硅橡膠復(fù)合絕緣子技術(shù)發(fā)展

界面和密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 
　　界面和密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是復(fù)合空心絕緣子設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，畢竟復(fù)合空心絕緣子的運(yùn)行時(shí)間不長、數(shù)量不多，其很多關(guān)鍵性技術(shù)未經(jīng)過運(yùn)行環(huán)境長期考驗(yàn)，特別是端部附件、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂管與傘套三者的界面，若處理不當(dāng)，將會影響復(fù)合空心絕緣子的安全運(yùn)行。近年來，由于密封質(zhì)量下降導(dǎo)致套管出現(xiàn)事故的也很多，大多是端部附件澆裝界面的硅填充物(RTV密封膠)不密實(shí)，或由于溫差變化出現(xiàn)裂紋導(dǎo)致水分滲入，或者母線、開關(guān)、斷路器等在自身重力、覆冰、風(fēng)力的作用下，產(chǎn)生垂直于復(fù)合空心絕緣子軸向的拉力，引起端部連接界面裂縫擴(kuò)大，進(jìn)而漏油或漏氣，引發(fā)嚴(yán)重事故。 
　　復(fù)合空心絕緣子的芯體是玻璃纖維浸環(huán)氧樹脂高溫纏繞的，它同時(shí)承受機(jī)械應(yīng)力、電應(yīng)力、六氟化硫及其分解物的化學(xué)作用，大氣中的水分可能由于設(shè)計(jì)缺陷、質(zhì)量缺陷等進(jìn)入內(nèi)部，使玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂管發(fā)生劣化。并且，玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂管的膨脹系數(shù)接近于零，而鋁合金的膨脹系數(shù)為0.26×10-6，兩者相差盡管很小，但氣體*，為了保證產(chǎn)品在戶外長期運(yùn)行的可靠性與安全性，設(shè)計(jì)和制造時(shí)要能保證端部附件、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂管和護(hù)套的界面聯(lián)接和密封可靠。 
　　關(guān)鍵參數(shù)控制 
　　為降低劣化率，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，除加強(qiáng)生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制外，增加檢驗(yàn)手段，提高技術(shù)參數(shù)也是剔除缺陷產(chǎn)品的一種有效途徑。如對復(fù)合絕緣子關(guān)鍵是對壓接過程的控制。現(xiàn)在已要求壓接過程必須采用聲發(fā)射探測法并配有其他有效的質(zhì)量控制手段逐個(gè)檢測，杜絕發(fā)生端部連接過壓和欠壓問題。要求復(fù)合絕緣子破壞負(fù)荷的平均值減去3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差大于額定機(jī)械負(fù)荷。對于高噸位產(chǎn)品，還要求進(jìn)行1.2SML持續(xù)24小時(shí)的機(jī)械拉伸負(fù)荷試驗(yàn)。芯棒的水?dāng)U散試驗(yàn)由早期規(guī)定的1毫安提高至小于0.3毫安。另外，對于不同電壓等級的護(hù)套厚度進(jìn)行了提高，芯棒要求逐個(gè)進(jìn)行燈光 檢查，應(yīng)能通過雷電沖擊耐受電壓試驗(yàn)和耐應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)及機(jī)械拉伸破壞負(fù)荷對比試驗(yàn)，傘裙護(hù)套材料的要求相比以往大大提高等。這些都是國內(nèi)外進(jìn)行的研究。

