絕緣子型式選擇

絕緣子型式選擇1各類絕緣子特性國內(nèi)架空送電線路通常采用下列三種形式的絕緣子，即瓷制盤型絕緣子、鋼化玻璃盤型絕緣子、棒式復(fù)合絕緣子。西方一些國家如德國、日本和美國等還采用不可擊穿結(jié)構(gòu)和深爬裙及中大爬距的棒式瓷絕緣子，國內(nèi)目前也已開始生產(chǎn)，在我國部分500kV線路上已有使用。另外國內(nèi)又新研制開發(fā)出有機復(fù)合耐污盤形懸式絕緣子，已在500kV線路上掛網(wǎng)運行。(1)盤形瓷絕緣子目前，瓷絕緣子仍是電力系統(tǒng)中使用最廣泛的絕緣子。超特高壓絕緣子用高強瓷是由石英、長石、粘土和氧化鋁焙燒而成。瓷的內(nèi)部是結(jié)晶相、少量氣孔和不均勻玻璃相構(gòu)成的復(fù)合體瓷的理化特性主要由構(gòu)成其微觀結(jié)構(gòu)組織的結(jié)晶相及玻璃相的種類與數(shù)量來決定。顆粒細膩，則相互間的結(jié)合力強，形成的瓷介質(zhì)均勻，機械強度高，性能穩(wěn)定。但是，顆粒細膩意味著干燥、成形和燒結(jié)等制造技術(shù)的難度加大。瓷是一種脆性材料，它的抗壓強度比抗拉強度大得多。為了使電瓷有較高的機械強度，設(shè)計時應(yīng)盡可能使瓷承受壓應(yīng)力。瓷件表面通常以瓷釉(glaze)覆蓋，以提高其機械強度，防水浸潤，增加表面光滑度。為提高瓷絕緣子的耐污閃性能，還開發(fā)了一種覆蓋半導(dǎo)體釉的絕緣子。當(dāng)絕緣子表面泄漏電流增大時，釉面發(fā)熱使表面水分蒸發(fā)，從而阻止表面局部電弧的產(chǎn)生與發(fā)展，遏制污閃的發(fā)生。盤形瓷絕緣子具有良好的絕緣性能、耐氣候性、耐熱性和組裝靈活等特點，被廣泛應(yīng)用于各級電壓線路上。盤形瓷絕緣子屬于可擊穿型，隨著運行時間的延長，其絕緣性能會逐漸降低，即通常所說的瓷絕緣子“老化”現(xiàn)象，尤其當(dāng)瓷配方不完善、結(jié)構(gòu)設(shè)計未盡可能優(yōu)化和生產(chǎn)工藝控制不嚴(yán)時，該問題比較突出。目前國產(chǎn)瓷絕緣子的平均年老化率低于0.005％。瓷絕緣子的一大優(yōu)點是當(dāng)需要采用防污產(chǎn)品時，可設(shè)計成傘盤下表面光滑的雙傘形或三傘型，這種形式由于其良好的空氣動力學(xué)特性，十分有利于刮風(fēng)條件下的自潔，積污率低，有效地提高了防污能力，特別適合于干旱、少雨和風(fēng)沙多的污穢場合。(2)鋼化玻璃絕緣子玻璃絕緣子具有與瓷絕緣子同樣的環(huán)境穩(wěn)定性。生產(chǎn)工藝簡單，較易實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率高。玻璃絕緣子主要成分是由Sio2、b203、ai2o3等酸性氧化物與Na2O、K2O等堿性氧化物組成，原料為包括這些成分的硅砂、長石、硼砂、碳酸鈣，還有其他許多天然原料和工業(yè)藥品。還要加少量輔助材料作為澄清劑和還原劑。在1300°C以上的高溫下熔融成型后進行退火處理。急冷鋼化使玻璃表層得到鋼化。經(jīng)過退火和鋼化處理后，玻璃表面形成永久性的壓應(yīng)力，阻止其表面微裂紋的形成和擴散，使玻璃件機械強度顯著提高。鋼化玻璃絕緣子具有優(yōu)良的機電性能及抗拉強度高、耐振動疲勞、耐冷熱沖擊、耐電弧燒傷、耐電擊穿性能。還具有零值自爆的特性，因而無需對其進行絕緣測試。國內(nèi)外的運行實踐證明，鋼化玻璃絕緣子具有長期穩(wěn)定的機電性能，即具有較長的使用壽命。鋼化玻璃絕緣子的缺點是因制造工藝所限，防污型只能做成鐘罩式。若要提高防污性能，就必須增加棱的數(shù)量和高度。因此導(dǎo)致棱槽深、易積污、難清掃、自潔性能差。比較適合于灰塵少、霧天多的沿海污穢地區(qū)。對于少雨水地區(qū)，不容易浸入濕潤，其局部干區(qū)，可阻礙泄漏電流和電弧的發(fā)展。