10kV配电线路用内置避雷单位式绝缘子防爆机能的实验研究 时候：2015-12-26来历：中国防爆网作者：阅读次数：542

内置避雷单位式绝缘子将支柱绝缘子与串连间隙线路避雷器的功能连系为一体，既可为线路供给绝缘支持和固定感化，又能起到按捺雷电过电压、限制工频续流起弧的感化，是一种新型防雷庇护产物。

内置避雷单位式绝缘子已有瓷和复合硅橡胶两种绝缘材料的产物获得开辟，其典型布局由避雷单位、空腔绝缘支柱、电位引出电极构成，绝缘支柱低压段腔体内放置金属氧化物电阻片，该电阻片供给防雷庇护功能，电位引出电极将电阻片高压端电位引到腔体外，排挤导线绑固在绝缘支柱高压端，电位引出电极与导线两者组成避雷单位外串连间隙，避雷器单位低压端与电杆横担经由过程螺栓毗连。系统正常运行时，由于外串连间隙隔离，避雷单位几近不承当系统电压，电阻片不存在老化问题，雷电过电压下，外串连间隙击穿放电，避雷单位在高电压下显现低阻抗，泄放雷电能量、限制雷电过电压幅值，雷电冲击事后，系统运行电压下避雷单位回到高阻抗状况，外串连间隙绝缘强度敏捷获得恢复，工频续流遮断。

与支柱绝缘子与避雷器分体布局型式比拟较，该产物*年夜长处是布局简单，避免了现场安装和运行后两个自力产物彼此共同上的系列问题。但该产物需要同时知足运行机能和庇护机能要求，此中抗弯抗扭机械强度（特别复合外绝缘产物）、持久径向荷载因蠕变致使避雷单位的整体电气机能转变（特别复合外绝缘产物）、和避雷单位短路故障后产物的防爆机能（特别瓷外绝缘产物）是产物设计需要重点解决的问题。颠末产物开辟厂家的尽力，产物机械机能和电气机能上的根基问题已获得解决，但对产物的防爆机能实验研究还没有展开。

为此，笔者选择两种代表性产物作为试品，对产物的防爆机能进行短路电流实验研究。经由过程短路电流实验摹拟内置避雷单位式绝缘子内置电阻片击穿对地短路故障状况，查验产物在工频续流电弧热应力和电动力感化下内部短路能量的泄放环境。

1实验前提短路实验前提由产物利用系统的短路故障电流、继电庇护时候综合肯定。

系统产生三相短路时短路电流*年夜，沿线路散布纪律为接近变压器出口处短路电流*年夜，跟着短路点分开变压器出口处距离增年夜，因导线阻抗，短路电流逐步下降。以北京地域为例，系统三相短路容量不跨越16kA.中国配电网采取非有用接地系统，不接地系统、经消弧线圈接地系统单相接地故障电流均较小，小电阻接地系统单相接地故障电流不跨越1kA. 10kV配电线路单相接地短路故障采取速断庇护体例或过流庇护体例，以北京地域为例，速断庇护时候定值通常是0，过流庇护时候定值一般不超金属氧化物避雷器保举的短路电流实验值，涵盖系统工况并留有必然裕度，肯定内置避雷单位式绝缘子短路电流实验前提为：小电流短路实验。实验工频电流有用值0.6kA和1kA，延续时候年夜在0.5s；年夜电流短路实验。实验工频电流有用值16kA，延续时候0.2s. 2内置避雷单位式瓷绝缘子试品为某公司出产的BL1-17/50型内置避雷单位瓷绝缘子，布局见。预先在绝缘套内部沿内置电阻片概况轴向敷设熔丝将避雷单位短接摹拟避雷单位故障短路。实验回路安插见。

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序号试品编号实验电流/kA延续时候/s短路实验电流波形图（瓷绝缘子）小电流短路实验成果见，年夜电流短路实验成果见。

验成果评估：小电流短路实验后，试品保持完全，瓷外绝缘护套未呈现碎裂、破损，除内置避雷元件上端引出电极接线喉箍外，没有部件和碎屑脱落地面，短路能量沿试品低压端防爆口泄放，未发生明火，仅低压端金具和安装支架上呈现较着烟熏陈迹，瓷外绝缘伞群局部呈现电弧蚀损。实验经由过程。

年夜电流短路实验后，试品整体猛烈破裂，除低压端法兰外全数脱落，瓷外绝缘护套碎块和内置电阻片碎块四向溅射，落地址跨越尺度答应的规模。实验未经由过程。因高压端实验毗连线热容量不敷，毗连线烧断起弧，致使实验回路弧道压降增年夜，现实输出电流未到达设定值，但14kA电流下试品未能经由过程实验，故无需再补做16 kA电流实验。

3内置避雷单位式复合绝缘子避雷单位复合绝缘子，布局见。对小电流实验，预先在试品绝缘套内部沿内置电阻片概况轴向敷设熔丝将避雷单位短接摹拟避雷单位故障短路；对年夜电流实验，采取电压预击穿体例摹拟避雷单位故障短路。实验回路安插见。

（b）年夜电流短路实验实验回路安插（复合绝缘子）现实实验装备输出见表2，短路电流实验电流波形见。

表2现实实验前提（复合绝缘子）序号试品编号实验电流/kA延续时候/s小电流短路实验成果见，年夜电流短路实验成果见0.短路实验电流波形图（复合绝缘子）（b）实验前后比力小电流短路实验成果（复合绝缘子，1.01kA，0.89s）验成果评估：小电流短路实验后，试品保持完全，没有部件和较着碎肩脱落地面，短路能量沿敷设熔丝位置扯开复合外绝缘护套，构成条裂痕，接近裂痕两侧的复合外绝缘伞群蚀损严重，呈现较着碳化陈迹，未呈现明火，试品高压端金具和环形电极根基无缺。实验经由过程。

年夜电流短路实验后，试品无强烈的破坏性爆炸，整体根基连结完全，没有部件和较着碎肩脱落地面，短路能量扯开复合外绝缘护套，伞群破损严重，0年夜电流短路实验成果（复合绝缘子，16kA，0.2s）呈现较着蚀损碳化陈迹，试品无明火。实验经由过程。

4结论在避雷单位产生短路故障后，内置避雷单位式复合绝缘子的短路能量可以经由过程扯破复合外衣敏捷获得泄放，因为复合外衣为软性材料，破裂后不具有粉碎性；而内置避雷单位式瓷绝缘子能量泄放通道为预设的防爆口，加上受产物自己的体积限制内腔很小，能量来不和有用泄放而发生的气压压力已跨越瓷外衣的强度，致使瓷外衣猛烈爆炸，飞溅的硬性碎块对外界具有粉碎性。可见，内置避雷单位式复合绝缘子的防爆机能优在内置避雷单位式瓷绝缘子，防爆机能是内置避雷单位式瓷绝缘子产物设计上需要重点解决的要害问题。

经由过程小电流短路实验验证了两种内置避雷单位式绝缘子的防爆机能均能知足利用要求。斟酌线路因雷击致使统一电杆上的两相或三相短路而且响应相避雷器同时破坏或两相异地短路而且响应相避雷器同时破坏为小几率事务，现实挂网运行的避雷器产物很少能蒙受到年夜短路电流感化，是以，内置避雷单位式绝缘子的防爆机能可以依照单相接地短路故障前提查核。