外絕緣復習答案

絕緣子及輸變電設(shè)備外絕緣重點內(nèi)容回顧1、絕緣子按材質(zhì)的分類；三類不同材質(zhì)絕緣子的優(yōu)缺點按采用的絕緣材料劃分，絕緣子可分為電瓷，玻璃和復合絕緣子（又名合成絕緣子，也稱有機絕緣子或非瓷絕緣子）三大類。復合絕緣子優(yōu)點：重量輕，易運輸和安裝；機械強度高，不容易破碎；制造工藝簡單，價格便宜；具有表面憎水性，耐污閃能力強，少維護。缺點：（1）比較容易老化（電氣性能，和機械性能都會隨著運行時間而逐漸下降，而且這種性能下降是不可恢復的）；（2）會產(chǎn)生漏電起痕和蝕損的現(xiàn)象（有機材料主要是碳氫化學鍵構(gòu)成）；（3）在同樣結(jié)構(gòu)距離前提下絕緣距離??；（4）脆斷問題。電瓷絕緣子優(yōu)點：（1）長時間的使用經(jīng)驗；（2）較全面的質(zhì)量保障體系。缺點：（1）有零值絕緣子的問題；（2）支柱絕緣子的斷裂問題；（3）遭外力沖擊破碎的問題；（4）耐污閃性能差。玻璃絕緣子優(yōu)點：（1）零值絕緣子自爆；（2）其余優(yōu)點同電瓷絕緣子。缺點：（1）遭外力沖擊破碎問題；（2）耐污閃性能差。玻璃絕緣子和電瓷絕緣子優(yōu)點：（1）都有優(yōu)異的對自然因素的抗老化能力；（2）具有非常好的化學穩(wěn)定性。缺點：（1）材料表面具有較強的吸附水分的能力，容易受潮濕潤；（2）比較笨重，運輸不方便；（3）都為脆性材料，在運輸和安裝中要小心輕放，避免破碎；（4）維護成本高（測零、清掃）。2、對絕緣子的使用要求機械性能：承受各種應力，靜態(tài)和動態(tài)（線路懸式絕緣子和耐張絕緣子所受的拉應力；電站支柱絕緣子承受壓應力和彎矩、扭矩的作用；橫擔絕緣子承受彎矩作用。絕緣子還可以承受多重暫態(tài)載荷—扭彎載荷，振動載荷，沖擊載荷）電氣性能：承受穩(wěn)態(tài)工頻電壓、雷電過電壓、操作過電壓。330kV以下主要考慮雷電過電壓的作用，330kV以上主要考慮操作過電壓的作用。耐電弧性。污閃問題，在污穢地區(qū)確定絕緣子串長的決定性因素是運行電壓下的耐污閃能力。耐候及抗老化能力：溫度、紫外線、雨、露、霧、溶雪、溶冰、海拔高度。3、沿面放電、沿面閃絡(luò)、濕閃和污閃的概念沿面放電：電場中固體（或液體）與氣體（或液體）等不同介質(zhì)分界面上所出現(xiàn)的放電現(xiàn)象。沿面閃絡(luò)：沿面放電發(fā)展成電極間貫穿性的擊穿稱為沿面閃絡(luò)。濕閃：干閃電壓是指在電壓的作用下，表面清潔、干燥絕緣子的閃絡(luò)電壓。濕閃電壓是指在電壓的作用下，表面清潔的絕緣子在人工雨噴淋下的閃絡(luò)電壓。濕閃絡(luò)：絕緣子在淋雨狀態(tài)下的沿面閃絡(luò)。在工頻運行電壓的長期作用下絕緣子更不會發(fā)生擊穿，但在潮濕臟污的條件下，在運行電壓下就有可能發(fā)生沿絕緣子表面的閃絡(luò)，成為污閃。4、極不均勻電場且具有強垂直分量的代表電器是什么，試述其沿面放電的特點和原因套管和高壓電機繞組出槽口的結(jié)構(gòu)都屬于具有強垂直分量的電器設(shè)備。隨著外施電壓的升高，首先在接地法蘭處出現(xiàn)電暈放電形成的光環(huán)，這是因為該處的電場強度最高；隨著電壓的升高，放電區(qū)逐漸形成由許多平行的火花細線組成的光帶（放電通道中電流密度較小，壓降較大，伏安特性仍具有上升的特性，屬于輝光放電的范疇），當外施電壓超過某一臨界值后，放電性質(zhì)發(fā)生變化，個別細線開始迅速增長，轉(zhuǎn)變?yōu)闃渲钣蟹植娴拿髁恋幕鸹ㄍǖ?，稱為滑閃放電。放電發(fā)展過程：外施電壓升高電壓超過某一值電壓再升高電暈放電輝光放電滑閃放電閃絡(luò)（法蘭附近）特點：出現(xiàn)滑閃放電（不穩(wěn)定的樹枝狀火花放電）原因：輝光放電出現(xiàn)的大量帶電粒子，在強垂直分量作用下，緊貼固體表面運動，是固體表面因摩擦產(chǎn)生高溫，導致氣體分子熱電離，火化通道帶電粒子數(shù)目劇增，火花通道向前延伸，滑閃放電?