高压常用设备的绝缘.ppt

第三章、常用电气设备的绝缘第三章、常用电气设备的绝缘3.1绝缘子的绝缘n一、绝缘子的分类 1.按绝缘方式绝缘方式和连接方式连接方式分:①（狭义）绝缘子绝缘子→主要用于线路②瓷套瓷套→电器内绝缘的容器③套管套管→导电体穿过地隔板、电器外壳和墙壁的绝缘部件 2.按绝缘材料绝缘材料分:① 瓷瓷绝缘子② 钢化玻璃钢化玻璃绝缘子③ 复合复合绝缘子→由环氧树脂玻璃纤维棒+高分子聚合物伞盘、护套组成 3、构成：绝缘件、金属构件、胶合剂典型绝缘子典型绝缘子n绝缘件的材料大部分是电瓷电瓷（优点）；n玻璃玻璃是一种良好的外绝缘材料，钢化玻璃；损坏后有“自爆”特性，便于巡线时及时发现；n线路线路绝缘子：输配电线路中固定导线用固定导线用（针式、悬式、瓷横担式）；n支柱支柱绝缘子：支撑支撑高压配电装置母线和高压电器带电部分；瓷绝缘子瓷绝缘子瓷悬式瓷悬式盘形绝缘子线路线路瓷绝缘子特高压用绝缘子高压用绝缘子钢化玻璃钢化玻璃绝缘子针式瓷绝缘子 棒式瓷绝缘子高度高度和和外形外形是影响是影响绝缘子闪络电压绝缘子闪络电压的主要因素的主要因素棒式棒式瓷绝缘子n棒式支柱瓷绝缘子支柱支柱瓷绝缘子悬式悬式复合绝缘子支柱支柱复合绝缘子（户内型、户外型）4、对绝缘子的基本要求n有足够的电气强度电气强度n能承受一定的机械负荷机械负荷n能承受恶劣的大气和环境条件的变化绝缘子的电气性能电气性能：用绝缘子两端电极间沿绝缘子外部空气的放电电压——沿面闪络电压沿面闪络电压来衡量来衡量干闪络干闪络电压：清洁、干燥情况下绝缘子的闪络电压；淋雨闪络淋雨闪络电压：洁净的绝缘子在雨淋情况下的闪络电压；污秽闪络污秽闪络电压：表面脏污且在受潮情况下的闪络电压。

绝缘子的机械性能机械性能：拉伸负荷、弯曲负荷、扭转负荷棒形绝缘子（弱垂直分量弱垂直分量的不均匀电场）n棒形绝缘子的高度高度和外形结构外形结构是影响闪络电压的主要因素：•绝缘子两电极间的最短空气距离两电极间的最短空气距离（干闪距离）→干闪络电压干闪络电压•绝缘子伞的形状和布置伞的形状和布置→淋雨闪络电压淋雨闪络电压n干闪络电压干闪络电压接近于空气间隙的击穿电压n淋雨闪络淋雨闪络电压/湿闪络电压受安装位置影响•垂直安装时垂直安装时→上部伞边缘下的雨水雨水局部短路局部短路了了伞边缘间的空气间隙伞边缘间的空气间隙，因此闪络电压降低；•水平安装时水平安装时→瓷表面全部淋湿，但雨水雨水不会短不会短路路伞边缘间空气间隙伞边缘间空气间隙淋雨闪络电压由泄漏距由泄漏距离长度决定离长度决定，一般比垂直安装时的闪络电压高比垂直安装时的闪络电压高Ø雷电冲击和操作冲击电压下,淋雨闪络电压接近干闪电压线路悬式瓷绝缘子串电压分布电压分布n对地杂散电容对地杂散电容CE →对地杂散电容对地杂散电容CL →实际上CE 与与CL两种杂散电两种杂散电容同时存在，容同时存在，综合考虑时，绝缘子串的电压分布如下图：•由于悬式绝缘子串金属部分与接地的铁塔和带电的导线之间存在由于悬式绝缘子串金属部分与接地的铁塔和带电的导线之间存在杂散电容，使绝缘子串的电压分布不均匀。

杂散电容，使绝缘子串的电压分布不均匀nCE >CL → CE的的影响比影响比CL大大；靠靠近近导线的绝缘子的电压降最大最大，远离绝缘子电压降逐渐减小逐渐减小，当靠近铁塔横担时，CL的作用显著，电压降又升高又升高n绝缘子串的长度越长，串联绝缘子片越多，电压分布越不均匀•增大增大CL能一定程度上补偿CE的的影响影响，使电压不均匀程度减小不均匀程度减小•→增大导线截面积、采用分裂导线、均压环，增加绝缘子对导线增加绝缘子对导线的电容的电容CL ，达到改善电压分布的目的高压套管高压套管10kV户外瓷高压套管n当高压载流子导体穿过与其电位不同载流子导体穿过与其电位不同的金属箱壳或墙壁时，需用高压套管作为载流子的引线绝缘载流子的引线绝缘n典型的具有强垂直分量的不均匀电场结构强垂直分量的不均匀电场结构充油套管充油套管n内腔充内腔充绝缘油后成油后成为充油套管，绝缘等性能比具有空气腔等性能比具有空气腔时大大为改善在法兰处附近电场很不均匀，采用多个油隙的充多个油隙的充油套管，将油隙分隔得越油套管，将油隙分隔得越细，，击穿穿电压越高，但不可越高，但不可过多电容器的绝缘n储能密度概念•液体介质用作浸渍剂，填充固体介质中的空隙，提高组合绝缘电气强度，改善散热条件；•固体介质主要用电容器纸和塑料薄膜；•对液体、固体介质的要求：电缆的绝缘n导电线芯n电缆护套n绝缘介质n橡皮和塑料电缆 低压使用对变压器的绝缘要求n外绝缘外绝缘：油箱以外的空气绝缘n内绝缘内绝缘：油箱内的绝缘（主绝缘绕组对地、纵绝缘绕组内部）n电气性能的要求•耐压试验耐压试验：交流耐压、感应耐压、冲击耐压•预防性试验预防性试验：绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗、气相油色谱等n机械性能的要求n热性能的要求：温升试验n其它性能的要求n高压绕组的两种典型结构：n饼式绕组和圆筒式绕组、纠结式、多层圆筒式变压器常用绝缘材料n变压器油n绝缘纸n油纸绝缘n油屏障绝缘：覆盖层、绝缘层、屏障n干式变压器的绝缘：浸渍型和树脂型浸渍型和树脂型变压器的绝缘绕组间或绕组对铁芯柱绝缘绕组间或绕组对铁芯柱绝缘绕组对铁轭间的绝缘绕组对铁轭间的绝缘引线绝缘引线绝缘变压器的纵绝缘变压器的纵绝缘高压电机的绝缘工作条件n热的作用n机械力的作用n电场的作用。