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绝缘子及金具组装设计

主讲人：易鸣

第八章绝缘子及金具组装设计

第一节绝缘子

绝缘子是输配电系统使用最广泛的基础元件，

用于支持导线并起到绝缘作用的机械支撑装置。

绝缘子的作用：

1、为传输电流的导线提供机械支撑；

2）防止电流与大地形成通道接地。

目前输电线路上，主要使用盘式悬垂绝缘子、

棒式绝缘子、针式绝缘子等；

输配电线路上广泛使用的盘式绝缘子主要有瓷绝缘子图8—1

玻璃绝缘子图8—2。

棒型绝缘子如图8—3所示。

针式绝缘子主要用在配电线路中，如图8—4所示。

1、机械性能要求

绝缘子的机械性能包括抗拉、抗压、抗弯、抗机械冲击、

残余强度等。

机械强度安全系数K的计算：

式中：TaR—盘式的额定机电破坏负荷，

为绝缘子的额定机械破坏负荷，kN；

T—分别表示绝缘子的最大使用荷载、

断线荷载、或常年荷载。

常年荷载是指平均气温条件下绝缘子所承受的荷载。

表8—1绝缘子机械强度安全系数K

表8—1

类型

安全系数

运行情况

断线情况

悬式绝缘子

2.7

1.8

针式绝缘子

2.5

1.5

蝶式绝缘子

2.5

1.5

瓷横担

3

2

例8—1已知XP—125型绝缘子，

试问该绝缘子最大允许承载负荷是多少？

解：假设该型绝缘子在最大使用荷载是，安全系数取

根据绝缘子型号的表示方法知XP—125型绝缘子的

额定机电破坏负荷为125kN。最大允许荷载T：

线路断线情况时，安全系数取

若每串是双联，考虑断线时，最大允许荷载为

2、电气性能要求

绝缘强度：

绝缘子的绝缘结构和绝缘材料应在电场的作用下，

而不被击穿的耐受电压的能力。

该耐受电压的能力包括工频电压、操作过电压和雷击

过电压。

工频电压：

电力系统中正常运行情况下，导线对地的最高电压。

对于绝缘子来说，在工频电压下的绝缘子的泄露距离

（泄漏比距）应满足一定的要求。

泄漏距离（泄漏比距）：

指加有正常工作电压下两部件间沿绝缘子瓷质或

玻璃绝缘子外表面轮廓线的最短距离的总和。

在水泥或其它导电部分连接件表面测得的距离不应作

泄漏距离的一部分。

因此，要保证输电线路中可击穿型绝缘子在运行中，

能承受各种过电压的作用，而不致使绝缘被击穿，产生永久

性故障，就必须使绝缘子的泄露比距、1min工频耐受电压、

干（湿）耐受电压或干（湿）闪络电压以及相应过电压的

电气性能的要求。

3、热机性能要求

输电线路运行中的绝缘子受到机械负荷和自然界大气的

作用负荷外，还要受到冷热气温的急剧变化的影响。

为此，要求绝缘子必须具有良好的热机性能。

4、绝缘子的抗劣化性能

由于绝缘子长期处于高压场强、机械负荷和大气作用下

随着时间的推移将会不断地劣化，使绝缘子的电气性能

和机械承载能力不断下降，逐渐失去绝缘性能和机械能力，

以致击穿或破坏。

因此要求绝缘子的电气性能和机械承载能力的下降速度

尽可能的减慢，以延长绝缘子的使用寿命。

5、绝缘子的其他性能要求

1）当线路电压升到一定得时候，将会产生电晕放电，

这种电晕放电会对无线电产生干扰，因而绝缘子必须

满足电晕和抗无线电干扰的要求。

2）对绝缘子的附件，如弹簧销、钢帽和球头的防腐、

防锈以及尺寸均有严格要求。

3）对玻璃绝缘子必须将自破率控制在一定得范围内。

6、绝缘子的检验

1）制造厂商出厂前应进行严格的外表检查、型式试验

和批量抽检，满足各项技术标准的要求。

2）对出厂后的绝缘子，因运输等因素的影响，

对绝缘子必将产生一些不利的影响。

要求在使用前对（瓷）绝缘子进行耐压试验或绝缘测量。

一般不再要求更多的试验，如有特殊使用要求，可根据

需要进行一些必要的试验。

二、盘式悬式瓷绝缘子

绝缘子的分类：

按照绝缘子的连接方式，绝缘子

按照使用环境和地区，绝缘子

1、盘型悬垂瓷绝缘子型号表示方法

我国生产地绝缘子型号一般由：

字母（绝缘子类型）

数字（绝缘子的机电破坏荷载）

字母（绝缘子的特征）三部分组成。

其型号表示方法如图8—5所示。

1）绝缘子的型号

X表示悬式绝缘子；

XZ表示直流高压线路用盘型悬垂瓷绝缘子；

XD表示绝缘地线用盘型悬垂瓷绝缘子。

2）结构特征代号

结构特征代号：P表示普通盘伞形；H表示钟罩盘形伞；

WP表示双层盘形伞；AP表示大伞盘形伞。

3）特征数字

特征数字：表示额定机电破坏负荷（kN）。

4）安装与连接型号代号

安装与连接型号代号：

C表示槽型连接，球型连接不表示；N表示电极形式，

N表示耐张式，悬垂式不表示。

例XP—60C表示悬式瓷质绝缘子，机电破坏荷载70kN，

槽型连接；

XP—160表示普通悬