绝缘范文10篇

时间:2023-04-09 09:59:07

绝缘范文篇1

关键词:矿物绝缘电缆重要场所危险场所消防电气火灾安全性

矿物绝缘电缆(MineralInsulatedCables)简称MI电缆,是一种无机材料电缆。电缆外层为无缝铜护套,护套与金属线芯之间是一层经紧密压实的氧化镁绝缘层。按用途不同可分为:配线电缆(WiringCables)、加热电缆和加热元件(HeatingCablesandHeatingElements)、热电偶电缆及补偿电缆(ThermocoupleCablesandCompensating)、特种电缆(SpecialCables),在实际应用中最常用的是配线电缆,本文着重介绍配线电缆在工程应用中的主要特性。

安全性:

据统计,1997年我国电气火灾发生次数占火灾总次数的26.5%,造成的损失为总损失的43.9%。1998年相应比例为27.5%和37.3%,电气火灾的发生次数以及所造成的损失均属各类火灾之首。据分析,其中由线路引发的占电气火灾的一半之多,所以合理地选择电缆是避免电气火灾或即使发生火灾也能可靠保证消防设备供电的连续性,进而尽早灭火,减少损失的重要环节。

矿物绝缘电缆是由铜和氧化镁制成。铜的熔点为1083℃,氧化镁的熔点是2800℃。所以在其温度不超过1000℃时,电缆结构不会出现问题。因此在绝大部分场所是不会因熔化或燃烧而解体的,更不会传播火种。

矿物绝缘电缆是由无机材料制成,它不会放出任何烟雾和有害气体,而相比之下,传统的电缆(包括阻燃、低烟低卤、低烟无卤和其相应的耐火电缆)在着火、被火烧或长期过载绝缘受损时烟雾和有害气体都会存在。聚氯乙烯绝缘电缆的烟雾中有大量的CO、CO2和氯化物,其它电缆的烟雾中还会含有溴化物、氟化物和硫化氢,这些物质对人的危害是很大的。根据美国海军工程标准NES713提供数据,一些有害气体很少量就会造成人体的极大伤害(见表1)。含氯化物的电缆燃烧时产生HCL气体会使弱电系统损坏。矿物绝缘电缆在火灾时,可保证3小时以上的持续供电时间,远远大于国家规范的要求。

在耐过电压方面,传统电缆在超过其极限耐压值发生意外时被击穿,绝缘层被损坏,电缆必须更换,而矿物绝缘电缆击穿的是击穿处的空气电离作用,氧化镁熔化后成份不会改变。所以矿物绝缘电缆在耐过电压和性能稳定性方面远远优于传统电缆。

在防水、防爆方面,矿物绝缘电缆是最安全的电缆。由于其护套是无缝铜管,水、油和气体不会渗透到电缆内部,在有腐蚀性的特性场所可加装PVC护套,多种的防护措施使其有极高的安全性。在耐机械损伤方面,矿物绝缘电缆可经受剧烈的机械破坏,而不会损害其导电性能,在电缆外径变形到原外径1/3的情况下仍可正常工作。在耐辐照方面,因为其为无机材料制成,材料自身时性稳定,可长期保持较高绝缘电阻,而传统电缆其绝缘层在强辐照下很容易老化,绝缘特性降低出现危险。

从上述各方面的比较可以看出,矿物绝缘电缆是最安全的电缆。

二.耐火性

目前常用的聚氯乙烯电缆(普通型、阻燃型、耐火型等)最高使用温度为70℃,超过此温度绝缘层老化加速,寿命缩短,进而引发火灾。按照英国BS6387电缆耐火特性测试标准,只有矿物绝缘电缆能满足以下三种测试:

A明火燃烧950℃,持续3小时

B明火燃烧650℃,喷淋水持续15分钟

C明火燃烧950℃,每隔30秒用重物撞击,

国产的耐火电缆(NH—VV)只能满足GB12666.6-90耐火测试中A类测试:明火燃烧950℃,持续90分钟。而大多数厂家生产的耐火电缆仅能满足B类测试;明火燃烧750℃,持续90分钟。下面引用公安部四川消防科研所和浙江久立耐火电缆有限公司做的几种电缆短样随炉温变化的耐火实验数据(见表3):由实验结果可以看出矿物绝缘电缆的耐火特性是十分优秀的,即使其它任何电缆附加保护装置也无法与其相比。

三.高可靠性

一种定义耐火电缆的依据是GB12666.6-90《电线电缆耐火性试验方法》和IEC331(1970),这一标准定义:“耐火电缆是在长时间燃烧以及长时间燃烧后仍能继续正常工作的电缆;假设火的大小足以破坏施加火焰处的有机材料。”就其结构而言,耐火电缆就是在导电线芯上缠绕云母带再挤塑料绝缘和护套,从试验内容上是一种单一的火焰燃烧环境。对于电缆系统而言,结构的破坏和热绝缘的损坏并不重要,主要判断准则是该电缆在整个火灾过程中维持电路的完整性如何。而在火灾现场各种外界因素的作用很多,如重物冲击,对于外层烧毁而使内部绝缘层变得结构疏松的耐火电缆来说,就如雪上加霜,稳定性大打折扣,虽然可以在线路上加防火措施也很难弥补其先天的不足,而矿物绝缘电缆内部结构紧密,铜外套在高温下不会脱落,即有重物冲击,一般情况下只会变形而不会断裂,它有先天的优越性。所以在耐火性能上矿物绝缘电缆占有绝对的优势。电缆除了火的作用外,建筑物的移动、振动以及水的冲击对电缆有更加不良的作用。从公安部四川消防科研所及浙江久立耐火电缆有限公司作的模拟实体火灾电缆特性实验报告中就可看出,见表4、表5。

矿物绝缘电缆在带15KW水泵负载的实验中,可以发现在水喷淋冲击其所载电流几乎没有变化,所以矿物绝缘电缆的耐火性能是极为可靠的。

四.耐久性

正常使用电缆寿命是由其绝缘层的完好程度来决定的。塑料电缆中寿命较长为交联聚乙烯绝缘电缆。在完全正常的使用条件下,最长的使用寿命是40年左右,聚氯乙烯绝缘电缆的使用寿命约为20年。如果出现过载情况发生,寿命会大幅度降低,如果发生局部火灾,电缆受损还必须更换。按建筑物正常的使用寿命计算,电缆也至少得更换2次以上。

矿物绝缘电缆的寿命取决于铜护套的氧化速度,其氧化速度与其工作温度有关,即使在250℃下长期使用,需要2.57年才使铜护套氧化0.025mm,表6列出了不同温度下铜护套的氧化速率。

由此表中数据可以看出,即使是最小规格的矿物绝缘电缆(其铜护套厚度为0.46mm)其寿命也可达数百年,远远超过建筑物的使用寿命而实际上电缆也不可能长期在250℃下使用。即使铜护套氧化,其氧化物-氧化铜仍是良导体,对其性能的影响很小。所以,矿物绝缘电缆是一种“永久性电缆”。

五.经济性

电缆的经济性应从两方面考虑:一是初投资、二是运行费用。

从初投资方面,由于矿物绝缘电缆的结构与材料和其他电缆不同,同截面电缆单位长度的价格要比聚氯乙烯绝缘电缆(包括阻燃和耐火电缆)高,但是矿物绝缘电缆的使用温度为95℃,IEC364-5-52394年修订版规定裸矿物绝缘电缆使用温度可达105℃,因而载流量要比耐火电缆高得多。若按允许温升到90℃来选择矿物绝缘电缆,在25mm2以下时,其截面比耐火电缆小一个截面等级,而35mm2及以上时(35mm2及以上的矿物绝缘电缆为单芯结构),可以小两到三个截面等级。相对于耐火电缆单纯从价格上相差不大,在矿物绝缘电缆相对与耐火PVC电缆NH-VV(70℃)、耐火PVC钢带铠装电缆NH-VV22(70℃)、耐火低烟无卤电缆NH-DW-YJE(90℃)的性格比较中,相同载流量下的价格差在-22%—37%之间,这个比较是在以下条件下进行的:

载流量按照环境温度30℃。

NH-VV电缆及NH-DW-YJE电缆价格按照国家红本价格下浮30%计算。NH-VV22电缆价格按照国家红本价格下浮35%计算。

矿物绝缘电缆的护套替代DE线。

可以看出矿物绝缘的价格并不是很高,但其优异的性能指标是其它传统电缆无法比的,所以矿物绝缘电缆的性价比是非常高的。

矿物绝缘电缆比密集型母线槽(三相五线)的价格优势更为明显,200—1000/A时密集型母线槽比其贵604%—147%,而且耐火及施工费用方面矿物绝缘电缆有很大的优势。

矿物绝缘电缆可以直接明敷,不需其它的防火附件(如防火桥架或耐火线槽等),桥架或线槽部分可以节省很多的资金,因为矿物绝缘电缆的外层为铜护套可以作为接地线,节省一根电缆,而且接地效果和可靠性更好,也节省了相应的施工费用。矿物绝缘电缆施工方便,节省施工时间和强度,其弯曲半径小于传统电缆,节省空间。

如浙江久立耐火电缆有限公司在人民大会堂大礼堂改造工程中,采用矿物绝缘电缆的工程总造价是采用耐火电缆方式的97.59%,而且施工周期短,施工用料少,工人劳动强度降低,劳动用工的工时数为采用耐火电缆的38%。

从使用费用方面,矿物绝缘电缆允许在更高的温度下使用,截面35mm2及以上为单芯结构,散热条件好,只需明设,而其它电缆,尤其是消防用电线路必须加以保护(如明敷穿钢管做防火处理、耐火线槽或暗设埋入混凝土中等),这样就会使电缆比在其明敷时载流量更低,同截面时损耗比矿物绝缘电缆要大得多。在电压降方面,矿物绝缘电缆也远优于传统电缆。表7中更出了矿物绝缘电缆与聚氯乙烯绝缘电缆的载流量及电压降的对比,可以明显看出矿物绝缘电缆的优势。

表中环境温度均为30℃,矿物绝缘电缆温升至护套温度为70℃,聚氯乙烯电缆温升至芯线温度70℃。

相同截面截流量的增加可以减小占用的空间,电压降的降低不仅可以提高电源使用效率,还可以提高受电设备的使用寿命和可靠性,而且上述的比较中只是一次性投资的比较,还未考虑聚氯乙烯电缆由于自然老化在20—40年就要更换的因素。所以在经济性方面从整体考虑,矿物绝缘电缆优于传统电力电缆。

