鋼化玻璃自爆機理
玻璃絕緣子玻璃件為鋼化玻璃,其特點是表面存在壓應(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,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)力作用下會迅速產(chǎn)生裂紋,進而造成玻璃件粉碎,也即自爆。
殘錘分析
鋼化玻璃絕緣子自爆后的傘盤玻璃碎散落后形成殘錘,殘錘上的玻璃形態(tài)可以為自爆原因分析提供幫助。殘錘玻璃形態(tài)類型:
?、?放射狀
單一缺陷引發(fā)的自爆,對其裂紋進行逆向?qū)ふ?,可以找到起爆點。若殘錘上的碎玻璃渣呈放射性形狀時,其裂紋起始點也即自爆起始位置位于玻璃件的頭部,該情況下的自爆是玻璃件自身質(zhì)量引起,如配料、溶制工序等。
殘錘-放射狀
殘錘-放射狀
?、?魚鱗狀
若殘錘上的碎玻璃渣呈魚鱗狀,且自爆起始位置位于玻璃件靠近鐵帽底部附近,該情況下的自爆原因有兩種可能,即由于產(chǎn)品自身的缺陷的自爆或者外力引起的玻璃破碎,這種外力可以是機械應(yīng)力,也可以是電應(yīng)力,如持續(xù)的電火花打擊,工頻大電流以及不均勻的泄漏電流引發(fā)的玻璃件的破碎等。
?、?混合狀
若殘錘上的碎玻璃渣呈魚鱗狀和射性形狀同時存在,則自爆起始點位于玻璃件的傘裙上,該情況下的自爆,內(nèi)因及外因都有可能導(dǎo)致。
殘錘-混合型
殘錘-混合型
應(yīng)對措施
①入網(wǎng)控制,通過抽樣檢測機械破壞、陡波沖擊性能控制入網(wǎng)玻璃絕緣子質(zhì)量。
?、谥匚蹍^(qū)使用復(fù)合絕緣子,確定因積污過重引發(fā)集中自爆的,可用復(fù)合絕緣子代替玻璃絕緣子。
?、奂訌娧惨暀z查,在惡劣天氣如雷擊后應(yīng)及時對輸電線路進行特巡。
?、苤匾曔\輸,基建、搶修運輸鋼化玻璃絕緣子時,應(yīng)有保護物保護,以免受到損傷。
機械性能:玻璃絕緣子在運行中常受到導(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、設(shè)備操作機械力、短路電動力、地震和其他機械力的作用。國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對機械性能規(guī)定有嚴(yán)格的要求,對玻璃絕緣子的機械性能,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。對于不同電壓等級,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。為避免在運行中擊穿,玻璃絕緣子的擊穿電壓閃絡(luò)電壓。在出廠試驗中,可擊穿型的瓷玻璃絕緣子一般經(jīng)過火花試驗,即加高壓使絕緣表面發(fā)生頻繁的火花,維持一定時間,看是否被擊穿。某些玻璃絕緣子還需經(jīng)過電暈試驗,無線電干擾試驗,局部放電試驗和介質(zhì)損耗試驗等。高海拔地區(qū)玻璃絕緣子,因空氣密度下降而使電氣強度下降,因此,其耐受電壓換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件時應(yīng)相應(yīng)提高。污穢玻璃絕緣子受潮時的閃絡(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)計和更大的爬電距離。
玻璃絕緣子分類
耐污型 直流型 球面型 空氣動力型 地線型
玻璃絕緣子的原理
有些增強子位于啟動子上游,有些位于下游,所以絕緣子的效應(yīng)并不取決于絕緣子同啟動子的相對位置。因此,對絕緣子效應(yīng)的方向性的原因還沒有真正弄清楚。