玻璃絕緣子優(yōu)良的介電性能和無老化現(xiàn)象
絕緣子絕緣性能的好壞與絕緣材料的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。玻璃屬于非晶體結(jié)構(gòu),是沒有固定熔點(diǎn)的硅酸鹽化合物,結(jié)構(gòu)致密,質(zhì)地均勻,產(chǎn)生于易控制的連續(xù)生產(chǎn)工藝消除了生產(chǎn)人員對(duì)絕緣子性能的人為影響。SiO2是構(gòu)成玻璃的骨架,其他氧化物填充于骨架之中,并由化學(xué)鍵連接起來,相互作用大,不易被電場(chǎng)極化,表現(xiàn)出了很好的惰性,是理想的絕緣材料。
玻璃絕緣子良好的機(jī)械性能和耐溫差特性
當(dāng)玻璃體壓制成型后還處于高溫狀態(tài)時(shí),通過可控的冷空氣噴吹玻璃體表面,使之驟然降溫,從而產(chǎn)生均勻的預(yù)應(yīng)力,使玻璃體的內(nèi)部因受冷而收縮產(chǎn)生內(nèi)部張力,這種張力使玻璃體表面出現(xiàn)一個(gè)永888久性的壓應(yīng)力。玻璃體經(jīng)過鋼化過程后,其耐機(jī)械打擊能力有很大的提高。另外,當(dāng)送電線路發(fā)生單項(xiàng)接地短路時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流,這既要求絕緣子有良好的抗電弧能力,也要求抗拉強(qiáng)度不能下降。鋼化玻璃絕緣子耐電弧能力比瓷絕緣子高,而抗拉強(qiáng)度卻沒有明顯下降。
玻璃絕緣子壽命長(zhǎng)及電氣性能好
絕緣子玻璃件經(jīng)鋼化處理(760~ 780℃)獲得均勻分布的鋼化內(nèi)應(yīng)力,它是一種永88久應(yīng)力,不會(huì)隨產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。線路運(yùn)行時(shí)的高溫度為70~8O℃ ,遠(yuǎn)低于玻璃的退火溫度;如遇雷擊或污閃時(shí),雖電弧溫度可達(dá)3 000℃ 以上,但燃弧時(shí)間極短,玻璃不可能產(chǎn)生退火現(xiàn)象。因此,玻璃絕緣子具有壽命周期長(zhǎng)和不易老化的特點(diǎn)是有科學(xué)依據(jù)的。同時(shí),鋼化玻璃介質(zhì)的平均擊穿強(qiáng)度達(dá)1 700 kV/cm,如雷擊灼傷玻璃表面(深度1~2 mm)未傷及鐵帽、鋼腳時(shí),該產(chǎn)品能繼續(xù)使用。而瓷絕緣子灼傷瓷釉和合成芯棒時(shí),這兩種產(chǎn)品就更換。所以,玻璃絕緣子的電氣強(qiáng)度在整個(gè)運(yùn)行過程中相當(dāng)穩(wěn)定,電氣性能化。
鋼化玻璃自爆機(jī)理
玻璃絕緣子玻璃件為鋼化玻璃,其特點(diǎn)是表面存在壓應(yīng)力,內(nèi)部存在張應(yīng)力。
玻璃件應(yīng)力的生成原因是玻璃件加工中的溫度變化。當(dāng)已被加熱至軟化溫度(760~780℃)的玻璃件快速冷卻時(shí),表面層急冷力收縮,但內(nèi)部溫度仍然較高處于膨脹狀態(tài),導(dǎo)致表面層收縮受阻,在表面層中留下壓應(yīng)力;隨后內(nèi)部溫度降低開始收縮,但此時(shí)表面層已經(jīng)硬化,導(dǎo)致內(nèi)部收縮受阻而產(chǎn)生張應(yīng)力。這兩種應(yīng)力一直到完全冷卻和溫度梯度全部消失后均勻分布在玻璃件內(nèi),為永6久應(yīng)力。
玻璃絕緣子玻璃件中壓應(yīng)力和張應(yīng)力的平衡一旦被破壞,在應(yīng)力作用下會(huì)迅速產(chǎn)生裂紋,進(jìn)而造成玻璃件粉碎,也即自爆。