六.易于施工

相同截面下,矿物绝缘电缆的外径、体积、重量比传统电缆小得多。据俄罗斯学者计算,在1050A的三相交流线路中,矿物绝缘电缆与橡皮绝缘电缆相比,重量轻30%,外型尺寸小67%。美国电气保险商试验室(UL)确认矿物绝缘电缆比其他电缆穿刚性电缆管(RigidConduit)重量轻60%,所需空间少80%。另外矿物绝缘电缆允许的弯曲半径比其它电缆小得多,其弯曲半径根据规格不同在电缆外径的2—6倍之间,远比传统电缆的10—30倍要小,所以安装的要求比传统电缆宽松,所需的空间也小,劳动强度也低,尤其是在改造工程中,其优势更为明显。所以矿物绝缘电缆在施工便捷方面远优于传统电缆。

在国外矿物绝缘电缆已得到广泛应用,其领域包括民用及公用建筑、机场、地铁、医院、古建筑、加油站、船坞、冶金等等。在国内近几年才开始应用。1999年建设部发行了矿物绝缘电缆的施工图集,其可靠性得到了认可,并将以其十分优越的性能在今后的工程使用中得到更加广泛的认同。

参考文献

1.〈〈民用建筑电气计规范〉〉JGJ/T16-92中国计划出版社1993

2.〈〈电源质量问题初探〉〉国际铜业学会(中国)

绝缘范文篇2

关键词:低压开关柜;绝缘材料;耐压;耐热;电气间隙;爬电距离

低压开关柜广泛应用于配电、照明和电机控制等电能转换和控制场合,影响着国民经济和生活的各个方面。低压开关柜里安装了许多电气元件和发热零部件(例如铜母线、绝缘导线等),为防止过压或过热引起的停电、停工甚至伤人、火灾等事故,除了选择质量优良的电气元件外,低压开关柜内部合理的结构设计和合理的原材料选择至关重要。优秀的结构设计不仅会充分考虑所有内装元器件和所有载流部件的散热、强度、绝缘、各种防护、耐压等性能,还会充分考虑机械应力、电气应力、热应力和环境压力等因素造成的不利影响,从而保障低压开关柜安全可靠运行。此外,绝缘材料的设计选型也与低压开关柜的性能密切相关,本文将对此进行阐述,并结合应用案例进行分析,希望能给同行带来一些启发。

1耐压性能的要求对绝缘材料选择的影响

电气设备运行时,在正常使用条件下承受的是工作电压,由于系统电压的不稳定性以及系统外部的影响,电气设备还会承受各种过电压,例如暂时过电压、操作过电压、雷击过电压等,如果电压过高,就有可能造成绝缘材料的击穿。因此,电气设备需要具备耐受上述各种电压的能力。通常,设备的绝缘电压应等于或大于所在系统的工作电压。绝缘电压是选择工频耐受电压和爬电距离要参考的电压值。施加工频耐受电压可以衡量电路耐受暂时过电压的能力,施加冲击耐受电压可以衡量其耐受瞬态过电压的能力。在低压系统中,常见的工作电压为400V,A、B、C三相,当过电压类别为Ⅳ类(即电源进线点水平)时,国家标准规定的额定冲击耐受电压为6kV。A、B、C三相母线系统通常选择铜排,由绝缘件支撑,如图1所示。图中浅灰色表示绝缘支撑件,深灰色表示导体———铜排。a为电气间隙(即两个导体之间的最短直线距离),b为爬电距离(即两个导体之间沿绝缘材料表面的最短距离)。任何情况下,爬电距离都不应小于相应的最小电气间隙,即b≥a。最小电气间隙由所在系统的额定冲击耐受电压决定。比如,当额定冲击耐受电压为6kV时,电气间隙最小为5.5mm,即a≥5.5mm。低压开关柜的产品标准《低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则》(GB/T7251.1—2013)的10.9.3.5条规定,如果电气间隙达到了标准规定的最小电气间隙的1.5倍,则可以免除冲击耐受电压试验,只需用测量的方法进行电气间隙的验证即可。最小爬电距离由额定绝缘电压、环境污染等级和材料组别三者共同确定。例如,在额定绝缘电压为690V、环境污染等级为3、材料组别为Ⅱ的条件下,最小爬电距离为9mm;而材料组别为Ⅲa的条件下,最小爬电距离为10mm。由此可以看出,材料组别越高,需要的最小爬电距离越小,结构可以设计得越紧凑。材料组别分类如表1所示[1]。在进行结构设计时,A、B、C三相导体间要保持一定的电气间隙和爬电距离,否则会被击穿,造成短路甚至火灾等事故。因为电气间隙a最小要求为5.5mm,爬电距离b最小要求为9mm(假设选择材料组别为Ⅱ)。为了同时满足最小a和最小b的要求,要么将电气间隙放大到9mm,要么将灰色的绝缘材料的表面由平面设计改为凸起表面设计,以增加爬电距离到9mm,如图2(b)所示,虚线部分相加为爬电距离。如果选择电气间隙≥1.5×5.5=8.25mm,那么就可以免做冲击耐受电压的试验。因此,选择电气间隙≥9mm,则同时可以满足最小爬电距离的要求,还可以免做冲击耐受电压的试验。在实际结构设计时,要从整体出发多方权衡到底选择多大尺寸。

2耐热性能的要求对绝缘材料选择的影响

电气设备运行时,除了承受工作电流,有时还会承受各种过电流,例如短路造成的过电流等。只要有电流流过,导体就会发热,温度就会升高,因此,绝缘材料的耐热性能要考虑正常发热和非正常发热情况下的耐受能力。此外,绝缘材料的绝缘性能与温度也有着密切的关系,温度越高,绝缘材料的绝缘性能越差。为保证绝缘强度,每种绝缘材料都有一个适当的最高允许工作温度,在此温度以下,材料可以长期安全地使用,超过这个温度就会加速老化。在国家标准《电气绝缘耐热性和表示方法》(GB/T11021—2014)中,绝缘材料的最高允许工作温度被称为耐热等级。从绝缘材料的耐热等级(表2)可知,A级绝缘材料在最高105℃的温度下就可以长期安全地使用。通常在选择绝缘材料的耐热等级时会考虑高一级的材料,也就是留有一定的裕量。绝缘材料耐热性能直接影响低压开关柜的结构设计。最新的国家标准GB/T7251.1—2013中表6规定了低压开关柜的温升限值要求,即在周围空气平均温度不超过35℃时的限值。例如:用于连接外部绝缘导线的端子的温升不能超过70℃,加上周围空气温度35℃,也就是连接外部绝缘导线端子的温度不能超过105℃。因此,在选择用于连接外部绝缘导线端子处的绝缘材料时,选择A级绝缘材料就可以满足要求。但在实际使用中,也可以选择E级绝缘材料,使其具有更高一级的安全系数。上面讲述的是正常发热情况下绝缘材料的温度选择,在非正常发热情况下,比如在短路时导体能够产生高达200~250℃的温度,那么绝缘材料就要选择短时耐热温度超过200~250℃的。另外,过电流是一种能够产生较大热量甚至导致着火的非正常条件下的电流,因此,绝缘材料还需要有一定的能够耐受由于过电流引起的非正常发热和着火的能力。通常用灼热丝耐热试验来衡量绝缘材料耐受非正常发热和着火的能力。对于需要在其上直接安装载流部件的绝缘材料,要求能够耐受960℃的灼热丝顶部温度;对于嵌入墙内的外壳,要求耐受850℃;对于其他部件,包括要安装保护导体的部件,要求耐受650℃[1]。因此,对于耐热性能的要求,在选择绝缘材料时,要考虑绝缘材料的长期工作温度或耐热等级、短时耐热温度和灼热丝耐受温度。

3电动力对绝缘材料机械强度的影响

在正常工作条件下,低压开关柜运行时通常只受到重力及结构应力的作用;在非正常条件下,比如短路时,会受到热应力和电动力的综合影响,比如母线夹在短路时就要承受由于短路引起的电动力。母线夹之间的距离与电动力有很大的关系,通常通过计算和短路试验来验证母线系统的动热稳定性。如某母线系统,选择矩形铜导体截面尺寸为60mm×10mm,A、B、C三相之间的相间距c=200mm,母线夹之间的距离L=600mm,三相预期短路峰值电流Ipk=73.5kA。可以先用计算的方法来验证该导体的固有频率及最大电动力,再用短路试验来进一步验证可靠性。计算过程如下:

4设计时绝缘材料其他性能的选择

低压开关柜里的许多零部件结构并不复杂,比如母线系统、母线夹、绝缘子等,一般选用热固性塑料,比如BMC、SMC或者电工胶木等,这些原材料里通常含有玻纤,因此强度很高,又有很好的耐热性(耐热等级通常为F级),绝缘强度高,得到了广泛应用。低压开关柜里也有一些结构比较复杂的零部件,比如多功能板、抽屉里的一次插座等绝缘支撑件,通常选用热塑性塑料,比如尼龙加玻纤等,此种塑料的流动性好,模具加工较容易,机械强度高,还可以添加合适的阻燃剂起到很好的阻燃作用。在实际设计中,有时还要考虑环保要求,尤其是在碳达峰、碳中和的战略背景下,要选择环保材料,比如低烟无卤阻燃的材料等,适应时展的需求。

5结语

总之,绝缘材料是低压开关柜的重要组成部分,在进行绝缘材料选型及设计时,要综合考虑上述各方面的影响,通过正确的原材料选择、合理的结构设计和必要的试验验证,选择既能满足功能、性能要求,又易于获得,加工工艺性好、性价比高,同时还兼顾环保要求的材料。

[参考文献]

[1]低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则:GB/T7251.1—2013[S].

[2]电气绝缘耐热性和表示方法:GB/T11021—2014[S].