另外，由于玻璃絕緣子的自爆特點，有經(jīng)過牧區(qū)的工程反映，有些牧民將玻璃絕緣子當(dāng)作投石取樂的對象。這種情況在美國也有類似說法，據(jù)AEP工程師介紹，由于有人喜歡槍擊玻璃絕緣子，該公司線路一概不采用玻璃絕緣子。另外由于玻璃絕緣子的自爆，其碎片散落地面有時會引起當(dāng)?shù)鼐用竦耐对V。（3）復(fù)合絕緣子復(fù)合絕緣子的主要結(jié)構(gòu)一般由傘裙護套、玻璃鋼芯棒和端部金具三部分組成其中傘裙護套一般由高溫硫化硅橡膠、乙丙橡膠等有機合成材料制成；FRP芯棒一般是玻璃纖維作增強材料、環(huán)氧樹脂作基體的玻璃鋼復(fù)合材料；端部金具一般是外表面鍍有熱鍍鋅層的碳素鑄鋼或碳素結(jié)構(gòu)鋼。芯棒與傘裙護套分別承擔(dān)機械與電氣負荷，從而綜合了傘裙護套材料耐大氣老化性能優(yōu)越及芯棒材料拉伸機械性能好的優(yōu)點。復(fù)合絕緣子是一種新型的防污絕緣子，其具有強度高、重量輕、耐污性能好、易于安裝和維護工作量小等優(yōu)點。復(fù)合絕緣子在國際上已有30年的運行經(jīng)驗，經(jīng)過長期的發(fā)展，材料配方不斷改善，產(chǎn)品設(shè)計逐步完善，生產(chǎn)工藝趨于成熟。據(jù)2000年國際大電網(wǎng)會議公布的調(diào)查報告表明，復(fù)合絕緣子的損壞率為0.035％。國產(chǎn)復(fù)合絕緣子目前存在的主要問題是運行以后的機械強度下降，主要表現(xiàn)為運行2?3年后取下進行機械強度試驗時發(fā)現(xiàn)，有的端頭在低于額定機械負荷下芯棒出現(xiàn)較大的滑移或者從端部金具中脫出。這種情況在各種連接方式的端頭中都發(fā)生過，采用外楔式的產(chǎn)品尤甚，甚至國外個別采用壓接式端頭的產(chǎn)品也發(fā)生過。此外還存在如傘裙老化、憎水性下降、不明原因的閃絡(luò)、覆冰和積雪對復(fù)合絕緣子安全運行的影響等問題。特別在風(fēng)沙大、紫外線強、干旱少雨的氣候惡劣地區(qū)，在復(fù)合絕緣子的使用上應(yīng)慎重考慮，并進一步深入研究。（4）長棒形瓷絕緣子長棒形瓷絕緣子具有不可擊穿、機械強度高、可靠性高、使用壽命長、耐污性能好、易于安裝和維護工作量小等優(yōu)點。長棒形瓷絕緣子已在30多個國家和地區(qū)有30年以上的運行經(jīng)驗。有記錄的年損壞率在百萬分之三以下。棒形瓷絕緣子90年代后期開始進入我國，首先試用的是華東的江蘇和安徽電網(wǎng)（江蘇500kV線路用598串，安徽110kV線路用198串）。目前，江蘇使用的棒形瓷絕緣子比距為3.2cm/kV，安徽使用的比距為2.5cm/kV，均為德國CERAM公司產(chǎn)品，用于II?III級污區(qū)，運行約5900只，除重水泥污穢地區(qū)外都取得了良好效果。（5）盤型瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子盤型瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子吸取了瓷絕緣子和復(fù)合絕緣子的優(yōu)點，保持了瓷絕緣子穩(wěn)定可靠的機械強度，并具備復(fù)合絕緣子的耐污性能好、重量輕的特點。已在500kV線路上掛網(wǎng)運行。盤型瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子由于防污能力好，可減少使用片數(shù)以減少串長，從而可以降低鐵塔高度，自身重量輕，可提高鐵塔及線路耐覆冰能力，節(jié)省大量鋼材和占地面積，若開發(fā)出大噸位瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子使用在特高壓項目建設(shè)中意義更大。