高压绝缘子[精选].ppt

* * 专题. 沿面放电和高压绝缘子 绝缘子的分类 绝缘子的用途是支撑导体，将电位不同的导电体（含接地体）在机械上相互连接，而在电气上则相互绝缘。 主要分为两大类： 1 绝缘子（Insulator)：用在导电体和接地体之间的绝缘和 固定连接，如隔离开关安装触头的支柱绝缘子、悬挂输电线的绝缘子串 2 套管(Bushing、insulating tube): 用作导电体穿过接地隔 板、电器外壳或墙壁的绝缘部件，如变压器出线套管 二. 绝缘子的电气性能 闪络电压：连通两电极的沿绝缘体外部空气的放电电压 1.干闪络电压－清洁干燥绝缘子的闪络电压，是户内绝缘子的主要性能 2. 湿闪络电压－洁净绝缘子在淋雨时的闪络电压，是户外绝缘子的主要性能 3. 污秽闪络电压－表面脏污的绝缘子在受潮情况下的闪络电压， 三. 绝缘子的材料 绝缘件，常用的是电瓷，是一种无机绝缘材料，由石英、 长石和粘土烧制而成，另外还有玻璃、浇注环氧树脂、 合成绝缘子 2. 金属附件，主要由铸铁和钢制成，套管的导杆一般用铜杆 或铜管 3. 胶合剂，将绝缘件和附件胶合连接的材料，常用500号硅酸 盐水泥 Porcelain Insulator Polymer insulator Rubber insulator Glass insulator 悬式绝缘子 支柱绝缘子 开关瓷套 针式绝缘子 变压器出线套管 Glass insulator Polymer Rubber insulator 四. 沿面放电的一般概念 沿面放电：沿着固体介质表面发展的气体放电现象 -----沿面放电发展到跨接两级的贯穿性的空气击穿称为闪络。 电力系统外绝缘： -----指各种绝缘子的外露部分及各种空气间隙绝缘，一般是自恢复绝缘。 Flashover 固体介质与气体介质交界面上的电场分布情况对沿面放电的特性影响很大，界面电场可分为三种情况： 五. 均匀电场中的沿面放电 沿面闪络电压明显低于纯气隙中的击穿电压，这是因为介质表面粗糙、吸附水分以及存在的微气隙等使电场分布发生畸变的缘故 1. 均匀电场 2. 强垂直分量的极不均匀电场 ----典型的如套管 3. 弱垂直分量的极不均匀电场 ----典型的如支柱绝缘子 均匀电场 弱垂直分量的 极不均匀电场 强垂直分量的 极不均匀电场 1-电极 2－固体介质 3－电力线 六. 极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿面放电 基本过程 ----各处场强差异大，套管法兰附近的电力线密集，电场最强， 可出现持续局部沿面放电 Ｕ↑→　浅兰色的电晕放电 Ｕ↑↑→　电晕延伸，形成平行细光线，是一种辉光放电 Ｕ↑＞临界值→放电性质改变，明亮的树枝状火花， 在不同位置交替出现，有轻的爆裂声，称滑闪放电 Ｕ↑一点→滑闪放电火花迅速增长，贯穿两级→ 沿面闪络 (a)电晕放电 -导杆 1 2-法兰 (b)细线状 辉光放电 1 2 (c)滑闪放电 1 2 2. 等值回路及分析 T－导杆 D－介质 F－法兰 x=0 T D F x= 1 2 C0－比电容，介质表面单位面积对导杆的电容 0 由于C0的分流作用，使套管表 面上的电压分布不均匀，在法 兰附近，电场强度大，容易发 生滑闪放电。 F T D Rv－瓷套的体积电阻 RS－瓷套的表面电阻 提高套管的起晕电压和滑闪电压的措施： ▲减小C0：加大法兰处套管的外径和壁厚，也可采用介电常数较小的介质，如用瓷－油组合绝缘代替纯瓷介质等办法。 ▲减小绝缘表面电阻，如在套管靠近法兰处涂半导体釉或半导体漆，使此处压降逐渐减小，防止滑闪电压过早出现，从而提高沿面闪络电压。 ▲对于35kV以上的高压套管，以上措施还不够，必须采用能调节径向和轴向电场的电容式套管或绝缘性能更好的充油式套管 七.极不均匀电场且垂直分量很弱时的沿面放电 典型的如支柱绝缘子， 绝缘子的干闪络电压基本随极间距离的增大而提高， 其平均击穿场强比前一种情况有滑闪放电时高。 八.固体介质表面有水膜时的沿面放电 A B C A′ B′ 绝缘子配备伞裙，提高湿闪电压 湿闪电压与伞裙数、伞的倾角、伞裙 直径、伞裙伸出长度与伞裙间气隙长 度之比等因素有关，在设计绝缘子时 要仔细考虑