绝缘范文篇3

直流电机电枢绝缘结构,是由绕组绝缘、换向器绝缘、支架绝缘、扎钢丝绝缘和层间绝缘等组成。由于采用的电枢绕组的型式,电压等级和绑扎材料不同,电枢绝缘结构某些地方有所变化。

1.1电枢绕组绝缘电枢绕组绝缘结构随绕组结构型式不同而有所区别。为了提高防潮性能,大型直流电机电枢绕组一般采用连续式绝缘。

1.1.1匝间绝缘作用是绝缘同一线圈中的相邻元件,只承受片间电压。大型直流电机匝间绝缘一般采用裸铜线外半叠包一层0.1毫米云母带,或直接采用高强度漆包双玻璃丝包线。中、小型电机一般采用双玻璃丝包线即可。在F级薄膜绝缘大型电机可采用0.05毫米薄膜半叠包一层并将薄膜“烧结”在导体上,或加包一层玻璃丝带。中、小型电机半叠包0.05毫米薄膜一层或将薄膜“烧结”在导体上。

1.1.2对地绝缘主绝缘,承受线圈对铁心间的全电压。1000伏级大型电机:0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层。660伏级中型电机:0.14毫米醇酸云母带半叠绕二层(连续式绝缘)或0.2毫米云母箔卷包2层(套筒式绝缘)。F级薄膜大型电机:0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕四层。中、小型F级或H级电机:0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕2~3层。

1.1.3保护布带主要保护主绝缘免受机械损伤。一般B级绝缘电机采用0.1毫米玻璃丝带半叠绕或平绕一层。F级薄膜绝缘一般不用保护布带,有时为可靠起见,也用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层。

1.1.4电枢绕组端部绝缘绝缘方式和材料一般和直线部分相同,仅是对地绝缘比直线部分可少包1-2层。虽然端部对地和层间都存在全电压,但主要是因为有层间绝缘和支架绝缘的存在,同时也为了改善冷却条件,所以绕组端部绝缘制造时适当减少。

1.2线圈在槽内的保护绝缘

1.2.1槽绝缘防止槽内毛刺或槽口尖棱划伤线圈。B级绝缘:0.2毫米聚脂薄膜一黄玻璃漆布复合绝缘、0.2毫米聚脂薄膜一青壳纸复合绝缘,或用0.2毫米青壳纸代用。F级薄膜绝缘:0.15毫米聚酰亚胺一黄玻璃漆布或0.1毫米聚酰亚胺漆布。

1.2.2槽底垫条和层间垫条保护绕组在下线过程中免受机械损伤。B级绝缘采用0.5毫米醇酸柔软云母板。F级绝缘采用二苯醚玻璃布板或硅有机云母板。

1.3电枢线圈端部固定绝缘结构以端部中间带通风孔四层式蛙绕组为例来说明:

1.3.1支架绝缘大型电机B级绝缘,一般最内层用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,外面包0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层,其绕0.3毫米柔软云母板二层,外面半叠绕0.03毫米聚脂薄膜带和0.1毫米玻璃丝带各一层。F级绝缘一般用硅有机云母带和云母板来代替醇酸云母带。

1.3.2端部层间绝缘承受线圈层间全电压和保护线圈免受相互压伤。B级绝缘一般用0.5毫米衬垫云母板二层,并用0.1毫米玻璃丝布包边,以免运行中飞散。F级绝缘一般用硅有机云母板或F级薄膜。

1.3.3扎钢丝绝使钢丝和绕组绝缘起来,并保护绕组免受钢丝勒伤。靠近绕组先绕0.6毫米黄绝缘纸板一层,外面绕0.5毫米衬垫云母板二层(用玻璃丝布包边),最外面绕1毫米黄绝缘纸板一层,每层都用玻璃丝带扎紧。为防止爬电,扎钢丝绝缘比钢丝箍每边宽8-15毫米。为限制钢丝箍中涡流损耗,每10匝钢丝间应垫0.2毫米石棉纸一层,使之相互隔离。F级绝缘扎钢丝绝缘,则是采用二苯醚玻璃布板和硅有机云母板。如用无纬带绑扎端部,则不用垫任何绝缘。

1.3.4换向器绝缘结构换向器片间云母在换向器中起片间绝缘和增加换向器弹性的作用,要求含胶量小。一般用1.0毫米或1.1毫米换向器云母板5531。F级绝缘则用硅有机云母板。V型环在换向器中承受对地电压,并承受压圈对换向片的束紧力,一般是由5238虫胶云母板热压成型,厚度1000伏级为2毫米。F级绝缘为硅有机型云母板。为了防止尘埃进入换向器3°面,换向器进行了端面涂封,涂封材料为环氧酚醛漆,F级绝缘用1053硅有机树脂。为防止V型环外露部分在运行中飞散,在V型环上扎以玻璃丝绳,玻璃丝带或无纬玻璃丝带。

1.3.5电枢整体绝缘处理电枢在下线完后,浸三次1032或3404漆,以提高防潮性能,并在表面喷1321或8363灰瓷漆,以改善防灰、防油和防霉性能。

1.4直流电机主极绝缘结构极身绝缘:承受主极线圈对地电压。

1.4.1成型极身绝缘,由环氧酚醛玻璃布热压成成型极身绝缘,厚度4毫米。

1.4.2用0.1毫米玻璃丝布围绕2层,再在外面围绕0.2毫米醇酸云母箔5层,最外层围绕0.1毫米玻璃丝布2层。层间均刷环氧酚醛漆,每层均用电熨斗熨平。

1.4.3补偿绕组绝缘对地绝缘0.14毫米云母带半叠绕三层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层(或用0.17*25B级胶粉云母带5438半叠绕四层,热压成型)。槽绝缘0.2毫米聚脂薄膜玻璃漆布复合绝缘1层,槽底垫条0.5毫米环氧酚醛玻璃布板一层。

1.4.4主极绕组绝缘单层式主极绕组,匝间垫0.1毫米环氧酚醛玻璃布四层,热压成型,首、末两匝加包0.14毫米云母带与0.1毫米玻璃丝带各一层。多层式主极绕组,匝间绝缘用高强度漆包双玻璃丝包线或双玻璃丝包线。外面半叠绕0.1毫米玻璃丝带一层作保护绝缘,并浸3404漆—次。串联绕组(均衡绕组)0.14毫米云母带半叠绕3层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,并浸3404漆(1千伏级)。绝缘垫圈,3240环氧酚醛玻璃布板,刷3404漆。厚度根据爬电距离而定。主极整体绝缘处理:浸3404漆一次,以增加导热性和防潮能力。

1.5换向极绝缘结构换向极绕组固定形式因电机容量、用途不同而有多种形式,其绝缘结构也略有区别。换向极绕组一般系包绕铜线绕组,无层间绝缘。极身绝缘和主极极身包绕方式完全相同。螺杆绝缘有两种:—种是用壁厚1.0~2.0毫米环氧酚醛玻璃布管作为螺杆绝缘,另一种在螺杆上包绕0.1毫米环氧酚醛玻璃布热压成型。绝缘垫块与三角垫块,均为3240环氧酚醛玻璃布板。线夹绝缘:线夹处换向极绕组用0.14毫米云母带半叠绕三层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,宽度各边大于线夹各边50毫米。固定夹绝缘:0.3毫米柔软云母板二层(在内),0.2毫米绝缘纸板二层<在外),宽度大于固定夹各边12.5毫米,并用直径Φl玻璃丝绳扎紧。

1.6直流电机其它部分绝缘

1.6.1电枢冲片绝缘B级绝缘刷1611硅钢片漆。H级绝缘刷1053硅有机漆。

1.6.2电枢、主极、换向极拉紧螺杆绝缘B级绝缘一般用5438B级胶粉云母带连续包绕并热压成型。F级用薄膜带连续包绕。

2高压交流电机定子绝缘

2.1高压交流电机定子绝缘结构:由于电压等级、绝缘材料和电机容量不同,对运行可靠性影响很大。定子的绝缘结构种类是繁多的。交流高压电机分3000伏、6000伏、10000伏(10500伏)三种电压等级。绝缘等级有A级、B级、F级三种。目前A级绝缘定子绕组已经淘汰,大量的应用B级和F级绝缘。由于各制造厂工艺习惯、工艺装备和绝缘材料来源不同,所以目前生产的B级绝缘高压定子绝缘结构,基本上分三种类型:复合式绝缘结构。直线部分采用5438B级胶粉云母带热压成型,端部采用黄玻璃漆布带(或沥青云母带、自粘性硅橡胶带等)连续半叠绕。原因是B级胶绝缘在固化后弹性较差,嵌线困难,而且端部易受机械损伤,所以端部采用其他绝缘材料,但是复合式绝缘结构的端部电气强度和防潮性能较差。目前国内大多数制造厂还采用复合式结构。全部粉云母端部软下线结构。整个线圈对地绝缘用B级胶粉云母带,直线部分热压成型,端部不固化,外包一层热缩性树脂带,软下线,下线后两端浸漆处理。全部粉云母整体浸漆绝缘结构。线圈直线部分和端部对地绝缘都用粉云母带,线圈不固化直接下线,下线后定子整体浸漆。目前国外(美国、德国、日本等)生产的高压交流电机全部为F级。

2.2高压交流电机匝间绝缘3千伏级:一般采用双玻璃丝包线和三玻璃丝包线,层间垫云母带一层,刷环氧酚醛漆热压成型。6千伏级:采用双玻璃丝包、双玻璃丝包高强度漆包线,外半叠绕一层云母带,并刷环氧酚醛漆热压成型。10千伏级:比6千伏级多包一层云母带。

2.3定子对地绝缘由于绝缘工艺、绝缘材料、电压等级不同,绝缘结构和绝缘处理方法也不同。

2.4同步机磁极绕组绝缘极身绝缘、匝间绝缘、绝缘垫圈几个部分的绝缘材料和处理方式,与直流电机主极绝缘完全相同。

3电机绝缘趋势

由于材料和工艺的进步,我国高压交流电机绝缘已经用环氧基浸渍漆平-B级胶粉云母带组成的热弹性绝缘(所谓热弹性绝缘是指:使绝缘结构的热膨胀系数和铜的热膨胀系数几乎相等,因而使绝缘是和铜一起膨胀和收缩,绝缘结构能始终附着在铜线表面没有相对位移,因而不会产生空隙)。全部代替了以往的沥青胶+黑云母带的A级绝缘结构,并向定子整体浸漆发展。这样不仅提高了绝缘等级和绝缘电气强度,而且缩小了电机体积,节约了大片云母材料,进一步提高了绝缘可靠性。

直流电机绝缘发展趋势是提高绝缘等级并使绝缘薄膜化,其措施是:首先采用芳香族和杂环族树脂纤维和薄膜(如聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺等)来作为电机匝间绝缘和主绝缘。其次采用耐热浸渍漆(如二苯醚和改良硅有机漆)。这些芳香族和杂环族薄膜具有电气强度高、耐温高、强度好、抗腐蚀及耐辐射等优点,采用薄膜绝缘后,不仅绝缘等级可以提高到F级和H级(薄膜材料本身为H级绝缘,在制造大型直流电机中,考虑到浸渍漆,加热炉和其他配套材料易解决,所以一般做成F级),使绝缘厚度大大减小,电机体积缩小,因此电机的技术指标和性能,有很大改进。

许多工厂在采用H级薄膜代替原来B级绝缘方面,已经做了不少工作,效果显著,取得了一定的经验。国内各电机制造厂目前已经开始试制F级薄膜绝缘的大型电机。

参考文献:

[1]《大中型电机的安装与维修》.