高強度瓷芯復(fù)合傘裙耐污盤形懸式復(fù)合絕緣子具有以下優(yōu)勢：1）解決了瓷和玻璃絕緣子的污閃問題隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，大氣及工業(yè)環(huán)境污染也日益加劇。在自然界的雨、霧、霜、露等潮濕的氣象條件下，瓷和玻璃絕緣子表面污穢物中的可溶物質(zhì)會逐漸溶于水中，在絕緣子的表面會形成一層具有一定導(dǎo)電性的水膜。如果絕緣子臟污比較嚴(yán)重，絕緣子表面又充分受潮，則會出現(xiàn)較強烈的局部放電現(xiàn)象，易導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生污閃事故。瓷復(fù)合絕緣子是在瓷盤表面以及相關(guān)界面采用特殊工藝加工，硅橡膠復(fù)合外套是采用嚴(yán)密包履熱硫化一次成型工藝，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。由于硅橡膠復(fù)合外套具有良好的憎水性和憎水性的遷移性，因而抗污閃能力強。2）解決了普通棒形懸式復(fù)合絕緣子的“脆斷”問題據(jù)有關(guān)資料介紹：有機復(fù)合絕緣子的機械損壞中，芯棒的“脆斷”在已發(fā)生的芯棒斷裂事故中占60%，在所有機械事故中占35%。芯棒的“脆斷”已成為當(dāng)前有機復(fù)合絕緣子最嚴(yán)重的事故。以500kV線路最為突出，在不到三年的時間里，華東、華中、廣東等都有發(fā)生，“脆斷”產(chǎn)品既有進口的，也有國產(chǎn)的。瓷復(fù)合絕緣子芯棒采用高強瓷，解決了普通棒形懸式復(fù)合絕緣子的芯棒“脆斷”問題。3）解決了復(fù)合絕緣子通常不能用于耐張串的問題目前，我國復(fù)合絕緣子在耐張串上使用不多，主要是出于對復(fù)合絕緣子機械強度方面的擔(dān)心，畢竟我國合成絕緣子的運行經(jīng)驗比國外要少。尤其是在高壓線路上出現(xiàn)有機復(fù)合絕緣子的斷裂事故后，在耐張絕緣子串上使用的部分復(fù)合絕緣子又換為瓷或玻璃絕緣子，以保障機械強度穩(wěn)定可靠。瓷復(fù)合絕緣子所用的高強度瓷盤是由全國著名的盤形懸式瓷絕緣子生產(chǎn)廠家制作提供，采用瓷絕緣子成熟的澆裝工藝，采用鋼腳、鐵帽聯(lián)接，與瓷絕緣子的聯(lián)接方式相同，可以象普通瓷絕緣子一樣用于耐張串上。有關(guān)瓷質(zhì)絕緣子、玻璃絕緣子、復(fù)合絕緣子和瓷復(fù)合絕緣子的機電性能及運行狀況評價的資料較多，經(jīng)過綜合分析，列出絕緣子性能對比簡表以供參考，如下表所示。瓷質(zhì)、玻璃、復(fù)合及瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子技術(shù)性能對比序號項目瓷質(zhì)絕緣子玻璃絕緣子復(fù)合絕緣子瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子1結(jié)構(gòu)工藝較復(fù)雜較復(fù)雜簡單簡單2重量較重比瓷輕瓷的1/10比瓷輕3大噸位可大噸位可大噸位一般可大噸位4爬距可變性不易改變不易改變易調(diào)整易調(diào)整5防撞性較好好差較差

