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扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量
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扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量

February 22, 2017 • HV/HP Testing / 高压/高能试验, Insulator / 绝缘子, Testing, 最近文章汇总

凭借着架空线路上玻璃绝缘子串应用的持续增长, 钢化玻璃绝缘子在本行业绝缘子总量中所占的份额一直在增加。与此同时, 这一市场领域的“动荡”也一直在增强。新供应商的加入加剧了竞争,其中一些供应商已经制定了低价销售策略。

最近的运行经验以及实验室的研究显示, 来自不同厂家的玻璃绝缘子, 依据原料, 工艺和技术,其质量有很大差异。这适用于绝缘子的所有组件, 从玻璃壳体到金属附件再到水泥。此外, 据专家报告, 仅基于目前IEC标准的试验来辨别质量低劣的绝缘子并非总是可行的, 这是因为厂家可以刻意挑选供型式试验和样品试验用的绝缘子。此外, 生产过程中的常规试验要求也不够严格, 不足以总能鉴定出质量低劣的绝缘子。随着供应方的这一发展, 事实上,全球范围对不间断无故障输电的需求在增长, 尤其是欧洲 。同时,模具的改进和专用软件使优化绝缘子选型和尺寸成为可能。这反过来导致了绝缘子的长度更短、承受的应力更强。总之, 任何一串绝缘子故障致使问题如此更加严重, 所有这些因素提高了对恒定高质量产品的需求。对这些挑战, 挪威、瑞典、捷克共

和国和芬兰的供电公司开始合作开发一项附加的试验组合, 以补充现有的IEC的要求。他们的目标是找到实用的试验程序和标准, 从而更好地揭示安装在其电网上的钢化玻璃绝缘子的真实质量。文由Statnett公司的Kjell Halsan以及瑞典STRI公司的Igor Gutman和Johan LundengМrd撰写, 讨论了现行标准中可能的改变, 也介绍了对不同批次玻璃绝缘子进行附加实验室试验的结果。


背景 挪威输电系统运营商Statnett制定 了密切监测所购买玻璃绝缘子质 量的策略。他们的代表参加所有大 批量到货所交付的样品试验,并多 年来一直在评估这些试验的结果。 此外,在挪威长距离输电线路上,收 集并分析每年每10万个玻璃绝缘子 破碎率的运行数据。这些统计数字 表明, 不同供应商提供的盘形玻璃 绝缘子, 有时甚至同一供应商交付的不同批次的产品, 其玻璃盘的破 碎率差异显著。即使对于信誉记录 非常好的最负盛名的厂家, 情况也 是如此。鉴于此, Statnett启动了一 个项目,以确保从新选的和现有的供 应商那里仅购买高质量的玻璃绝缘 子,即更加注重产品寿命周期的成本, 而不是购置成本。
TSO, Svenska Kraftnät在瑞典东 部重新修建的一条220kV线路, 采用盘形悬式玻璃绝缘子, 基于通常 的招标程序选择绝缘子, 包括符合 IEC的要求。绝缘子主要安装在清 洁但潮湿的斯堪的那维亚的典型地 区。据报道:仅在短暂运行之后便发 现这些绝缘子有异常放电活动和可 听噪声,通常在湿度达到最大值时。 用日光紫外相机对线路进行的现场 检查证实了这一现象, 提示了绝缘子 的水泥粘接剂可能存在缺陷。
鉴于新绝缘子这一出乎意料的初始表 现可能会影响其长期性能, 所以观察 到的这些现象引起了关注。对此进行 了详细调查, 包括运行电压下的电压 试验, 发现放电活动围绕着钢脚分布 在水泥外侧的玻璃表面上。将水喷洒 在绝缘子表面以模拟潮湿的运行条件, 受喷水影响的这部分绝缘子的电场分 布中上述放电尤其明显。使用手持式 探头的电阻测量显示, 观测到的弱点 是由于异常的高电导率以及水泥粘接 剂的几何形状不适当。例如, 不同厂 家绝缘子的RIV值宽泛, 这被解读为 是质量控制低劣的表现。
鉴于此, 提出了增加招标的试验项目,包括20kV和24kV下的RIV测量, 以减少未来类似问题的风险。这一要求容易实现, 并将有助于确保购买的所有绝缘子在潮湿条件下对放电 验并非总能确保 工艺;活动有更强的抵御能力。初步调查 试验方法之间的关系。
运行统计数据显示,不同供应商提供 的盘形玻璃绝缘子,有时甚至同一供 应商交付的不同批次的产品,其玻璃 盘的破碎率差异显著。 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 Operating statistics show that shatter rate

运行统计数据显示,不同供应商提供 的盘形玻璃绝缘子,有时甚至同一供 应商交付的不同批次的产品,其玻璃 盘的破碎率差异显著。

第一阶段调查的目的是确定有效而 买家也需要实施 实际的试验方法, 可以用于证明生产
以下综合试验经确认为适用于对产 品进行更详细的调查: 1. 空气中的陡波冲击试验:试验玻璃 壳体的介电强度。这种试验方法需
商所提供的钢化玻璃绝缘子是质量 合格的产品。该阶段包括与专家的研 讨会, 与一流测试实验室和厂家的讨 论以及研究相关文献。也需要仔细检 查玻璃绝缘子的生产工艺, 以确定可 能影响最终质量的关键问题。然后用 于鉴别可能适用于区分绝缘子质量 优劣的试验。以下几点需要强调:

• 盘形玻璃绝缘子的组件分类;

• 详细了解盘形玻璃绝缘子的制作工艺;

• 制造和装配期间的质量控制方面;

• 关键性能与用于验证上述内容的试验方法之间的关系

运行中的放电活动(左上),实验室 的试验记录(右上)。在水泥电阻 的4电极测量期间,记录到了沿湿 水泥的放电活动(下图)。 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 Discharge activity in service

运行中的放电活动(左上),实验室 的试验记录(右上)。在水泥电阻 的4电极测量期间,记录到了沿湿 水泥的放电活动(下图)。

图1:通过4电极测量(左),在水泥处测得的电流。对于不同的玻璃绝缘子, 由研磨的水泥粉和蒸馏水混合而成的悬浮液,其电导率编码为A1到D2(右)。 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 Current measured at cement by

图1:通过4电极测量(左),在水泥处测得的电流。对于不同的玻璃绝缘子, 由研磨的水泥粉和蒸馏水混合而成的悬浮液,其电导率编码为A1到D2(右)。

左): 玻璃碎片含有杂质,导致盘形 玻璃绝缘子自爆;(右):树枝状组织 是因为模具可能有热裂纹。 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 扩大试验标准, 确保玻璃绝缘子的质量 Glass fragment contains inclusion

左: 玻璃碎片含有杂质,导致盘形 玻璃绝缘子自爆;(右):树枝状组织 是因为模具可能有热裂纹。

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