[2]《电机绝缘结构维修》.

绝缘范文篇4

由俞翔霄、俞赞琪和陆惠英共同编著、化学工业出版社出版的《环氧树脂电绝缘材料》一书,总结了环氧树脂电绝缘材料的研制和应用经验,系统介绍了各种类型环氧树脂电绝缘材料的配方设计、固化剂和辅助配料、制备流程、工艺条件及其与材料性能的相关性原理,反映了近年来环氧树脂绝缘材料的发展和应用成果,同时对其应用领域及其发展趋势做了概略介绍,坚持理论与实践相结合,将理论、分析、实践、经验各个方面融会贯通,是一本集可读性、实用性、价值性于一体的专业类图书,可供从事电气绝缘材料研制、生产和应用人员及教学单位的科技人员参考和应

一、框架合理,内容全面

《环氧树脂电绝缘材料》全书共分为十四个章节,以环氧树脂电绝缘材料的发展及形成特点为线索展开,从设计原理、产品性能及实际应用三个角度入手,为读者了解多个不同环氧树脂电绝缘材料提供依据。第一章是“概论”,首先总括了绝缘材料的发展历程与未来发展趋势,进一步归纳分析了绝缘材料的各个分类编号、基本特性及其在电气工业中的作用,并阐述了环氧树脂在电气产品中的应用。第二章是“环氧树脂及其固化剂和辅助材料”,先后介绍了环氧树脂的种类及其相关固化、固化剂和辅助材料的分类及应用。第三章是“环氧树脂绝缘漆及胶”,概述了绝缘漆的定义、用途、相关分类,分别介绍了环氧绝缘浸渍漆、环氧覆盖绝缘漆、环氧胶粘漆及胶、环氧绝缘粉末涂料,提出了环氧绝缘漆的发展前景。第四章至第八章分别从原料的选择、配方的设计原理及相关制造工艺和设备使用、产品性能等方面对环氧绝缘漆、层压绝缘制品、云母绝缘制品、引拔成型制品、缠绕制品、浸渍及浇注制品等内容做了具体阐述。第九章是“环氧玻璃纤维浸渍制品”,阐述了环氧玻璃制品的设计原理、制造工艺、性能及用途。第十章是“环氧浇注制品”,介绍了环氧浇注原材料、工艺实例及不同浇注原料的研发使用。第十一章是“环氧树脂在电力电容器绝缘介质中的应用”,归纳总结了电容浸渍器的选择、配制及应用。第十二章是“绝缘材料老化”,主要论述了绝缘材料的老化机理以及老化评定。第十三章是“环氧树脂电绝缘材料制造和应用的安全与防护”。第十四章是“环氧树脂绝缘材料生产与应用中的三废治理”,提出了废气、废水、废料的“三废”治理措施。

二、环氧绝缘粉末涂料在室内设计中的应用

环氧绝缘粉末涂料具有节能环保、无挥发性有机物的排放、安全性能高等特点。近年来,国内粉末涂料技术在室内设计中的应用发展迅速。随着国民生活水平的提高,人们对于家居环境也越来越重视,室内设计成为满足人们不同功能需求、体现主人的文化修养的重要表现方式,室内设计市场对新材料和新工艺的需求也越来越强烈。其中,环氧树脂的出现和使用给室内设计装修提供了新的思路和方式,尤其环氧绝缘粉末涂料的使用,更弥补了室内软装配饰设计中的部分空白。以环氧绝缘粉末涂料在不同类型室内装饰中的应用为例,其在室内设计中的应用主要发挥保护、装饰和掩饰产品缺陷的作用。在卫生间设计中,由于卫生间在日常生活中多水多电,这两种介质在一起具有极强的危险性,环氧绝缘粉末涂料可为这样的环境覆盖一层潜在保护层,极大程度上提高了人们在卫生间活动的安全性。

三、环氧绝缘粉末涂料在室内设计应用中的发展趋势

借助环氧树脂制成的环氧绝缘粉末涂料可通过改变固化剂的种类,得到坚硬、耐磨的多种涂膜,以适应不同条件下的应用,其安全高效的特点已成为大多数室内设计者的首要选择。但在此基础上,研究人员还应在产品的节能、差异化等方面作为未来发展方向给予足够重视。首先表现在节能方面,在绿色环保概念的倡导下,越来越多的室内设计开始考虑材料的环保性能,环氧绝缘粉末涂料虽然保持了一定的节能环保性,但也要继续研究开发,不断适应时展下的环保新要求。其次表现在产品差异化方面,产品和服务的个性差异化是促进生产企业生存和可持续化发展的重要手段,多品种的功能性环氧粉末涂料品种的相继问世,给相关的技术研究人员提供了更多可发展空间。

绝缘范文篇5

教学目标

1.使学生认识物体导电性能是不相同的,建立导体绝缘体概念.

2.使学生能鉴别导体和绝缘体,知道导体和绝缘体的划分不是绝对的,并向学生进行用电安全的教育.

3.在复习电流形成原因的基础上,使学生了解导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因.

5.本课重点是鉴别导体和绝缘体,难点是鉴别的方法及导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释.

6.对学生进行辩证唯物主义的教育,克服绝对、静止看问题的习惯.

教学建议

教材分析

本节的教学内容有:导体和绝缘体、导体和绝缘体的鉴别、安全用电、导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释.其中鉴别导体和绝缘体是本节的重点,鉴别的方法及导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释是本节的难点.

教法建议

整节课的教学应以实验为依托,展示研究问题的情景,帮助学生建立丰富的、生动的感性认识,消除学生对“电”的神秘感和恐惧感.导体和绝缘体的概念要从演示实验引出,可以参考课本图4-9的实验,让学生通过观察到的现象,自己推知有的物体容易导电,有的物体不容易导电,进而将各种物质的导电能力和绝缘能力进行排序,建立导体和绝缘体的概念.

对于导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释,要抓住“导体中有自由移动的电荷,绝缘体中的电荷不能自由移动”这一主要原因,可结合课本图4-13讲解,如果能自制课件来动态描述物理情景,效果会更好.

对于导体和绝缘体的划分不是绝对的教学,本身就是对学生进行辨证唯物主义教育的一个很好的内容.一定要做好课本图4-12的演示实验,它揭示了自然界中量变到质变的矛盾转化规律,物质内部自由电荷的数量,除了跟物质的本身性质有关,还与外部因素有关.正常情况下的绝缘体,当温度升高到相当的程度,由于可自由移动的电荷数量的增加,会转化为导体.

教学设计方案

1.导入新课:

①电工在安装设备时,导线不够长,要接一段导线,教师可以请一个学生当场演示接导线,他肯定要把导线外边的皮剥掉,但可能不太会操作,教师应教学帮助.

②问:为什么要把皮剥掉?

③注意:要让学生知道导线皮是什么材料做成的,如橡胶、塑料、棉线.

2.演示实验

①出示并讲解教师制作好的导体绝缘体检验板,说明各电器名称

②用裸露出金属丝的导线接通,电珠会亮,如果是电扇就转,是电铃就响.

③取下裸露的电线,换成用导线外皮连接,电珠不亮、电扇不转、电针不响.④交待电线外皮是什么材料的.⑤结论:橡胶、塑料不导电.

3.确立导体和绝缘体概念

①给两类材料起个合适的名字,学生可能起出很多名字,应当给予鼓励.

②向学生说明导体、绝缘体是现正在用的科学名词,

③以日常生活中常见的物体为例,说明哪些是导体,哪些是绝缘体.

④向学生说明人体、大地、不纯净的水也是导体.

4.安全用电教育

①讲解课本图4-11所表示的各种物质导电和绝缘能力的排列顺序,引出人体可以导电,较大电流通过人体是十分危险的.

②用电器的地方非常多(家庭、工厂、街道、公共场所),可让学生说一说有哪些地方用什么样的电器.

③结合日常生活,总结安全用电的注意事项.如:不能带电修理电器;不能在高压线附近放风筝;不能在电线上搭凉衣物.不能用湿布擦电灯泡,要取下电灯泡再擦,水分干了以后,再安装上.

④强调导体和绝缘体的划分不是绝对的.

5.导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因

①结合课本图4-13以金属为例建立导体的微观模型.

②指出可以自由移动的电荷叫自由电子.

③强调金属中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.

对于学习基础较好的学生,还可以把本节课设计成研究性学习的课程:

1.引入新课后,各组(或个人)准备实验装置

①各组实验装置可能不大相同,但有两点要注意,一是要灵敏,各接触点要牢固;一是装置中要留出两个导线头,以便于实验操作.

②各组装配好,由教师验收.验收时只要看电路是否接好,不必实验,因实验后会降低下面实验的新鲜感.

2.分组实验

①各组开始实验,实验的结果是把所有小物件分成两大类,一类是导电的,一类是不导电的.

②各级向全班报告实验结果,其他人可以提出不同意见,最好用实验来验证.

3.确立导体和绝缘体的概念

①给两类材料起个合适的名字,学生可能起出很多名字,应当给予鼓励.

②最后告诉学生:导体、绝缘体是现正在用的科学名词.

③教师拿出一些生活中常见的物品,让学生判别是导体还是绝缘体.

④向学生说明人体、大地、不纯净的水也是导体.

4.认识一些生活中常见的工具和器材

①问:这些工具和器材,由哪两部分材料组成?进行简短的讨论,要求学生要使用刚学过的两个科学名词.

②问:为什么电器要由导体、绝缘体两种材料组成?简短讨论并小结.

绝缘范文篇6

1.使学生认识物体导电性能是不相同的,建立导体绝缘体概念.

2.使学生能鉴别导体和绝缘体,知道导体和绝缘体的划分不是绝对的,并向学生进行用电安全的教育.

