架空线路耐张杆塔上使用硅橡胶复合绝缘子设计探讨

架空线路耐张杆塔上使用硅橡胶复合绝缘子设计探讨

韩立奎郑振智冯博

（国网德州供电公司山东德州253008）

摘要：硅橡胶复合绝缘子自上世纪九十年代开始，已经陆续广泛应用在高压送电线路杆塔上了，但是主要还是应用在直线杆塔上做为悬垂串使用。而对于耐张转角杆塔上的应用主要还是传统的瓷、玻璃绝缘子。本文通过作者的分析，希望对这个问题做更深一步的探讨。

关键词：输电线路；复合绝缘子；设计荷载；比较；应用

Abstracts:SiliconRubberInsulatorhasbeenusedonthehigh-tensiontransmissionlinesince1990s,whileitusedtobethecatenariesstrainpartonthestraightlinepole.Whilethetraditionalporcelainorglassonesarestillmainlyusedonthestraininsulatortower.Andthereisafurtherstudybaseonit.

Keywords:transmissionline;compositeinsulator;designload;comparison;application.

一开头语

有机绝缘材料，特别是高温硫化硅橡胶的优良性能已经被实践所证实，用其制作的硅橡胶复合绝缘子在国内外已经安全运行了20年后，经试验仍然具有良好的绝缘性能并且没有明显的放电痕迹。这一优良性能主要由于硅橡胶的憎水性和其内部的小分子易于迁移到污层外表面的性质决定的；憎水性使其表面不易形成水膜，而小分子迁移到污层外表面有利于修补由于污秽积累而受损的憎水性并包裹污物而使放电和闪络不易沿面发展。目前硅橡胶复合绝缘子作为电力设备外绝缘有逐渐取代传统的瓷、玻璃等无机绝缘子的趋势，就架空线路而言，使用硅橡胶复合绝缘子作为强有力的防污闪措施也是大家公认的。但在架空线路耐张杆塔上大量使用硅橡胶复合绝缘子的问题，在人们心中还有一些疑虑，甚至有人认为复合绝缘子不能在架空线路耐张杆塔上应用。本文就复合绝缘子在耐张杆塔上的使用做进一步分析，希望与大家就这个问题做更深一步的探讨。

三架空线路耐张杆塔上使用复合绝缘子与瓷绝缘子的性能比较

三耐张杆塔上使用复合绝缘子应注意的几个问题

3.1复合绝缘子的选取问题

做为单个复合绝缘子在应用方面并没有区分悬垂串、耐张串的差别，只是耐张串在运行中负荷比悬垂串大，选用额定机械负荷较大的复合绝缘子即可。我国复合绝缘子在耐张串上使用不多，主要是对复合绝缘子的机械性能担心，但从耐张串的受力状况看仍然属于拉伸负荷为主，其次少量的风、冰及自重的垂直负荷，另外是在导线摆动时可能有轻微的扭转负荷。从复合绝缘子的动载试验结果可知，幅度很低的扭转负荷对复合绝缘子的机械性能影响非常小。根据对一支Φ30芯棒长达5.78米的复合绝缘子间隔棒的弯曲疲劳试验的结果表明，在最大弯曲挠度达95cm时，其循环频率为27次/分情况下达到20万次循环后没有任何损伤。应该肯定的说，在架空线路耐张塔上使用复合绝缘子是和直线杆塔上没有任何差别的。但为更安全起见，在耐张塔上使用复合绝缘子建议采用双支复合绝缘子并联端部采用双联板组合形式，这样可增大安全系数，另一方面可以减复合绝缘子受到的扭矩，提供运行可靠性。

110kV及以上合成绝缘子两端均应配置均压环，它可以保护合成绝缘子表面不受电弧烧伤，确保线路重合闸成功，同时均压环使得端部电场得到屏蔽，避免端部密封损坏。电弧距离是影响绝缘子耐雷水平主要因素，均压环形状对合成绝缘子耐雷水平影响主要取决于它的屏蔽深度。在实际运行中，应适当加长合成绝缘子长度，同时两端安装均压环。

耐张杆塔上使用复合绝缘子在安装时应注意的事项

（1）为了尽量减少复合绝缘子在运行中受到弯曲力、扭转力的作用，因此必须保证复合绝缘子两端连接金具的活动性、旋转灵活性。

（2）应注意保护复合绝缘子的伞裙护套，使其不受磨损划伤，不允许将起吊绳索绑扎在伞裙护套上，而应当采取可靠的保护措施，例如挂线时先解去复合绝缘子的塑料薄膜，仍把纸筒套上作为绑扎时保护复合绝缘子用，等到在杆塔上挂线前把其去掉。

（3）施工人员不允许坐、踩踏在复合绝缘子上，应使用专用的梯子进出导线。在安装时应尽量避免使复合绝缘子受到冲击、弯曲及扭转负荷。

耐张杆塔上使用两支或多支复合绝缘子串联成一串的组合形式的优点220kV等级复合绝缘子可以用两支110kV复合绝缘子串联成串，或者设计成用更多支复合绝缘子串联成串的组合串。这样就具有瓷、玻璃绝缘子特点外，还具有复合绝缘子的一系列优点！当然由于其串

联元件较多，故其可靠性来讲会有所降低，但比使用瓷、玻璃及瓷复合绝缘子来讲，因其串联元件较少，故可靠性还是高。

四结论

复合绝缘子在架空线路耐张杆塔上使用的问题，在国外已有30多年的成功运行经验。根据有关资料说明，德国某公司生产的“RUDURELEX”牌复合绝缘子自1967开始就在245kV高压线路耐张杆塔上挂网，至今仍在安全运行。还有就是1978年在南非420kV线路耐张塔上挂网运行的耐张合成绝缘子。至今安全运行了也接近30年了。

以上是在超高压架空线路耐张杆塔上使用复合绝缘子的例子，耐张线路绝缘子是采用整支棒型结构双支复合绝缘子并联组成的绝缘子串。1997年上半年国际GIRGE绝缘子工作组WG22.03在世界范围内进行了一次广泛的调查统计，在调查到近百支硅橡胶复合绝缘子中用在耐张杆塔上的约10%左右。德国斯图加特的EVS电力公司对用于245kV线路上直线、耐张杆塔上运行了15年的复合绝缘子进行抽查试验，结果发现其电气、机械性能均没有明显的变化。

从国外成功运行的经验来看，复合绝缘子是完全能够在架空线路耐张杆塔上使用的，而且比其它绝缘材料制成的绝缘子如瓷、玻璃及复合瓷绝缘子等有不可比拟的优点，无论是可靠性、经济性等都具有独特之处。虽然我国复合绝缘子使用起步较晚，但全国各地均有复合绝缘子在220kV及以下架空线路耐张杆塔成功使用的例子及经验。随着技术能力与认识水平的不断提高，逐渐的在超高压架空线路中也开始应用，如国网公司管理的500kV龙政线二次调爬改造中，耐张合成绝缘子就开始应用了。可以相信，随着复合绝缘子质量的进一步提高，运行经验的不断积累，复合绝缘子在耐张杆塔上的应用必将越来越广泛。

参考文献

[1]ISBN7-5083-0541-8,电力金具手册（第二版）[M].

[2]DL/T5092-1999,110～500kV架空送电线路设计技术规程[S].