玻璃絕緣子具有良好的基本性能,在不同的領(lǐng)域中進(jìn)行廣泛的使用和推廣,主要的基本性能包括電氣、機(jī)械和熱性能。此外,還有耐環(huán)境和耐老化等性能。玻璃絕緣子的不同性能在不同的環(huán)境中具有不同的性能,所以在使用中要主要良好的產(chǎn)品性能。當(dāng)玻璃絕緣子電壓等級(jí)提高時(shí),其尺寸和重量也相應(yīng)增加,但電氣和機(jī)械性能并不按比例提高,耐熱急變性能下降。因此,電壓等級(jí)高的玻璃絕緣子制造起來比較困難,在生產(chǎn)時(shí)按照一定的工藝進(jìn)行生產(chǎn),玻璃絕緣子的良好性能。
機(jī)械性能:玻璃絕緣子在運(yùn)行中常受到導(dǎo)線的重力和張力、風(fēng)力、覆冰重量、玻璃絕緣子自重、導(dǎo)線振動(dòng)、設(shè)備操作機(jī)械力、短路電動(dòng)力、地震和其他機(jī)械力的作用。國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)械性能規(guī)定有嚴(yán)格的要求,對(duì)玻璃絕緣子的機(jī)械性能,要玻璃絕緣子能夠承受導(dǎo)線的重力和張力,承受不同阻力,使玻璃絕緣子在不同的使用中具有良好的使用價(jià)值。
電氣性能:沿著絕緣表面發(fā)生的破壞性放電稱為閃絡(luò),閃絡(luò)特性是玻璃絕緣子的主要電氣性能。對(duì)于不同電壓等級(jí),玻璃絕緣子的耐受電壓要求各不相同,其指標(biāo)有工頻干、濕耐壓、雷電沖擊耐壓、雷電沖擊截波耐壓、操作沖擊耐壓等。為避免在運(yùn)行中擊穿,玻璃絕緣子的擊穿電壓閃絡(luò)電壓。在出廠試驗(yàn)中,可擊穿型的瓷玻璃絕緣子一般經(jīng)過火花試驗(yàn),即加高壓使絕緣表面發(fā)生頻繁的火花,維持一定時(shí)間,看是否被擊穿。某些玻璃絕緣子還需經(jīng)過電暈試驗(yàn),無線電干擾試驗(yàn),局部放電試驗(yàn)和介質(zhì)損耗試驗(yàn)等。高海拔地區(qū)玻璃絕緣子,因空氣密度下降而使電氣強(qiáng)度下降,因此,其耐受電壓換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件時(shí)應(yīng)相應(yīng)提高。污穢玻璃絕緣子受潮時(shí)的閃絡(luò)電壓大大低于其干、濕閃絡(luò)電壓,因此,污穢地區(qū)須加強(qiáng)絕緣或采用耐污型玻璃絕緣子,其爬電比距(爬電距與額定電壓之比值)應(yīng)較正常型高。直流玻璃絕緣子與交流玻璃絕緣子相比較,其電場(chǎng)分布較差,又有吸附污粒和電解作用,閃絡(luò)電壓較低,一般要求有特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和更大的爬電距離。
玻璃絕緣子,絕緣子的組成及加工方法
玻璃絕緣子是高壓和壓輸電線路使用的換代產(chǎn)品,早年間鋼化玻璃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。
生產(chǎn)廠商實(shí)力信息
玻璃絕緣子對(duì)技術(shù)水平要求較高,只有實(shí)力雄厚的制造商才能擁有良好的生產(chǎn)工藝,成熟的生產(chǎn)技術(shù)和完善的質(zhì)量檢驗(yàn)流程。 因此,在購買玻璃絕緣子時(shí),需要檢查制造商的實(shí)力信息。 例如,查閱制造商的經(jīng)營生產(chǎn)執(zhí)照,收集一些制造商的技術(shù)團(tuán)隊(duì)信息和制造工藝信息,準(zhǔn)確掌握制造商的實(shí)力。