3.在复习电流形成原因的基础上,使学生了解导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因.

5.本课重点是鉴别导体和绝缘体,难点是鉴别的方法及导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释.

6.对学生进行辩证唯物主义的教育,克服绝对、静止看问题的习惯.

教学建议

教材分析

本节的教学内容有:导体和绝缘体、导体和绝缘体的鉴别、安全用电、导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释.其中鉴别导体和绝缘体是本节的重点,鉴别的方法及导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释是本节的难点.

教法建议

整节课的教学应以实验为依托,展示研究问题的情景,帮助学生建立丰富的、生动的感性认识,消除学生对“电”的神秘感和恐惧感.导体和绝缘体的概念要从演示实验引出,可以参考课本图4-9的实验,让学生通过观察到的现象,自己推知有的物体容易导电,有的物体不容易导电,进而将各种物质的导电能力和绝缘能力进行排序,建立导体和绝缘体的概念.

对于导体容易导电和绝缘体不容易导电的微观解释,要抓住“导体中有自由移动的电荷,绝缘体中的电荷不能自由移动”这一主要原因,可结合课本图4-13讲解,如果能自制课件来动态描述物理情景,效果会更好.

对于导体和绝缘体的划分不是绝对的教学,本身就是对学生进行辨证唯物主义教育的一个很好的内容.一定要做好课本图4-12的演示实验,它揭示了自然界中量变到质变的矛盾转化规律,物质内部自由电荷的数量,除了跟物质的本身性质有关,还与外部因素有关.正常情况下的绝缘体,当温度升高到相当的程度,由于可自由移动的电荷数量的增加,会转化为导体.

教学设计方案

1.导入新课:

①电工在安装设备时,导线不够长,要接一段导线,教师可以请一个学生当场演示接导线,他肯定要把导线外边的皮剥掉,但可能不太会操作,教师应教学帮助.

②问:为什么要把皮剥掉?

③注意:要让学生知道导线皮是什么材料做成的,如橡胶、塑料、棉线.

2.演示实验

①出示并讲解教师制作好的导体绝缘体检验板,说明各电器名称

②用裸露出金属丝的导线接通,电珠会亮,如果是电扇就转,是电铃就响.

③取下裸露的电线,换成用导线外皮连接,电珠不亮、电扇不转、电针不响.④交待电线外皮是什么材料的.⑤结论:橡胶、塑料不导电.

3.确立导体和绝缘体概念

①给两类材料起个合适的名字,学生可能起出很多名字,应当给予鼓励.

②向学生说明导体、绝缘体是现正在用的科学名词,

③以日常生活中常见的物体为例,说明哪些是导体,哪些是绝缘体.

④向学生说明人体、大地、不纯净的水也是导体.

4.安全用电教育

①讲解课本图4-11所表示的各种物质导电和绝缘能力的排列顺序,引出人体可以导电,较大电流通过人体是十分危险的.

②用电器的地方非常多(家庭、工厂、街道、公共场所),可让学生说一说有哪些地方用什么样的电器.

③结合日常生活,总结安全用电的注意事项.如:不能带电修理电器;不能在高压线附近放风筝;不能在电线上搭凉衣物.不能用湿布擦电灯泡,要取下电灯泡再擦,水分干了以后,再安装上.

④强调导体和绝缘体的划分不是绝对的.

5.导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因

①结合课本图4-13以金属为例建立导体的微观模型

②指出可以自由移动的电荷叫自由电子.

③强调金属中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.

对于学习基础较好的学生,还可以把本节课设计成研究性学习的课程:

1.引入新课后,各组(或个人)准备实验装置

①各组实验装置

可能不大相同,但有两点要注意,一是要灵敏,各接触点要牢固;一是装置中要留出两个导线头,以便于实验操作.

②各组装配好,由教师验收.验收时只要看电路是否接好,不必实验,因实验后会降低下面实验的新鲜感.

2.分组实验

①各组开始实验,实验的结果是把所有小物件分成两大类,一类是导电的,一类是不导电的.

②各级向全班报告实验结果,其他人可以提出不同意见,最好用实验来验证.

3.确立导体和绝缘体的概念

①给两类材料起个合适的名字,学生可能起出很多名字,应当给予鼓励.

②最后告诉学生:导体、绝缘体是现正在用的科学名词.

③教师拿出一些生活中常见的物品,让学生判别是导体还是绝缘体.

④向学生说明人体、大地、不纯净的水也是导体.

4.认识一些生活中常见的工具和器材

①问:这些工具和器材,由哪两部分材料组成?进行简短的讨论,要求学生要使用刚学过的两个科学名词.

②问:为什么电器要由导体、绝缘体两种材料组成?简短讨论并小结.

绝缘范文篇7

数千米长的电缆线路具有大电容,例如10km长的110kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆,按其截面积的不同,电容可达2~3μF。如果在系统的频率(50Hz)下用交流电压进行现场试验,就需要很大的无功功率。如上所述的电缆,在160kV(2.5u0)下进行交流电压试验,则可能需要高达20MVA的试验功率。常规的交流电压试验设备(运行频率50Hz)的缺点在于其单位试验功率的重量较大,达100~200N/kVA,试验设备的运输很不经济,而且需要在现场提供相当大的电源。

众所周知,油浸纸绝缘电力电缆的现场试验一般都采用直流电压。试验时可以同时测量泄漏电流,由泄漏电流的变化或者泄漏电流与试验电压的关系,可用以判断绝缘状况。数十年对油浸纸绝缘电力电缆采用直流耐压试验的实践,已证明其作为现场定期预防性试验项目能得出满意的试验结果,这也就是充油和压气电缆用直流电压进行现场试验的理由。这个试验方法也同样用于高压XLPE绝缘电缆,它似乎是唯一可行的方法。

1XLPE绝缘电缆线路用直流耐压试验的缺点

高压XLPE电缆线路的运行试验表明,现场采用直流耐压试验不能有效地检出有缺陷的XLPE绝缘电缆及附件。各国运行经验发现通过直流耐压试验的XLPE绝缘电缆及附件在投入运行后有击穿故障发生。

为此,CIGREWG21-09工作组(高压挤包绝缘电缆试验)于1984年向世界各国电缆制造商和电力公司调查,并组织进行模拟结构样品试验,进一步确认高压XLPE绝缘电缆采用直流耐压试验是不恰当的,其存在以下明显的缺点:

a)直流电压下绝缘电场分布与交流电压下电场分布不同,前者按电阻率分布,而后者按介电系数分布,尤其在电缆终端和接头等高压电缆附件中,直流电场强度的分布与交流电场强度分布完全不同。这往往造成交流工作电压下有缺陷部位在直流耐压的现场试验时不会击穿而被检出,或者在交流工作电压下绝不会产生问题的部位,而在直流耐压现场试验时发生击穿。

b)XLPE自身的固有场强高,要用很高的直流试验电压甚至严重损伤电缆才能检出。例如,20kVXLPE电缆绝缘的50%处有金属尖端,结果却在10U0的直流电压下才能使其击穿。再者,在接头内有金属尖端或密封电缆头周围有严重的缺陷,即使用12U0~16U0直流电压试验也不可能检出。

c)由于XLPE的高绝缘电阻和相应的空间电荷效应,尚不能排除在直流电压下会造成XLPE电缆绝缘非故意的预先损伤。直流耐压试验时形成的空间电荷,可造成电缆在投入交流工作电压运行时击穿,或附件界面因积聚电荷而沿界面滑闪。

2调频串联谐振装置实例

传统的直流电压试验存在着严重缺点,必须寻求新的较为有效的试验方法。非常自然的、符合绝缘机理的倾向,是采用交流电压试验方法,关键是要开发新型的交流电压试验设备。本文将详细介绍由西门子柏林电力电缆厂等研制的8MVA,160kV调频串联谐振试验装置。

2.1移动式

调频串联谐振装置设计的首要目的是试验安全、简便和快速,整个试验设备均安装在低底架的大卡车上。最重的组件是电抗器,重156.8kN。车辆总重量约400kN。

2.2试验电压连接线

电源电压经OHL门架的户外终端和变压器的输出端或气体绝缘开关(GIS)而馈电至用户的电缆线路。通常连接到试验设备的电抗器,包括可接至户外套管或试验电缆的插入式浇注树脂绝缘管。内部绝缘为SF6,以便能够快速、安全和干燥地装配。

1—带有固定电感的电抗器,并可改变电压输出;2—户外终端;3—已装在电缆盘上的试验电缆,带有符合IEC859的开关设备的密封终端;4—馈电连接电缆;5—SF6气体充气站;6—用液压驱动的起吊机;7—控制室;8—户外终端运输用的贮存器

2.3户外套管

户外套管的户外部分有防水硅橡胶裙边,并模铸在耐压的增强玻璃纤维塑料支撑管上。户外套管的内部,导体是用交联聚乙烯绝缘并用硅橡胶电容式应力锥来控制场强。附加的内部绝缘为SF6。这种结构使安装比较容易,此外,试验也不会受天气的影响。

户外套管装在电抗器上,用柔软的铜导线接至被试电缆线路的户外密封终端。如果该铜导线很长或沿着曲折的途径,则应采用绝缘子来支撑。

2.4GIS馈电的试验电缆

如果被试电缆和系统端接在GIS(气体绝缘开关设备)内,则电源馈电线可接至为试验而特殊安装的连接器壳体,壳体尺寸符合IEC859要求。

两端都有密封终端的试验电缆绕在电缆盘(安装在车上)上,而且可拉开至70m长。用电子器件控制电缆盘的传动机构使敷设试验电缆时达到灵活而且支撑牢固。用试验电缆可接至现场GIS附近的任何地方。

试验电缆的密封终端,与户外套管一样都是充以SF6气体,确保装配工作简易和安全。

2.5初级电源的连接电缆

在大多数使用场合,试验电源均从用户的系统获取。根据被试电缆的长度和电容,视在功率可能需要达200kVA。但是,在很多的试验场合下,可能仅仅需要电源视在功率小于50kVA。为此,运输车还有装在电缆盘上的连接电缆,长度200m。