絕緣子作為輸電線路安全運(yùn)行的重要設(shè)備之一，其技術(shù)性能得到電力運(yùn)行部門及制造業(yè)的普遍關(guān)注。資料顯示，我國復(fù)合絕緣子2008年的故障率為萬分之一，雖然這個(gè)數(shù)據(jù)表明了國產(chǎn)復(fù)合絕緣子質(zhì)量水平達(dá)到了新的高度，但絕緣子核心技術(shù)仍需要進(jìn)一步發(fā)展。對此，本報(bào)特邀國網(wǎng)電科院專家對我國復(fù)合絕緣子的技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。 
　　電網(wǎng)的高速發(fā)展促進(jìn)了復(fù)合絕緣子產(chǎn)業(yè)的迅速壯大，使我國硅橡膠復(fù)合絕緣子制造技術(shù)居世界 水平。 
　　粗略統(tǒng)計(jì)，全國復(fù)合絕緣子制造企業(yè)已超過100家，但占市場主導(dǎo)的企業(yè)僅有10多家。而且，由于硅橡膠復(fù)合絕緣子制造水平、質(zhì)量管理、運(yùn)行條件等方面存在較大差異以及復(fù)合絕緣子使用數(shù)量的逐年增多，近年來復(fù)合絕緣子發(fā)生閃絡(luò)、損壞事故日趨增多，表現(xiàn)在閃絡(luò)、機(jī)械強(qiáng)度下降、擊穿、脆斷、劣化及外力破壞等，極大地影響電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，這也表明在硅橡膠復(fù)合絕緣子制造技術(shù)上還存在一些尚待研究的問題。
　　復(fù)合絕緣子發(fā)展歷程 
　　20世紀(jì)90年代以前，國內(nèi)基本上以瓷絕緣子為主，玻璃絕緣子用量較少，而復(fù)合絕緣子尚處于研發(fā)階段。 
棒形懸式復(fù)合絕緣子是在1995年以后開始進(jìn)入實(shí)用化階段。此后，復(fù)合絕緣子入網(wǎng)數(shù)量連年翻番。尤其是2001年以后，整體注射成型、壓接式連接、多種形式密封措施等關(guān)鍵制造技術(shù)不斷成熟，并積累了大量的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為復(fù)合絕緣子的推廣應(yīng)用提供了契機(jī)，使復(fù)合絕緣子成為我國解決污穢地區(qū)輸電線路外絕緣污閃問題zui為有效的方法之一。2004年以后，300～550千牛產(chǎn)品相繼成功研發(fā)，國產(chǎn)產(chǎn)品逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，世界復(fù)合絕緣子制造技術(shù)的發(fā)展。 
　　隨著棒形懸式復(fù)合絕緣子的廣泛應(yīng)用，輸電線路污閃事故逐年下降，安全運(yùn)行可靠性逐漸提高;而變電站設(shè)備用空心瓷絕緣子由于制造難度大，很難滿足超高壓電力設(shè)備的使用要求。為解決這個(gè)問題，借鑒復(fù)合硅橡膠在線路上的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。2004年，國產(chǎn)復(fù)合空心絕緣子、復(fù)合支柱絕緣子、復(fù)合硅橡膠增爬裙等開始在110～550千伏變電設(shè)備上大量使用，并為遏制污閃事故的發(fā)生起到了重要作用。 
　　隨著硅橡膠復(fù)合絕緣子在變電站推廣應(yīng)用并取得良好的運(yùn)行效果，變電站設(shè)備外絕緣復(fù)合化優(yōu)勢和趨勢日漸突出。各級變電站母線門型構(gòu)架進(jìn)出線上的耐張串、跳線串和懸垂串等逐漸使用棒形懸式復(fù)合絕緣子;其次，各類變電設(shè)備，包括變壓器、斷路器、避雷器、互感器、電抗器、隔離開關(guān)、組合電器、電纜終端、穿墻套管、母線支柱等大量使用硅橡膠復(fù)合絕緣子。 
　　以硅橡膠材料的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)瓷為主的外絕緣結(jié)構(gòu)，為高壓輸變電設(shè)備開拓一些新的技術(shù)領(lǐng)域。變電設(shè)備復(fù)合外絕緣的技術(shù)優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)性、可靠性已廣被認(rèn)同，成為替代瓷空心絕緣子并解決污穢地區(qū)變電設(shè)備用瓷絕緣子污閃、斷裂、爆炸等問題的新一代產(chǎn)品。