序號項目瓷質(zhì)絕緣子玻璃絕緣子復(fù)合絕緣子瓷（玻璃）復(fù)合絕緣子6自破率不自破有自破不自破不自破7耐電壓擊穿性可擊穿可擊穿不可擊穿不可擊穿8憎水性差差好好9耐污閃電壓值較低較低高高10組裝困難困難容易容易11場強分布不均勻較均勻不均勻較均勻12抗老化性能一般較好差一般13抗張強度一般較好一般較好14抗蠕變性能好好較差好15耐振動疲勞性能一般好一般好16熱穩(wěn)定性較好較好一般較好17抗冰害性能較好較好覆冰后易發(fā)生冰閃較好18抗雷擊性能差較好差較好19漏電蝕損性能一般較好較差較好20防風(fēng)沙性能好較好沙漠區(qū)不宜用較好21防鼠咬鳥啄好好差較差22運行判斷測零自測一自測23壽命周期較長長短較長2我國絕緣子的生產(chǎn)制造水平（1）盤形瓷絕緣子我國主要生產(chǎn)瓷絕緣子的廠家有大連電瓷、NGK唐山和蘇州電瓷等廠家。大連電瓷廠迄今已有一千多萬片產(chǎn)品運行在國內(nèi)1000kV特高壓交流、±800kV特高壓直流以及500kV和220kV輸電線路上。絕緣子年生產(chǎn)能力400萬片（70?550kN）。目前，300?550kN級標(biāo)準(zhǔn)型和300kN級雙傘型、三傘型交流瓷絕緣子已通過技術(shù)鑒定，并已應(yīng)用于已投運的示范工程晉東南－南陽－荊門1000kV特高壓交流輸電線路。NGK唐山電瓷有限公司，為日本控股的合資企業(yè)（日方占95%，中方占5%）。絕緣子年生產(chǎn)能力400余萬片（70kN?530kN）。目前，300?530kN級標(biāo)準(zhǔn)型和300kN級雙傘型、三傘型交流瓷絕緣子已通過技術(shù)鑒定，并已應(yīng)用于已投運的示范工程晉東南－南陽－荊門1000kV特高壓交流輸電線路。蘇州電瓷廠限公司產(chǎn)品有70kNH550kN懸式絕緣子，年生產(chǎn)能力300余萬片。目前大連電瓷廠正在研制760kN級交流瓷絕緣子，已完成產(chǎn)品試驗，尚未通過技術(shù)鑒定。NGK唐山電瓷有限公司已研制出760kN級交流瓷絕緣子，已通過產(chǎn)品技術(shù)鑒定，但尚未掛串運行。（2）盤形玻璃絕緣子國內(nèi)主要玻璃絕緣子生產(chǎn)廠家有南京電氣自貢Sedive以及天津迪艾夫等廠家。南京電氣（集團）有限責(zé)任公司（原南京電瓷總廠），主要產(chǎn)品包括交流70?550kN鋼化玻璃絕緣子，目前年生產(chǎn)能力約1000萬片。自貢塞迪維爾鋼化玻璃絕緣子有限公司，主要產(chǎn)品包括300?760kN標(biāo)準(zhǔn)型交流鋼化玻璃絕緣子，年生產(chǎn)能力900萬片，其中760kN直流玻璃絕緣子在錦蘇±800kV直流線路中掛網(wǎng)試運行。天津迪艾夫絕緣子有限公司是中外合資公司，意大利控股的合資裝配企業(yè)主要產(chǎn)品包括標(biāo)準(zhǔn)型300?420kN，防污型300kN絕緣子，多年來已供貨2000余萬片玻璃絕緣子，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外電網(wǎng)工程，年生產(chǎn)能力約400萬片。（3）復(fù)合絕緣子近20年來，國內(nèi)已成長了一批優(yōu)秀的復(fù)合絕緣子制造企業(yè)，其代表企業(yè)有襄樊國網(wǎng)復(fù)合絕緣子股份有限公司、山東泰光電氣有限公司、東莞市高能實業(yè)有限公司、廣州市邁克林電力有限公司。主要復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠已先后完成芯棒與護套界面的連續(xù)擠壓、整體注塑的改進；端部金具與芯棒連接工藝逐漸采用壓接式；±500kV直流線路和500kV交流線路相繼使用了耐應(yīng)力腐蝕芯棒。為促進和推廣復(fù)合絕緣子的使用，電力系統(tǒng)先后頒發(fā)了“復(fù)合絕緣子使用指導(dǎo)性意見”（調(diào)網(wǎng)[1997]93號文）和“入網(wǎng)復(fù)合絕緣子質(zhì)量保證必備條件（”調(diào)網(wǎng)[1997]145號文），規(guī)范復(fù)合絕緣子的使用和生產(chǎn)。在不到20年的時間，我國電網(wǎng)就走完了復(fù)合絕緣子的研制開發(fā)、工業(yè)試運行和全面實用化的三個進程。