关于重污区用绝缘子外绝缘结构设计的几点体会

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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摘要：阐述了外绝缘结构设计时应注意的问题和应避免的误区；提出了如何更有效、更合理地增大绝缘子爬电距离的一些思路和方法。
　　关键词：绝缘子；外绝缘结构；爬电距离；爬电系数；大小伞；带棱伞
　　分类号:TM216文献标识码:B
　　文章编号:1003-8337(2000)02-0012-03

　　1序言

　　目前，随着环境污染的日益严重，电力系统的污闪事故频繁发生，从而造成了重大的经济损失。为安全运行起见，电力和开关厂等部门纷纷对其所用的设备和绝缘子采取调整爬电距离的措施,即采用适用于该污区（一般为Ⅲ级或Ⅳ级污区）的耐污型绝缘子代替原来使用的绝缘子。
　　然而，在产品的具体设计时，由于有些设计人员不能合理的选取绝缘子的伞形结构，从而导致了在产品高度不变时，爬电距离布置不过来；或者是爬电距离能布置过来，但是产品高度或伞径却提高了较多,从而导致用户不能选用本企业的产品。有的设计人员甚至认为绝缘子外绝缘结构设计没什么变化，也没什么意思。其实，伞形结构是影响电瓷产品合格率的最重要的因素之一。
　　鉴于此,笔者将对重污区用绝缘子外绝缘结构的设计谈一点自己的体会与看法。

　　2主要约束条件

　　主要约束条件也是设计人员必须遵守的基本原则。
　　2.1产品高度
　　产品高度一般应符合IEC标准或国家标准。少数情况下用户能够接受比标准中规定高度稍高的绝缘子，但是这样会导致该绝缘子的通用性降低，市场竞争力降低，从而影响了企业的经济效益。所以在产品设计时（见图1）,笔者一贯主张选用 IEC标准或国家标准中规定的产品高度（即相同电压等级的产品高度h基本为一个定值）。

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　　图1

　　2.2伞间最小距离c
　　c是具有相同直径的相邻伞间的最小距离，这个距离在降雨条件下是重要的，它可以避免二相邻伞间的桥接，一般取c≥30为好。
　　2.3伞间距和伞伸出之比S/P
　　S/P对靠过大地增大伞伸出P或不恰当地增加伞数来随意地得到大的爬电距离的这种做法进行了限制。该比值对绝缘子的自洁性是重要的。一般取S/P≥0.8为好。
　　2.4爬电距离和间距之比Ld/d
　　Ld/d比值规定了爬电距离的利用情况，为避免局部短接，其值应＜ 5为好。
　　2.5大小伞伞伸出之差（P1-P2）
　　该值在降雨条件下是重要的，它可以避免大小伞间的桥接。一般取（P1-P2）≥15为好。
　　2.6伞的倾斜α
　　伞的倾斜对自洁性是重要的。一般来说，对伞的上表面以α＞5° 为好，对伞的下表面α＞2°为宜。
　　2.7爬电系数C.F.
　　C.F.=Lt/St。其中,Lt是一只绝缘子的总爬电距离，St是电弧距离，是不考虑招弧角沿绝缘子外部在正常施加电压的二金属部件间的最短空气距离。一般来说,对Ⅰ级和Ⅱ级污区：C.F.≤3.5为好;对Ⅲ级和Ⅳ级污区 :C.F.≤4.0为宜。

　　3爬电距离设计时的几个误区

　　3.1确立所谓的标准伞形,束缚了设计人员的思维
　　如图2所示, 该伞形把伞圆弧及伞的倾斜都严格规定了,设计人员在产品设计时要严格遵循上述伞形规定。当用户需要大爬距产品时,只有增大伞伸出。然而，伞伸出增大时，爬电距离并不是线性的增加；当伞伸出增大到一定程度时，爬电距离就基本上不增加了。况且，在伞圆弧及伞的倾斜不变的情况下，盲目地或者说过分地增大伞伸出，会增大产品成型或烧成时的难度，严重影响产品的全过程合格率。

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　　图2某企业内控的标准伞形

　　因此,笔者以为一个优秀的设计人员不应该被所谓的标准伞形所束缚，应该具有创新意识。只有这样才能更好地开发新产品，并且能有效地降低产品的设计成本。
　　3.2认为带棱伞比大小伞能更好地增大产品的爬电距离
　　且不说伞下带三个棱或四个棱的伞和大小伞相比，有许多缺点，仅从能更好地增大爬电距离这一点来说，带棱伞也不会比合理的大小伞能更好地增大产品的爬电距离。试比较图3 、图4、图5三种伞形。

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