；W放電樹枝中的一枝溝通兩電極時，沿面閃絡(luò)。5、極不均勻電場且具有弱垂直分量的代表電器是什么，試述其沿面放電的特點和原因。極不均勻電場且具有弱垂直分量的代表電器是支柱絕緣子。電場具有弱垂直分量的情況下（電極形狀和布置已使電場很不均勻），介質(zhì)表面積聚電荷使電壓重新分布所造成的電場畸變，不會顯著降低沿面放電電壓。另外，這種情況下（電場垂直分量較小，沿表面也沒有較大的電容電流流過，放電過程中不會出現(xiàn)熱電離現(xiàn)象，故沒有明顯的滑閃放電），因而垂直于放電發(fā)展方向的介質(zhì)厚度對放電電壓實際上沒有影響。電場具有弱垂直分量的情況下，介質(zhì)表面積聚電荷使電壓重新分布所造成的電場畸變，不會顯著降低沿面放電電壓。因為電極形狀和布置已使電場很不均勻。電場具有弱垂直分量的情況下，垂直于放電發(fā)展方向的介質(zhì)厚度對放電電壓實際上沒有影響。因為電場垂直分量較小，沿表面也沒有較大的電容電流流過，放電過程中不會出現(xiàn)熱電離現(xiàn)象，沒有明顯的滑閃放電。平均閃絡(luò)場強比均勻電場時低得多，但大于強垂直電場分量時的平均閃絡(luò)場強。6、A型和B型絕緣子的定義以及代表性的絕緣子類型A型絕緣子-typeAinsulator（不可擊穿）：兩電極間經(jīng)由絕緣子外部空氣的最短距離(H1)并不明顯地大于經(jīng)由固體絕緣材料內(nèi)的最短擊穿距離(H2)的絕緣子。對于瓷和玻璃絕緣子，通常指H2≥H1/2的絕緣子。δ/Ld≥1/3，澆鑄樹脂或其他材料，如棒形絕緣子。B型絕緣子-typeBinsulator（可擊穿）：兩電極間經(jīng)由絕緣子外部空氣的最短距離(H1)明顯地大于經(jīng)由固體絕緣材料內(nèi)的最短擊穿距離(H2)的絕緣子。對于瓷和玻璃絕緣子，通常指H2＜H1/2的絕緣子。δ/Ld＜1/3，澆鑄樹脂或其他材料，如盤形懸式絕緣子、針式絕緣子和可擊穿型柱式絕緣子。δ=干閃絡(luò)距離；Ld=擊穿距離7、簡述絕緣子電氣試驗的目的目的：為驗證過電壓作用下設(shè)備的絕緣強度而進行的絕緣子試驗。8、絕緣子電氣試驗根據(jù)試驗電壓、運行環(huán)境和試驗方法的分類根據(jù)試驗電壓分為：工頻交流電壓試驗、直流電壓試驗、雷電沖擊電壓試驗、操作過電壓試驗、陡波沖擊電壓試驗。根據(jù)運行環(huán)境分為：干、濕電壓試驗。根據(jù)試驗方法分為：閃絡(luò)試驗、耐受試驗及火花試驗。除此之外，還有無線電干擾試驗、耐電弧試驗及電場分布試驗等。9、試述絕緣子在進行電氣試驗時安裝的基本原則原則上試驗應在試品的配置盡量接近使用狀態(tài)下實施。絕緣子與其他物體的間隔距離一般應為試品閃絡(luò)距離的1.5倍以上，至少為1m。10、標準參考大氣狀態(tài)的參數(shù)絕緣子的絕緣強度在絕緣子表面清潔而且干燥時，一般受其幾何形狀與周圍大氣壓力、溫度和濕度的影響。通常在固定大氣狀態(tài)下進行的絕緣子試驗實際上是不可能的，所以規(guī)定了固定的標準大氣狀態(tài)。標準參考大氣條件為:溫度t0=20℃,壓力b0=101.3kPa,絕對濕度h0=11g/m211、自然污穢試驗和人工污穢試驗的比較

自然污穢人工污穢目的了解絕緣子受塵埃和鹽分污染的程度，以及絕緣子能耐受這些污穢的實際性能的試驗在短時間內(nèi)獲得準確度高而與自然污穢試驗等價的結(jié)果，以便合理的進行絕緣設(shè)計和維護。優(yōu)點可靠性高試驗花費時間短、試驗條件統(tǒng)一、結(jié)果分散性小、易于得到大量的數(shù)據(jù)缺點試驗花費時間長、環(huán)境條件變化無常結(jié)果分散性很大、而且不能得到大量的數(shù)據(jù)與自然污穢的等價性問題12、簡述兩種不同的污染和受潮方式的人工污穢試驗的差異按絕緣子污染和受潮方式可分為鹽霧法、固體層法等；鹽霧試驗法一般表示自然界的沿海污染，也可表示工業(yè)污染，如薄層污染受潮的情況。霧的微滴大小及分布應類同于自然界的典型霧。