應(yīng)當(dāng)說，經(jīng)過多次區(qū)域性和大面積污閃的考驗，當(dāng)前較為成熟的新一代國產(chǎn)復(fù)合絕緣子已為我國電網(wǎng)防污閃工作開辟了新局面，其研究與制造能力已達到國際領(lǐng)先水平。目前，東莞、廣州、淄博、襄樊等企業(yè)已能大規(guī)模生產(chǎn)35kV至1000kV、70kN至550kN的AC和±500kV、70kN至550kN的DC棒型懸式復(fù)合絕緣子。迄今已有600萬支至700萬支（折合llOkV）復(fù)合絕緣子掛網(wǎng)運行。除廣泛應(yīng)用于國內(nèi)，還大量出口。這些生產(chǎn)廠家的超高壓復(fù)合絕緣子供貨量已經(jīng)相當(dāng)可觀，運行狀況良好。隨著在1000kV交流特高壓和±800kV直流特高壓掛網(wǎng)運行，以及端部金具壓接技術(shù)的成熟，特高壓復(fù)合絕緣子在制造上已沒有技術(shù)困難，其相對于瓷、玻璃絕緣子的耐污性能、尺寸、重量上的優(yōu)勢將更加明顯。綜上所述，國內(nèi)瓷、玻璃和復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠家，已經(jīng)具備了生產(chǎn)機械負荷300?550kN的±800kV特高壓線路線路所用的瓷、玻璃和復(fù)合絕緣子的能力。3各類絕緣子價格在考慮絕緣子串的經(jīng)濟性時，主要取決于絕緣子的價格。參考近期的±800kV特高壓直流輸變電工程物料招標(biāo)時給出的絕緣子價格詳見下表絕緣子價格一覽表（括號內(nèi)數(shù)據(jù)為市場參考價）絕緣子噸位價格（元）210kN盤型絕緣子150(280)300kN盤型絕緣子180(420)420kN盤型絕緣子320(450)550kN盤型絕緣子380(500)840kN盤型絕緣子(700)*注1300kN復(fù)合絕緣子4000420kN復(fù)合絕緣子5000550kN復(fù)合絕緣子7500840kN復(fù)合絕緣子100001000kN復(fù)合絕緣子(15000)*注2注：1、840kN盤型絕緣子是2015年8月廠家（南京電氣集團有限責(zé)任公司）詢價；2、300kN、420kN、550kN、840kN復(fù)合絕緣子是2015年7月廠家（襄陽國網(wǎng)復(fù)合絕緣子有限責(zé)任公司）詢價；1000kN復(fù)合絕緣子價格是2015年8月廠家（襄陽國網(wǎng)復(fù)合絕緣子有限責(zé)任公司）估價。4復(fù)合絕緣子在特高壓線路應(yīng)用的可行性（1）機械問題早期產(chǎn)品中存在著較多的機械強度下降的問題，主要是采用外楔式端部聯(lián)接結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。目前主要復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠家都采用壓接式的接頭結(jié)構(gòu)方式。目前壓接式530kN復(fù)合絕緣子的破壞強度已經(jīng)可以超過900kN，有相當(dāng)大的安全裕度，在正常情況下完全可以承擔(dān)線路實際載荷。目前現(xiàn)場運行中復(fù)合絕緣子機械方面的最大問題在于脆斷，而此種現(xiàn)象在500kV等級中尤為突出，通過對脆斷情況的分析，一般都存在端部或者護套材料密封破損水分侵入的現(xiàn)象。為此采用高溫硫化硅橡膠端部密封技術(shù)，大大提高了端部密封性能；整體注射以及擠包穿傘的工藝改進已經(jīng)能夠保證護套的密封性能另外，性能優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕芯棒的采用也從根本上大大降低了脆斷發(fā)生的可能行。對于施工中的芯棒損壞問題，在未來線路用復(fù)合絕緣子，必須進一步規(guī)范復(fù)合絕緣子的運輸、貯存及施工措施，盡量避免該類事故的發(fā)生。