕緣子串。絕緣子串是由兩個(gè)或多個(gè)絕緣子元件組合而成,用于柔性懸掛導(dǎo)線,同時(shí)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線與桿塔及大地的絕緣。其結(jié)構(gòu)不僅承載著導(dǎo)線的重量,還具備保護(hù)功能,確保輸電線路的安全運(yùn)行。根據(jù)不同的桿塔設(shè)計(jì)、絕緣子類型、導(dǎo)線規(guī)格以及電壓等級(jí),絕緣子串的組裝方式會(huì)有所差異,但大致可分為懸垂絕緣子串和耐張絕緣子串兩大類別。
在中冰區(qū)和重冰區(qū),由于冰雪的積聚對(duì)輸電線路構(gòu)成顯著影響,因此懸垂串(包含跳線串)的設(shè)計(jì)和布局需格外審慎。為抵御冰雪負(fù)荷并確保線路穩(wěn)定運(yùn)行,可采取不同盤徑絕緣子“插花”布置或V型布置的策略。
其中,“插花”布置懸垂絕緣子串,即采用“N+1”的間插結(jié)構(gòu),其中N個(gè)為盤形懸式瓷或玻璃絕緣子,余下一個(gè)為大盤徑(如草帽型、增爬裙)的盤形懸式瓷或玻璃絕緣子。這種布置方式通過改變冰雪在絕緣子上的積聚形態(tài),減少冰雪的橋接效應(yīng),進(jìn)而降低冰閃和冰覆的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),不同盤徑的絕緣子還能強(qiáng)化機(jī)械支撐和電氣性能,提升懸垂串的承重及耐候能力。
V型布置是將兩個(gè)懸垂串以V型方式安裝在桿塔上,使導(dǎo)線在V型頂部交匯。這種布置方式通過減小導(dǎo)線在冰雪作用下的垂度,有效降低了導(dǎo)線與桿塔間的間隙,進(jìn)而減少了冰雪的積聚。此外,V型布置還能優(yōu)化導(dǎo)線的張力分布,進(jìn)一步提升線路的穩(wěn)定性及抗風(fēng)能力。