安裝在不同電位的導(dǎo)體或?qū)w與接地構(gòu)件之間的能夠耐受電壓和機(jī)械應(yīng)力作用的器件。絕緣子種類繁多，形狀各異。不同類型絕緣子的結(jié)構(gòu)和外形雖有較大差別，但基本是由絕緣件和連接金具兩大部分組成的。

      絕緣子是一種特殊的絕緣控件， 能夠在架空輸電線路中起到重要作用。早年間絕緣子多用于電線桿，慢慢發(fā)展于高型高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體，它是為了增加爬電距離的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫絕緣子。絕緣子不會(huì)由于環(huán)境和電負(fù)荷條件發(fā)生變化導(dǎo)致的各種機(jī)電應(yīng)力而失效，這是絕緣子重大的作用體現(xiàn)之一。

高壓絕緣子

      氣體絕緣金屬封閉輸電線路（GIL）具有傳輸容量大、功率損耗小、可靠性高、無火災(zāi)危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在許多場(chǎng)合比電纜和架空線路更有優(yōu)勢(shì)。三柱式絕緣子是Gil的核心部件，在Gil中含量較大，直接影響Gil的長(zhǎng)期可靠性和穩(wěn)定性。本文基于有限元分析方法，對(duì)三種支柱絕緣子的絕緣性能和力學(xué)性能進(jìn)行了理論分析和仿真計(jì)算，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。所得數(shù)據(jù)可為三柱式絕緣子的設(shè)計(jì)提供參考。下面小課堂主要分享一下三支柱絕緣子的內(nèi)容，而口碑絕緣子的設(shè)計(jì)是和三支柱絕緣子一樣的，都是經(jīng)過了各種的考慮，就如下方的優(yōu)質(zhì)絕緣子。

氣體絕緣金屬封閉輸電線路（GIL）的母線結(jié)構(gòu)與氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）相似，由外殼和中間導(dǎo)體組成，中間導(dǎo)體一般為高導(dǎo)電率的鋁合金管，外殼材料為鋁合金板或鋼；管道內(nèi)填充壓縮SF6氣體或SF6/N2混合氣體作為絕緣介質(zhì)，末端直接與GIS連接，Gil兩端可設(shè)置變壓器金屬氧化物避雷器抑制過電壓；用于長(zhǎng)線路時(shí)，可在線路中間安裝隔離開關(guān)和接口部分，以方便將線路分成幾段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

由于三柱式絕緣子完全嵌入外殼中，其表面閃絡(luò)電壓明顯低于SF6氣體間隙放電電壓，這是Gil絕緣的薄弱環(huán)節(jié)。表面閃絡(luò)的影響因素復(fù)雜，如絕緣子結(jié)構(gòu)、材料、表面狀態(tài)（污垢、劃痕、粗糙度）和顆粒物污染等。應(yīng)特別注意絕緣材料、插件和SF6氣體的連接。合理的設(shè)計(jì)可以有效地降低電場(chǎng)的濃度，提高絕緣子運(yùn)行的可靠性。

      Gil三柱式絕緣子的基本結(jié)構(gòu)由嵌件、筒體、環(huán)氧樹脂和顆粒捕集器組成。根據(jù)功能的不同，可分為固定三柱和活動(dòng)三柱。固定的三根立柱通過固定板與殼體內(nèi)壁焊接?；顒?dòng)三柱下端的兩根支腿上裝有滾輪，滾輪可沿殼體內(nèi)壁滑動(dòng)，并與波紋管配合，吸收殼體和導(dǎo)體因熱膨脹和冷縮而產(chǎn)生的相對(duì)位移。頂柱可通過銅接點(diǎn)和銅線與外殼連接，以保證等電位，防止三個(gè)支柱中的嵌件電位懸浮。

更換絕緣子

與GIS母線所用的盆式絕緣子不同，Gil廣泛采用三柱式絕緣子來支撐導(dǎo)線，維持高壓導(dǎo)體部分與低壓外殼部分之間的絕緣。作為Gil的核心部件，三種支柱絕緣子的絕緣性能和力學(xué)性能對(duì)Gil的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。三種支柱絕緣子的絕緣強(qiáng)度與環(huán)氧樹脂性能和SF6充氣壓力密切相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)幾家廠家的550kV Gil的充氣壓力為0.5MPa~0.6MPa（絕對(duì)壓力）。在分析計(jì)算過程中，以較嚴(yán)格的0.5MPa為基準(zhǔn)。

不同位置的絕緣設(shè)計(jì)原則也不同。根據(jù)三種支柱絕緣子的結(jié)構(gòu)，可分為以下幾類：

（1）嵌筒和導(dǎo)電桿。（2） 絕緣體表面。（3） 絕緣體內(nèi)部。（4） 微粒捕集器和嵌件。

Gil三柱式絕緣子絕緣設(shè)計(jì)和優(yōu)化的關(guān)鍵是環(huán)氧樹脂部分的結(jié)構(gòu)和形狀。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分考慮上述設(shè)計(jì)原則，以保證可靠的絕緣性能。基于上述原理，本文設(shè)計(jì)了一種適用于550kV Gil的三柱式絕緣子。為了驗(yàn)證其絕緣性能，在0.4MPa充氣壓力下進(jìn)行了絕緣試驗(yàn)。三柱式絕緣子的Gil機(jī)組已成功通過工頻耐壓（740kv/1min）、操作沖擊耐受電壓（1425kv，正負(fù)15次）、正、負(fù)15次1675kv。試驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的三種支柱絕緣子完全能滿足550kV Gil的絕緣要求。

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的三柱式絕緣子在水平安裝時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度是否滿足要求，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)夾具。三柱絕緣子垂直放置，兩柱嵌件用夾具固定。壓力機(jī)連桿分別設(shè)置在筒體的上、下側(cè)，沿水平方向施加壓力，直至三柱絕緣子的一部分損壞。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)壓力達(dá)到62kn時(shí)，三根支柱絕緣子嵌件與環(huán)氧樹脂的粘結(jié)部分發(fā)生破壞，與計(jì)算結(jié)果中的最大應(yīng)力位置一致，證明了模擬分析的正確性。

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