（2）電氣損壞問題復(fù)合絕緣子的電氣損壞是指運行電壓下或雷擊時復(fù)合絕緣子喪失絕緣性能，包括芯棒或環(huán)氧套筒的擊穿及其與護套間界面的擊穿兩種。這些大都屬產(chǎn)品質(zhì)量問題。對未來復(fù)合絕緣子要嚴(yán)格控制復(fù)合絕緣子產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕該類的事情的發(fā)生。（3）表面閃絡(luò)問題1）雷擊閃絡(luò)對220kV及以上產(chǎn)品，則多與均壓環(huán)位置安裝縮短了絕緣長度有關(guān)。因此，在塔窗尺寸允許的范圍內(nèi)，適當(dāng)增加復(fù)合絕緣子的長度是降低雷擊跳閘率必要措施。為防止雷擊對復(fù)合絕緣子的灼傷，多雷區(qū)可在加長復(fù)合絕緣子的兩端加裝引弧裝置。2）鳥糞閃絡(luò)采用傳統(tǒng)的防鳥害措施（如塔頂橫擔(dān)安裝防鳥刺，復(fù)合絕緣子頂部加裝一只大傘盤瓷絕緣子等）均可以取得一定效果。（4）可行性復(fù)合絕緣子在國內(nèi)外的使用量都在逐年遞增，尤其在我國，復(fù)合絕緣子的比重已經(jīng)可與瓷、玻璃絕緣子相比，尤其在污穢地區(qū)，復(fù)合絕緣子已經(jīng)成為首選。國內(nèi)外相當(dāng)多的研究表明，紫外老化對于復(fù)合絕緣子的正常運行并沒有明顯的影響，由于高海拔紫外強烈造成的復(fù)合絕緣子失效在國內(nèi)外都未見報道。電科院開展的紫外綜合老化試驗?zāi)壳暗慕Y(jié)果也表明紫外并不會成為影響復(fù)合絕緣子老化的重要因素。我國電網(wǎng)復(fù)合絕緣子的損壞事故幾乎都表現(xiàn)在內(nèi)絕緣擊穿和芯棒斷裂上，年損壞率為10萬分之5，好于世界其他國家的平均水平。損壞的主要原因是早期設(shè)計、制作工藝和材料配方的不成熟。隨著制造工藝水平的提高，早期機械性能下降、脆斷、內(nèi)絕緣擊穿等問題以不成為復(fù)合絕緣子使用的障礙。對特高壓架空輸電線路大噸位復(fù)合絕緣子，有人認為玻璃鋼芯棒直徑需相應(yīng)擴大，由于其兩端連接金具尺寸加大，安裝長度與絕緣距離之差變大。這樣特高壓架空輸電線路復(fù)合絕緣子以采用單節(jié)結(jié)構(gòu)為宜。但另一種觀點認為復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)長度較長，如采用單節(jié)結(jié)構(gòu)會帶來制造、運輸和安裝等問題；且對柔性（繞曲）要求高。復(fù)合絕緣子玻璃纖維的芯棒易被損傷，應(yīng)考慮兩只復(fù)合絕緣子串聯(lián)。總之，為適應(yīng)我國特高壓輸電工程的需要，應(yīng)加速研究開發(fā)特高壓架空輸電線路復(fù)合絕緣子。而且針對特高壓輸電線路的特殊性，復(fù)合絕緣子在雷擊、鳥害、污閃以及機械動載性能等方面都應(yīng)建立更為全面、嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范。通過采取上述措施，復(fù)合絕緣子應(yīng)能滿足特高壓輸電線路安全運行的要求。5絕緣子強度選擇絕緣子的機械強度安全系數(shù)參考執(zhí)行《±800kV直流架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，絕緣子的機械強度安全系數(shù)如下表所示：絕緣子的機械強度安全系數(shù)工況安全系數(shù)最大使用荷載2.7(3.0)斷線情況1.8斷聯(lián)情況1.5常年荷載情況4.0根據(jù)導(dǎo)線選型結(jié)論，本工程導(dǎo)線在10mm冰區(qū)平丘地段采用8XJL1/G3A-1250/70鋼芯鋁絞線；在10mm冰區(qū)山區(qū)、15mm冰區(qū)段采用8XJL1/G2A-1250/100鋼芯鋁絞線。20mm冰區(qū)段采用6xJL1/G2A-1250/100鋼芯鋁絞線。30mm、40mm冰區(qū)段采用6xJLHA4/G2A-1120/90鋼芯中強度鋁合金絞線。（1）懸垂串強度選擇不同懸垂絕緣子強度等級下的允許垂直檔距如下表所示：