在所接入的电源负荷较大的场合或者馈电位置远离公用电源系统时,本移动式大容量调频串联谐振装置还添加有可灵活移动的发电机。

2.6绝缘气体源的环境安全

运输车上有SF6气体充气站,提供所需的SF6气体以及充气至密封终端的真空和压力系统,并提供可排气和再充气5MPa的压力容器。

2.7在运输车上起吊工作

户外终端或试验电缆密封终端安装至电抗器需要质量达100kg的起重机。起重机也安装在拖车上。这样,在用户的现场就可直接进行工作而不受其他任何辅助设备的限制。

在开始安装的时候,通常不可能与用户的电网相连接。因此,起重机由直流电动机液压驱动,直流电动机由拖车上的蓄电池供电。这样,进行试验的准备工作不会有任何延误。

2.8设备控制和用户操作室

运输车是按成套移动式调频串联装置而设计的,适用于户外使用。因此,也装有宽敞的测试间。其内包括电子器件控制设备,计算机控制的联机装置以及容纳操作和观察人员的足够空间。用户能在各种气候条件下从事试验,而且便于试验时做记录或试验全部结束后立即编写试验报告。

3运行经验

本试验装置自研制成功后,已用于110kVXLPE绝缘电缆线路的现场试验,并取得初步有效运行经验。

自从1996年以来,已在高压电缆线路进行交流电压试验。大约80%的试验连接是经由户外密封终端而进行的,约20%则是经由GIS开关装置进行。在已试验的电缆线路中,长度最长的约3.8km,最高试验电压为160kV,仅利用试验设备最大功率的50%。这意味着还可以试验更长的电缆线路。

经由户外密封终端可方便地把交流电压馈电至被试电缆线路。接线方式如图2所示。利用铜导线把电抗器的电压输出接至电缆密封终端。

4结束语

用于长距离电缆线路的交流电压试验,需要相当大和重的试验设备。为此,以往的XLPE电缆都是采用直流电压试验。高压XLPE电缆线路的运行经验表明,采用直流电压耐压试验不能有效地检出XLPE电缆缺陷,特别是有缺损的XLPE电缆附件。这一点已取得国际共识,采用更有效的试验方法势在必行。

通过对工频串联谐振试验装置的研究和试制,已获得一种适合于XLPE绝缘电缆和附件的试验方法,即施加工频或接近工频的交流电压,在电缆及附件上产生的电场分布与实际运行工作电压下的电场分布相同,能够比较有效地检出XLPE电缆及附件缺陷,并逐步成为各国用作XLPE绝缘电缆线路的现场试验方法。

本文所介绍的新型调频串联谐振试验装置,是把供电电源、产生试验能量的主设备、连接至电缆线路的专用连接线和控制单元等所有组件全部安装在低底架的拖车上。这样就能机动灵活便于运作。迄今,最频繁使用的是把试验电压接至户外密封终端,也进行过把交流电压经由试验电缆而馈电至符合IEC859的GIS开关设备。运行经验表明,该装置的电气系统和连接技术两者的研制都是令人满意的,而且可对高压XLPE绝缘电缆线路进行既可靠又经济的交流电压试验。

综上所述,开发并应用适合现场试验的交流高压试验装置具有现实意义。我们要借助国外的经验,加强试验设备研制开发,加强试验技术的研究,希望高压XLPE绝缘电缆线路的现场试验会有突破性成就。

参考文献

1WeinbergW,GoehlichL,ScharchmidtJ.SitetestsofXLPE-insulatedhigh-voltagecablesystemswithACvoltage[J].ElektrizittsWirtschaft,1997,96(9):400~407

绝缘范文篇8

(1)目标的精细化管理。企业除了需要制定统一的长期目标与管理方法之外,还需要将企业的年度工作目标细化为各部门的分目标,自上而下的建立一个层层展开的目标管理网络。与此同时,企事业内部还要做好目标宣传工作,使每位职工明确了解自己的职权范围和责任义务。职能部门要定期检查各部门的工作绩效和工作态度,确保各部门之间的协调沟通,使目标管理工作呈现一个逐渐上升的态势。(2)成本的精细化管理。成本的精细化管理指企业对投入成本进行全面的预算和审计。将各项管理费用与管理部门的绩效考核挂钩,加强资金管理,防止资金流失风险的发生。对各项大型项目工程进行严格的预算审计,根据企业的实际情况选择各项材料,可以在保证正常生产经营的同时,将成本控制到最低限度。(3)技术的精细化管理。对管理单元的细分使得技术管理更加侧重有效、优化技术设计方案,提高最终经济效益等方面。企业要在技术精细化管理的要求下,依靠技术革新和新技术的推广实现现代化的管理成果。新技术、新设备、新材料的变革创新都是应当注重开发的重点环节。规范、严格、科学、严谨的技术操作作风可以保证企业技术方面的管理更加清晰明确。(4)安全操作的精细化管理。生产经营的第一要素就是安全,只有在保障安全操作的前提下才能保证生产效益的提高。对于安全操作的管理可以通过贯彻落实严格的安全生产责任制将责任落实到人,细化各部门各岗位的职责要求,按工作内容、工作要求将责任层层分解,逐一落实。生产管理部门应当对生产管理与日常操作中出现的问题及时整改,提高安全生产管理水平。

2绝缘技术监督工作精细化管理的实施

(1)带电测试周期管理。我国相关行业标准规定电力绝缘的测试工作需要在220kV及以下的电力设备上进行试验,试验周期为3年。由于目前许多企业用于带电测试的充油设备运行时间长、检修周期长、安全隐患多,所以3年的试验周期无法满足对这些设备的监管力度。即使在这3年的试验过程中没有出现设备故障,也有可能在带电测试检验合格之后又出现新的设备故障,这样一来也就无法起到真正的监督作用。为了更好的了解充油设备的运行情况,需要缩短测试周期,增强对充油设备的监管力度。(2)试验仪器系统管理。试验仪器作为试验进行的重要工具,不但直接影响到试验数据的准确性和真实性,而且还关系到变电设备故障的判断,因此应该加强试验仪器的日常管理,为每台仪器设立台账,详细记录试验仪器的校验时间、充电频率、故障申报情况。对出现故障的试验仪器及时联系生产厂家进行返厂维修,并及时淘汰落后的仪器设备。(3)进行预试试验加强时间管理。进行预试试验的时间管理可以有效的监督电气设备的监督维护。在进行具体的绝缘监督试验时,需要对设备的运行情况、试验时的外部环境等进行权衡。不同的季节、不同的温湿度,会导致设备故障的频率不同。夏季由于变电站负荷高,断路器开合频率高,设备出现故障的情况就会增加,所以在这段时间里就要重点监控变电设备的运行情况。对预试试验的时间进行精细化管理,将极大地促进绝缘技术监督工作的稳定开展,排除任何可能遗漏的设备故障情况。(4)加强新设备的运行管理。绝缘技术监督规程重点强调对新设备的运行管理,而且与老设备相比,应当实行更为严格的执行标准。新设备在安装过程中极易出现机械碰撞,进而影响内部绝缘性能,电焊也会造成充油设备内变压器里产生一些氢气等,最终影响设备的整体绝缘性能。所以新设备在投入使用后要进行全程跟踪检测,力求在新设备的试验管理上更加严格。(5)加强SF6充气设备的气体管理。SF6充气设备正在逐渐取代传统的充油设备,所以SF6气体管理逐渐成为监督工作的重点。SF6气体不但造价高而且产生的混合气体含有剧毒,所以要谨慎对待SF6气体的处理。SF6充气设备在维修后产生的废气必须要经过回收净化,不能直接排入大气中,净化后的SF6气体要经过SF6成分分析试验和水分试验。这样不仅能够保证工作人员的人身安全、防止大气污染,而且还能有效的节约投入成本。

3结语

绝缘范文篇9

直流电机电枢绝缘结构,是由绕组绝缘、换向器绝缘、支架绝缘、扎钢丝绝缘和层间绝缘等组成。由于采用的电枢绕组的型式,电压等级和绑扎材料不同,电枢绝缘结构某些地方有所变化。

1.1电枢绕组绝缘电枢绕组绝缘结构随绕组结构型式不同而有所区别。为了提高防潮性能,大型直流电机电枢绕组一般采用连续式绝缘。

1.1.1匝间绝缘作用是绝缘同一线圈中的相邻元件,只承受片间电压。大型直流电机匝间绝缘一般采用裸铜线外半叠包一层0.1毫米云母带,或直接采用高强度漆包双玻璃丝包线。中、小型电机一般采用双玻璃丝包线即可。在F级薄膜绝缘大型电机可采用0.05毫米薄膜半叠包一层并将薄膜“烧结”在导体上,或加包一层玻璃丝带。中、小型电机半叠包0.05毫米薄膜一层或将薄膜“烧结”在导体上。

1.1.2对地绝缘主绝缘,承受线圈对铁心间的全电压。1000伏级大型电机:0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层。660伏级中型电机:0.14毫米醇酸云母带半叠绕二层(连续式绝缘)或0.2毫米云母箔卷包2层(套筒式绝缘)。F级薄膜大型电机:0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕四层。中、小型F级或H级电机:0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕2~3层。

1.1.3保护布带主要保护主绝缘免受机械损伤。一般B级绝缘电机采用0.1毫米玻璃丝带半叠绕或平绕一层。F级薄膜绝缘一般不用保护布带,有时为可靠起见,也用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层。

1.1.4电枢绕组端部绝缘绝缘方式和材料一般和直线部分相同,仅是对地绝缘比直线部分可少包1-2层。虽然端部对地和层间都存在全电压,但主要是因为有层间绝缘和支架绝缘的存在,同时也为了改善冷却条件,所以绕组端部绝缘制造时适当减少。

1.2线圈在槽内的保护绝缘

1.2.1槽绝缘防止槽内毛刺或槽口尖棱划伤线圈。B级绝缘:0.2毫米聚脂薄膜一黄玻璃漆布复合绝缘、0.2毫米聚脂薄膜一青壳纸复合绝缘,或用0.2毫米青壳纸代用。F级薄膜绝缘:0.15毫米聚酰亚胺一黄玻璃漆布或0.1毫米聚酰亚胺漆布。

1.2.2槽底垫条和层间垫条保护绕组在下线过程中免受机械损伤。B级绝缘采用0.5毫米醇酸柔软云母板。F级绝缘采用二苯醚玻璃布板或硅有机云母板。

1.3电枢线圈端部固定绝缘结构以端部中间带通风孔四层式蛙绕组为例来说明:

1.3.1支架绝缘大型电机B级绝缘,一般最内层用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,外面包0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层,其绕0.3毫米柔软云母板二层,外面半叠绕0.03毫米聚脂薄膜带和0.1毫米玻璃丝带各一层。F级绝缘一般用硅有机云母带和云母板来代替醇酸云母带。

