绝缘子串

电力绝缘子40年技术回顾与展望——制造篇

输电线路带电作业现状背景，带电作业项目的研究及方向思路，依托空中无人机搭载智能机器人进行架空输电线路带电检修，进一步提高机器人智能应用水平。通过利用输电线路作业智能装备替代人工，实现机器人辅助更换合成绝缘子串、导线修补、电缆探伤等功能，为运维工作减负，提升输电线路检修作业质效，推动输电专业数字化转型。通过无人机带电修复地线机器人系统介绍，其它项目无人机喷涂、清洗系统，无人机带电探伤系统，无人机带电补加紧固螺栓等，无人机作业中通过图像识别杆塔、导线、绝缘子等特定目标；通过图像对目标任务的效果进行研究和思考。

以某换流站500 kV出线双联耐张瓷绝缘子串为研究对象，研究了双联瓷绝缘子串串间放电现象的成因。开展了电阻测试、剖面染色等实验，建立了双联瓷绝缘子串电场与放电仿真模型，获得了双联绝缘子串空间电场分布规律。研究结果表明：水汽侵入水泥黏合剂缝隙导致多个绝缘子阻值下降形成大量零值绝缘子（西侧20片、东侧4片）。由于两侧零值绝缘子数量差距较大，产生122 kV串间电位差是串间放电的主要成因。

本文通过对交流特高压输电线路检耐张绝缘子串的结构分析，提出了降低单个承力工器具的额定负荷，采用特 殊的固定及连接方式，基于绝缘子金具的通用工具的设计方案，针对性地解决了耐张绝缘子串的更换难题。

分析了110 kV 同塔双回线路紧凑型耐张塔难以等电位作业的原因，基于三维空间旋转原理提出了一种转入式的等电位作业法，并论证了其在110kV 双回线路紧凑型耐张塔采用等电位方式更换绝缘子串、导线修补、更换防振锤的可行性，并介绍了相应的操作步骤、作业环境和使用效果。目前可知，转入式等电位作业法在国内尚属首创，在行业中处于领先优势，并具有非常强的可操作性和实用性，很好地解决了110 kV 同塔双回线路紧凑型小间距的耐张塔上等电位作业难以实施的难题，值得广大输电线路带电作业者的借鉴与参考。

本项目属于电气工程学科，涉及材料学、环境学等多学科交叉领域，由科研、生产等单位协同攻关完成。 随着电网建设的快速推进，跨区域长距离输电不可避免地会受到特殊气候和极端环境的影响，输变电设备的沿面放电问题日益突出，主要体现在：一是高海拔问题。在气压低、温差大、紫外线强等恶劣运行环境下，输变电设备面临放电电压降低、复合材料老化的问题；二是覆冰问题。在导线覆冰厚度5mm以下地区，超、特高压绝缘子串多次发生冰闪事故，仅以导线覆冰厚度来表征绝缘子覆冰严重程度与现场情况不符；三是大雨闪络问题。我国站用套管多次发生大雨闪络事故，多是由于外形设计不合理，需要从雨帘物理阻隔等角度对雨闪特性开展深入研究。上述问题国内外研究较少，亟待开展技术攻关，从而解决特殊气候条件下超/特高压输变电设备沿面外绝缘关键技术难题。

对220kV变电站带电更换耐张绝缘子串的施工的技术措施、安全措施、施工工艺进行讲解。

软导线拉力计算是火电厂、变电站电气设计的重要计算之一。为导线、绝缘子串等设备的选择提供力学依据，向土建专业架的构设计提供资料，同时也为施工单位对分裂导线的间隔距离、间隔棒间距等工程方案提供参考。目前已有的一些拉力计算软件，都是基于传统国内电力设计原则编制而成的，参数笼统，算法简单。这样做虽然方便操作，也能满足常规工程计算的需要，但面对越来越多的非常规工程、标准不同的海外工程或更高的精细化设计要求，以前的简略式计算方法就显得力不从心了，并且也不利于设计者对工程进行优化。所以，对拉力计算过程深入研究，深刻理解各种参数对计算产生的影响，是非常必要的。新的工程形式也需要适应性更强的计算软件。 本软件正是在这种工程需求的背景下孕育而生的，结合专业算法研究、传统软件对比分析和实际工程数据，利用成熟 c++编程语言开发出实用性和适应性极强的导线拉力计算软件。具有直观易操的界面，齐全的设计要素参数输入，并能根据客户需求生成详实规范的报告书，可以方便快捷地为设计工程师、电力建设单位提供数据支持和校验。能够极大提高设计效率，计算非常规的海外或新式工程，且有利于设计人员对工程中算法以及各类数据所起作用的深入认识和研究。本软件分析并计算架空软导线在不同工况和气象条件下的各类荷载、拉力、架构反力、次张力、施工安装曲线、间隔棒状态以及架构土建提资数据。软件参数丰富详实，提升了设计精细化程度，扩大了适用范围，不但能计算国标下的常规工程，对其他标准的非常规工程和海外工程、新技术参数的设备也有很好的适应性。

随着经济飞速发展带动电力需求不断增长，我国能源分布和经济社会发展不均衡的基本国情日益明显。为了满足未来经济社会发展和国民生活用电需求，直流输电线路正不断应用于高电压、长距离的输电环境。但因特高压直流输电线路传送容量大、运行可靠性要求高、停电检修机会少,特高压直流输电线路带电作业已成为确保特高压直流电网长周期安全稳定运行的重要技术手段。为了确保特高压直流输电线路安全可靠地运行，湖南省电力公司高度重视特高压直流带电作业新工具和新方法的研究及应用，在对交流 750 千伏和直流±660 千伏超高压直流输电带电作业研究成果的分析基础上，于2013 年 1 月开展一系列针对特高压直流带电作业方法研究。研制了输电线路零值绝缘子带电检测机器人、带电更换特高压直流输电线路导线间隔棒专用扳手、提线卡具、手杖式绝缘子钢帽固定卡具、大吨位盘形绝缘子臂式起吊卡具等专用工具，并提出带电更换耐张单片绝缘子、带电更换直线塔 V 串合成绝缘子等典型作业方法，率先采用档外荡入法、双人直立式沿绝缘子串进入强电场的方法，开创了进入特高压强电场的新方式，为推动特高压带电作业的发展起到了积极的作用，为全国开展特高压直流输电线路带电作业打下了坚实的基础。