10mm冰區(qū)合成懸垂V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強度懸垂串允許垂直檔距（m）備注2x300kN2x400kN2x550kN4x300kN4x400kN4x550kN覆冰后串重（kg）89491293415881734181810mm85°3944986116428481073Lh=3003424585856208511103Lh=600H15mm冰區(qū)合成懸垂V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強度懸垂串允許垂直檔距（m）備注2x300kN2x400kN2x550kN4x300kN4x400kN4x550kN覆冰后串重（kg）10061018102618121946200215mm85°329422523548733933LH=300288389498526725942LH=60020mm冰區(qū)懸垂盤型V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強度懸垂串允許垂直檔距（m）備注2x300kN2x400kN2x550kN4x300kN4x400kN4x550kN覆冰后串重（kg）492250044898972410058999620mm75°3174465895518051089LH=3002984305765387981088LH=45030mm冰區(qū)懸垂盤型V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強度懸垂串允許垂直檔距（m）備注4x400kN4x550kN6x400kN6x550kN覆冰后串重（kg）86469340142441511030mm75°4296697471093LH=30040mm冰區(qū)懸垂盤型V串允許垂直檔距（m）V串聯(lián)數(shù)x強度懸垂串允許垂直檔距（m）備注4x400kN4x550kN6x400kN6x550kN覆冰后串重（kg）931899241525215986

40mm75°340530591859LH=300根據(jù)上表計算結(jié)果，結(jié)合桿塔規(guī)劃專題結(jié)論，本工程懸垂串，可以選取420kN、550kV的絕緣子將作為線路主要使用的絕緣子型式。直線塔采用V型串，懸垂V型串推薦采用單聯(lián)、雙聯(lián)、三聯(lián)組合，主要組合方式有：單聯(lián)420kN、單聯(lián)550kN(單側(cè)為一聯(lián))和雙聯(lián)420kN、雙聯(lián)550kN(單側(cè)為兩聯(lián))和三聯(lián)420kN、三聯(lián)550kN(單側(cè)為三聯(lián))等組合形式。(2)耐張絕緣子串強度選擇每相導(dǎo)線的線條荷載如下表所示。每相導(dǎo)線的線條荷載導(dǎo)線方案最大張力(kN)平均運行張力(kN)最大使用應(yīng)力(MPa)平均應(yīng)力(MPa)8xJL/G3A-1250/70（b=10mm平丘）8x111.818x69.888x84.568x52.858xJL/G2A-1250/100（b=10mm山地、15mm）8x125.348x78.348x92.858x58.036xJL/G2A-1250/100（20mm）6x125.346x78.346x92.856x58.036xJLHA4/G2A-1120/90