1.3.2端部层间绝缘承受线圈层间全电压和保护线圈免受相互压伤。B级绝缘一般用0.5毫米衬垫云母板二层,并用0.1毫米玻璃丝布包边,以免运行中飞散。F级绝缘一般用硅有机云母板或F级薄膜。

1.3.3扎钢丝绝使钢丝和绕组绝缘起来,并保护绕组免受钢丝勒伤。靠近绕组先绕0.6毫米黄绝缘纸板一层,外面绕0.5毫米衬垫云母板二层(用玻璃丝布包边),最外面绕1毫米黄绝缘纸板一层,每层都用玻璃丝带扎紧。为防止爬电,扎钢丝绝缘比钢丝箍每边宽8-15毫米。为限制钢丝箍中涡流损耗,每10匝钢丝间应垫0.2毫米石棉纸一层,使之相互隔离。F级绝缘扎钢丝绝缘,则是采用二苯醚玻璃布板和硅有机云母板。如用无纬带绑扎端部,则不用垫任何绝缘。

1.3.4换向器绝缘结构换向器片间云母在换向器中起片间绝缘和增加换向器弹性的作用,要求含胶量小。一般用1.0毫米或1.1毫米换向器云母板5531。F级绝缘则用硅有机云母板。V型环在换向器中承受对地电压,并承受压圈对换向片的束紧力,一般是由5238虫胶云母板热压成型,厚度1000伏级为2毫米。F级绝缘为硅有机型云母板。为了防止尘埃进入换向器3°面,换向器进行了端面涂封,涂封材料为环氧酚醛漆,F级绝缘用1053硅有机树脂。为防止V型环外露部分在运行中飞散,在V型环上扎以玻璃丝绳,玻璃丝带或无纬玻璃丝带。

1.3.5电枢整体绝缘处理电枢在下线完后,浸三次1032或3404漆,以提高防潮性能,并在表面喷1321或8363灰瓷漆,以改善防灰、防油和防霉性能。

1.4直流电机主极绝缘结构极身绝缘:承受主极线圈对地电压。

1.4.1成型极身绝缘,由环氧酚醛玻璃布热压成成型极身绝缘,厚度4毫米。

1.4.2用0.1毫米玻璃丝布围绕2层,再在外面围绕0.2毫米醇酸云母箔5层,最外层围绕0.1毫米玻璃丝布2层。层间均刷环氧酚醛漆,每层均用电熨斗熨平。

1.4.3补偿绕组绝缘对地绝缘0.14毫米云母带半叠绕三层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层(或用0.17*25B级胶粉云母带5438半叠绕四层,热压成型)。槽绝缘0.2毫米聚脂薄膜玻璃漆布复合绝缘1层,槽底垫条0.5毫米环氧酚醛玻璃布板一层。

1.4.4主极绕组绝缘单层式主极绕组,匝间垫0.1毫米环氧酚醛玻璃布四层,热压成型,首、末两匝加包0.14毫米云母带与0.1毫米玻璃丝带各一层。多层式主极绕组,匝间绝缘用高强度漆包双玻璃丝包线或双玻璃丝包线。外面半叠绕0.1毫米玻璃丝带一层作保护绝缘,并浸3404漆—次。串联绕组(均衡绕组)0.14毫米云母带半叠绕3层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,并浸3404漆(1千伏级)。绝缘垫圈,3240环氧酚醛玻璃布板,刷3404漆。厚度根据爬电距离而定。主极整体绝缘处理:浸3404漆一次,以增加导热性和防潮能力。

1.5换向极绝缘结构换向极绕组固定形式因电机容量、用途不同而有多种形式,其绝缘结构也略有区别。换向极绕组一般系包绕铜线绕组,无层间绝缘。极身绝缘和主极极身包绕方式完全相同。螺杆绝缘有两种:—种是用壁厚1.0~2.0毫米环氧酚醛玻璃布管作为螺杆绝缘,另一种在螺杆上包绕0.1毫米环氧酚醛玻璃布热压成型。绝缘垫块与三角垫块,均为3240环氧酚醛玻璃布板。线夹绝缘:线夹处换向极绕组用0.14毫米云母带半叠绕三层,0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层,宽度各边大于线夹各边50毫米。固定夹绝缘:0.3毫米柔软云母板二层(在内),0.2毫米绝缘纸板二层<在外),宽度大于固定夹各边12.5毫米,并用直径Φl玻璃丝绳扎紧。

1.6直流电机其它部分绝缘

1.6.1电枢冲片绝缘B级绝缘刷1611硅钢片漆。H级绝缘刷1053硅有机漆。

1.6.2电枢、主极、换向极拉紧螺杆绝缘B级绝缘一般用5438B级胶粉云母带连续包绕并热压成型。F级用薄膜带连续包绕。

2高压交流电机定子绝缘

2.1高压交流电机定子绝缘结构:由于电压等级、绝缘材料和电机容量不同,对运行可靠性影响很大。定子的绝缘结构种类是繁多的。交流高压电机分3000伏、6000伏、10000伏(10500伏)三种电压等级。绝缘等级有A级、B级、F级三种。目前A级绝缘定子绕组已经淘汰,大量的应用B级和F级绝缘。由于各制造厂工艺习惯、工艺装备和绝缘材料来源不同,所以目前生产的B级绝缘高压定子绝缘结构,基本上分三种类型:复合式绝缘结构。直线部分采用5438B级胶粉云母带热压成型,端部采用黄玻璃漆布带(或沥青云母带、自粘性硅橡胶带等)连续半叠绕。原因是B级胶绝缘在固化后弹性较差,嵌线困难,而且端部易受机械损伤,所以端部采用其他绝缘材料,但是复合式绝缘结构的端部电气强度和防潮性能较差。目前国内大多数制造厂还采用复合式结构。全部粉云母端部软下线结构。整个线圈对地绝缘用B级胶粉云母带,直线部分热压成型,端部不固化,外包一层热缩性树脂带,软下线,下线后两端浸漆处理。全部粉云母整体浸漆绝缘结构。线圈直线部分和端部对地绝缘都用粉云母带,线圈不固化直接下线,下线后定子整体浸漆。目前国外(美国、德国、日本等)生产的高压交流电机全部为F级。

2.2高压交流电机匝间绝缘3千伏级:一般采用双玻璃丝包线和三玻璃丝包线,层间垫云母带一层,刷环氧酚醛漆热压成型。6千伏级:采用双玻璃丝包、双玻璃丝包高强度漆包线,外半叠绕一层云母带,并刷环氧酚醛漆热压成型。10千伏级:比6千伏级多包一层云母带。

2.3定子对地绝缘由于绝缘工艺、绝缘材料、电压等级不同,绝缘结构和绝缘处理方法也不同。

2.4同步机磁极绕组绝缘极身绝缘、匝间绝缘、绝缘垫圈几个部分的绝缘材料和处理方式,与直流电机主极绝缘完全相同。

3电机绝缘趋势

由于材料和工艺的进步,我国高压交流电机绝缘已经用环氧基浸渍漆平-B级胶粉云母带组成的热弹性绝缘(所谓热弹性绝缘是指:使绝缘结构的热膨胀系数和铜的热膨胀系数几乎相等,因而使绝缘是和铜一起膨胀和收缩,绝缘结构能始终附着在铜线表面没有相对位移,因而不会产生空隙)。全部代替了以往的沥青胶+黑云母带的A级绝缘结构,并向定子整体浸漆发展。这样不仅提高了绝缘等级和绝缘电气强度,而且缩小了电机体积,节约了大片云母材料,进一步提高了绝缘可靠性。

直流电机绝缘发展趋势是提高绝缘等级并使绝缘薄膜化,其措施是:首先采用芳香族和杂环族树脂纤维和薄膜(如聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺等)来作为电机匝间绝缘和主绝缘。其次采用耐热浸渍漆(如二苯醚和改良硅有机漆)。这些芳香族和杂环族薄膜具有电气强度高、耐温高、强度好、抗腐蚀及耐辐射等优点,采用薄膜绝缘后,不仅绝缘等级可以提高到F级和H级(薄膜材料本身为H级绝缘,在制造大型直流电机中,考虑到浸渍漆,加热炉和其他配套材料易解决,所以一般做成F级),使绝缘厚度大大减小,电机体积缩小,因此电机的技术指标和性能,有很大改进。

许多工厂在采用H级薄膜代替原来B级绝缘方面,已经做了不少工作,效果显著,取得了一定的经验。国内各电机制造厂目前已经开始试制F级薄膜绝缘的大型电机。

摘要:简单介绍普通大中型高压交直流电机绝缘的基本结构,制造和修理的工艺过程,以求对工厂企业电机绝缘故障的分析以及维护电机的工作有所帮助。其中一些技术参数在电机的大中修过程中提供参考。

关键词:电机绝缘结构匝间绝缘对地绝缘复合式绝缘

参考文献:

绝缘范文篇10

关键词:电网;高压输电线路;绝缘子;选型

Abstract:Thecorrectselectionandapplicationoftransmissionlineinsulatoraretheguaranteeforlinesoperationrelaibility.Forthis,thepracticaloperationsituationandthecharacterof500kVtransmissionlineinsulatorinJiangsupowernetworkareana_lysed,thesuggestionshowtoselectandusethelineinsulatorareproposed.