（30mm、40mm）6x109.156x95.506x90.136x78.86耐張串絕緣子強度的選擇情況如下表所示：耐張串絕緣子強度選擇巳處七&耐張串絕緣子強度安全系數(shù)導(dǎo)線方案最大荷載常年荷載斷聯(lián)情況8xJL/G2A-1250/70（b=10mm平丘，K=2.5）4x550kN2.243.641.685x550kN2.794.552.246x550kN3.355.462.794x760kN3.095.032.324x840kN3.415.562.568xJL/G2A-1250/100（b=10mm山地、15mm，K=2.5）4x550kN1.993.191.505x550kN2.493.991.996x550kN2.994.792.49

耐張串絕緣子強度安全系數(shù)導(dǎo)線方案最大荷載常年荷載斷聯(lián)情況4x760kN2.764.412.074x840kN3.054.872.286xJL/G2A-1250/100(b—20mm,K=2.5)4x550kN2.664.251.925x550kN3.324.202.576x550kN3.995.043.214x760kN3.674.642.664x840kN4.065.132.946xJLHA4/G2A-1120/90(b=30mm、40mm，K=3.5)4x550kN3.053.492.295x550kN3.824.363.056x550kN4.585.243.824x760kN4.224.823.174x840kN4.665.333.50注：1、斷聯(lián)計算時取代表檔距為300米時的導(dǎo)線張力。2、已考慮懸點應(yīng)力的影響。從上表可知，可以看出，在10mm、15mm輕中冰區(qū)，按滿足最大荷載要求考慮，8xJL/G3A—1250/70導(dǎo)線可采用5聯(lián)550kN、6聯(lián)550kN4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子，8xJL/G2A—1250/100導(dǎo)線可采用6聯(lián)550kN、4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子。在20mm冰區(qū)6xJL/G2A—1250/100導(dǎo)線可采用5x550kN、6聯(lián)550kN4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子，在30mm、40mm冰區(qū)6xJLHA4/G2A-1120/90導(dǎo)線可采用6聯(lián)550kN、4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN盤式絕緣子。由于5聯(lián)耐張串結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力平衡難以保證。因此在上述串型中選用4聯(lián)760kN、4聯(lián)840kN和6聯(lián)550kN耐張串進行比選，這兩種型式從技術(shù)設(shè)計方面都是可行的，但在施工運行和經(jīng)濟方面有一定的差異。不同絕緣子組裝串型的技術(shù)特點見下表

不同絕緣子組裝串型的技術(shù)特點項目6x550kN4x760kN、840kN組裝型式復(fù)雜簡單電氣特性電暈特性一般較好耐污特性一般較好覆冰、雪一般較好機械特性負荷均衡一般較好斷聯(lián)沖擊較小較大施工組裝較難較易運行維護較難較易綜合評價一般較優(yōu)經(jīng)濟性方面，以海拔1000m,20mm及以下中冰區(qū)的中污區(qū)為例，不同耐張串組裝型式每基鐵塔絕緣子費用列表如下：不同耐張串組裝型式絕緣子費用比較表耐張串型式絕緣子價格（元/片）絕緣子片數(shù)（片）每串費用（萬元）