Keywords:powernetwork;high_voltagetransmissionline;insulator;typeselection

近几年江苏电网发展迅速,截至2001年底,全省投运的500kV线路3174km、500kV变电站11座。线路使用的绝缘子种类繁多,目前输电线路使用的绝缘子按型式主要分为盘式绝缘子和长棒型绝缘子。下面介绍这2种绝缘子的特点。

1盘式绝缘子的特点

盘式绝缘子按材质可分为盘式瓷绝缘子和钢化玻璃绝缘子。

1.1盘式瓷绝缘子

盘式瓷绝缘子是最早用在线路上的绝缘子,已有一百多年的历史。它具有良好的绝缘性能、抗气候变化的性能、耐热性和组装灵活等优点,被广泛用于各种电压等级的线路。盘式瓷绝缘子是属于可击穿型的,它是采用水泥将物理、化学性能各异的瓷件与金属件胶装而构成的,在长期经受电场、机械负荷和大自然的阳光、风、雨、雪、雾等的作用,会逐步劣化,对电网的安全运行带来威胁。特别是含有劣化绝缘子的绝缘子串发生闪络(由于雷击或污闪等原因)时,可能会使劣化的绝缘子头部瞬间发热爆炸,造成导线落地的事故。华东电网在1996年底的大污闪事故中,500kV系统有11条线路因雾闪发生72次跳闸。其中,3条线路因零值绝缘子爆炸造成导线落地;2条线路多串绝缘子结构中有1串因零值绝缘子爆炸断串。

2000年9月22日,江苏省220kV溧阳变电站220kV旁母、正母瓷瓶发生因大量低值绝缘子的存在而导致的掉串事故。所以劣化绝缘子的检测工作非常重要,前系统停电是较难的,即使线路停电,也无足够的时间和人力进行全线绝缘子的检测工作。因劣化绝缘子的安装位置和分布区域的原因,向来是绝缘在线检测的一个难点。目前常用短路叉法和火花间隙法检测,这些方法易于检测零值绝缘子,测试方法简单,但准确性较低,对低值绝缘子,特别是1串中存在多片低值的情况下,则很难作出正确的判断。瓷绝缘子的老化率随其运行时间的延长而逐年上升。

1.2钢化玻璃绝缘子

钢化玻璃绝缘子具有较好的机电性能,其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等都优于瓷绝缘子。且与瓷绝缘子不同,玻璃绝缘子具有零值自爆的绝缘自我淘汰能力,这样就很容易被发现,无需对其进行绝缘测试。自爆率通常在前3年较高,这与瓷绝缘子相反。数十年的运行和试验数据证明,钢化玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能和较长的使用寿命。防污型玻璃绝缘子为取得较大的爬电距离,只有在伞裙下表面增加数个深棱来实现(由于工艺的原因,无法像瓷绝缘子通过双伞或三伞增加爬距)。当用于粉尘污染较严重的地区,因这种钟罩深棱的伞型自洁能力差、清扫不便,下表面结垢严重,造成耐污闪能力大大降低。从江苏电网运行情况来看,钟罩深棱型绝缘子(包括瓷的和玻璃的)不适合江苏地区这种以粉尘污染为主、污染较重的地区使用,如果使用,应充分考虑其爬电距离的有效利用系数。1999-2002年,江苏省500kV线路污闪跳闸中,只有7%(一次跳闸)是瓷双伞绝缘子,其余都是玻璃绝缘子。这里针对的是悬垂串绝缘子,全省尚未发生过耐张串绝缘子的污闪跳闸。

2长棒型绝缘子的特点

长棒型绝缘子按材质可分为合成绝缘子和长棒瓷绝缘子。

2.1合成绝缘子

合成绝缘子具有质量小、强度高、耐污性能好、维护工作量小等诸多优点。硅橡胶合成绝缘子表面具有憎水性,且附着在伞裙表面的污染层也具有憎水性(即硅橡胶的憎水性迁移),这大大提高了合成绝缘子的抗污能力。从国内的使用情况来看,历次的大面积污闪事故中,合成绝缘子都表现出优异的抗污闪能力,在外绝缘水平偏低和污染较重的情况下,合成绝缘子是个较好的选择对象。国外合成绝缘子的研制和挂网较早,使用范围很广泛,已取得成功的运行经验。国内合成绝缘子生产厂家经过数代产品的改进,生产技术水平大大提高,主绝缘成型技术已达到国际先进水平。合成绝缘子端头的连接型式是多种型式并存,但逐步趋向国际先进的探伤监控下的压接式,其结构简单、美观,产品质量的人为分散性得到控制。合成绝缘子的长期机械可靠性主要依靠:芯棒的质量和截面尺寸、金属端部附件特性以及附件与芯棒的连接质量。伞套为芯棒提供保护,并提供必要的爬电距离,要求它有长期的憎水性、较好的抗气候变化的性能、较高的撕裂强度等,常采用一些试验(如5000h加速老化试验),可检验伞套的长期性能。为改善端部电场分布,降低无线电干扰程度,提高电晕起始电压等原因,500kV合成绝缘子两端都装有均压环,但均压环的存在降低了放电距离。

从合成绝缘子运行中发生的事故、故障情况来看,大部分是雷击闪络,这可通过增加干弧距离来解决。其次是不明原因的闪络,不明原因的闪络是指闪络发生在系统无任何过电压的情况下,且发生闪络后的绝缘子送到试验室检验时,各项试验结果均合格。目前对不明原因的闪络问题尚无统一的认识,有的认为是绝缘子由于污湿原因,其憎水性会暂时消失;也有的认为是鸟粪引起的。从事故后果的严重性来看,最严重的是合成绝缘子的脆断问题,从20世纪70年代开始,有些合成绝缘子就发生了脆断事故。这种现象是由环氧树脂玻璃纤维芯棒的玻璃纤维受酸性侵蚀引起的,一般在暴露于酸性环境中的玻璃纤维芯棒承受机械负载时发生的。华东电网在1998年发生了2例典型的500kV合成绝缘子脆断事故。一起是1998年3月,上海500kV渡南5101线发现1支合成绝缘子折断,该绝缘子是进口产品,运行时间仅4年多。该产品芯棒的硅橡胶护套厚度仅1.5mm(通常为3~5mm),引起折断的原因是护套厚度太薄,在运行中出现破损,水分渗入至芯棒,最终导致芯棒酸蚀脆断。另一起是1998年8月,浙江500kV兰窑5404线1支国产合成绝缘子发生断裂,原因是该绝缘子金具端头连接密封结构为第一代型,密封层较薄,水气沿着金具与护套间的缝隙渗入芯棒后,形成酸性环境,芯棒在此酸性环境和应力的作用下发生脆断。制造厂和运行部门从多起脆断事故的经验教训中,已认识到伞裙护套与金具之间可靠密封的重要性。

2.2长棒瓷绝缘子

一般情况下,长棒型瓷绝缘子串110kV为1节,220kV为2节,500kV为3节,每节都带有均压环和招弧角。绝缘体由氧化铝高强度瓷制作。江苏省1997年在500kV斗渡线无锡段率先采用了德国CERAM公司的瓷棒绝缘子,98串用在直线塔两边相。运行一段时间后,测量所得盐密较低。盐密的测量结果见表1。

表1盐密测量结果

绝缘子投运时间测量时间测量部位盐密

型式(mg/cm2)

瓷棒1997年12月1998年11月A相上串第2个伞0.0081

A相上串第8个伞0.0098

A相上串第16个伞0.0124

1999年11月C相下串第2个伞0.0061

C相下串第8个伞0.0065

C相下串第16个伞0.0069

2000年3月A相下串第2个伞0.0105

A相下串第8个伞0.0105

A相下串第16个伞0.0184

500kV瓷棒绝缘子由3节组成,每节之间均有均压环和招弧角,与同样棒型的合成绝缘子相比,在相同的结构高度下,空气间隙缩短。如某合成绝缘子供货商提供的产品结构长度4450mm、干弧距离4135mm、负极性50%雷电冲击闪络电压为2540kV;而某瓷棒绝缘子厂商提供产品的连接长度4452mm、干弧距离4030mm、负极性50%雷电冲击闪络电压为1950kV。因此,要达到一般合成绝缘子所要求的雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压,则瓷棒绝缘子的结构高度将大于合成绝缘子的,这就要求杆塔尺寸应选大一点,对于多雷区线路,作为悬垂串使用时,存在一定的局限性。

使用长棒瓷绝缘子时,需在运输和安装过程中特别小心。瓷件大而笨,在运输和安装时,有碰撞和损坏的危险。另外,如果制造过程中内部产生细微的缺陷,在运行中,热-机械应力的长期作用会降低绝缘子的机械强度,且巡线时对长棒瓷绝缘子串的观察和检测还不能发现故障绝缘子,这样会导致瓷件意外折断和导线落地。

3对江苏电网输电线路绝缘子选型的建议

(1)悬垂串绝缘子应选用防污型盘式瓷绝缘子或长棒型绝缘子。我国盘悬式瓷绝缘子的生产厂家多、产量大,但不同厂家的产品质量差异很大。输电线路的绝缘子选型时,应对不同厂家生产的瓷绝缘子的运行情况进行详细调查了解,选用高品质的瓷绝缘子。同时,对运行中的瓷绝缘子应加强检测,及时更换劣化绝缘子,确保电网安全运行。除耐张串可选用普通型的外,伞型的应选用双伞或三伞,而钟罩深棱型绝缘子不宜使用。

(2)瓷棒绝缘子的机械强度直接与瓷件有关,由于运输、安装过程中造成的损坏,或运行中外界偶然的撞击,或制造过程中形成的内部缺陷(要求产品有严格的质量检查、优良的制造工艺),可能会在运行中意外折断,所以瓷棒绝缘子应选择质量好的产品,并加强检验工作,小心运输、安装。

(3)钢化玻璃绝缘子具有零值自爆的优点,可节省大量的运行维护费用。由于钟罩深棱型绝缘子的固有缺陷以及江苏省的运行经验证明,这种型式的绝缘子不适合以粉尘污染为主、污染较重的地区使用,如果使用,应充分考虑其爬电距离的有效利用系数。普通型的玻璃绝缘子可在耐张串使用。

(4)合成绝缘子具有维护工作量小、质量小、耐污性能好等优点,这是瓷、钢化玻璃绝缘子不可相比的。目前在我国大气污染严重、输电线路外绝缘水平普遍偏低、塔头尺寸也限制了调爬的选择性的情况下,合成绝缘子应是污染严重地区的选择对象。但是,合成绝缘子运行时间短,运行经验尚嫌不足。对500kV合成绝缘子应慎重选择制造厂家及技术参数,积极研究考核其各项性能、寿命的技术指标及试验方法,对在线运行的合成绝缘子应加强监测。

(5)绝缘子爬电比距的配置应符合本地区审定后最新版污区图的要求,并应参照JB/T5895-91《污秽条件下绝缘子的使用导则》的要求,充分考虑其爬电距离的有效性和运行经验,绝缘子的污闪放电特性与结构造型及自然积污量有关。爬电距离有效利用系数应反映放电发展时爬电距离长度利用的有效性,又能反映绝缘子在运行条件下的积污性能。因此,在相同条件下和在相同的积污时间内,爬电距离有效利用系数应由被试绝缘子与基准绝缘子的污闪电压梯度相比较来确定,在绝缘子选型时应充分考虑。

参考文献:

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