13、人工污穢試驗中固體涂層的幾種涂污方法人工污穢的三種典型的固體涂層的涂污方法（浸染法、噴污法、定量涂刷法、澆污法、過篩法）14、人工污穢試驗中幾種霧的形式可用三種不同的方法產(chǎn)生霧：①冷霧：用高壓空氣強行使水穿過噴嘴而霧化；②冷熱混合霧：產(chǎn)生方法同冷霧，但用的是溫水；或者由冷霧與蒸汽霧混合產(chǎn)生。③蒸汽霧：把水加熱使之汽化而產(chǎn)生，它包括蒸汽霧和蒸發(fā)霧兩種形式。前者用管子將加熱器產(chǎn)生的蒸汽噴射到霧室內(nèi)；后者用敞開的水箱（或熱水池）使水沸騰汽化。15、復合絕緣子均壓環(huán)安裝時應注意的問題，以及不正確安裝產(chǎn)生的危害。應注意的問題：（1）檢查均壓環(huán)，其表面應光滑平整，沒有劃痕或尖狀突出物；（2）均壓環(huán)的安裝應嚴格按照廠家提供的說明和圖紙進行，均壓環(huán)不論安裝在導線端還是接地端，均應背對金具，面對橡膠傘裙，千萬不可安反。不正確安裝產(chǎn)生的危害：有些施工單位對均壓環(huán)進行錯誤地安裝甚至反裝，均壓環(huán)反裝后，不僅不能對復合絕緣子起到均壓作用，還將對線路運行產(chǎn)生嚴重地負面影響，特別是對“開口”均壓環(huán)的安裝，應該根據(jù)桿塔地形狀不同、導線排列方式不同，其“開口”的“朝向”也不同，而且必須要強調(diào)的是，復合絕緣子在上、下同時安裝均壓環(huán)時，其開口方向必須保持一致。16、什么是脆斷？脆斷的特征？防止脆斷的技術(shù)措施有哪些？所謂的脆斷是指潮濕大氣中放電產(chǎn)生的酸液侵入芯棒玻璃纖維后產(chǎn)生的斷裂。脆斷的特征：（1）斷裂面平滑且通常與芯棒軸線成90°、碎片又很少；（2）大多數(shù)脆斷發(fā)生的位置靠近高壓端金具口部以外，此處是復合絕緣子電場強度和機械應力最高的區(qū)域；（3）脆斷絕緣子所承受的機械負荷并不高，一般在1kN至20%~30%SML之間；（4）芯棒脆斷事故發(fā)生的時間難以預計。防止脆斷的措施：在復合絕緣子制造和現(xiàn)場運行中，為降低脆斷發(fā)生概率而采取的措施有三種：（1）加強復合絕緣子斷部密封，以防止酸的產(chǎn)生或侵入；（2）分析運行條件對脆斷的影響，從而提出相應改善措施，以避免復合絕緣子在有利于脆斷發(fā)生和發(fā)展的環(huán)境下運行；（3）提高芯棒的耐應力腐蝕性能，使得芯棒即使運行在應力腐蝕環(huán)境下，其耐受時間也有所延長。（1）對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進措施，可以在現(xiàn)有端頭結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上合理的選取端頭均壓環(huán)尺寸，最大限度的降低端頭場強，以防止電暈，這樣可以降低靠近端頭部分的電壓梯度。同時在材料、結(jié)構(gòu)、工藝等方面不斷完善產(chǎn)品性能，使誘導產(chǎn)品脆斷的結(jié)構(gòu)因素降到最低。（2）有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量（主要是指起主導作用的端頭密封質(zhì)量），從目前掌握的資料來看，金具與芯棒以各種形式連接的產(chǎn)品都發(fā)生脆斷，概率都不高，絕大多數(shù)是產(chǎn)品組裝的密封質(zhì)量問題。為此，在嚴格工藝紀律的同時，應提高產(chǎn)品組裝過程中各道工序的機械化和自動化水平，減少手工操作，避免人為因素的影響。（3）至于原材料選擇，無外乎是外絕緣護套的透氣性和芯棒對酸介質(zhì)的耐腐蝕性。產(chǎn)品護套材質(zhì)的透氣性與硅膠特有的防污憎水性能有直接關(guān)系，現(xiàn)有水平下很難做到既能降低透氣性又不影響防污憎水性，此問題的解決還有待于科學技術(shù)的發(fā)展。17、零值絕緣子的危害當雷電流過電壓作用于零值絕緣子時，零值絕緣子被完全擊穿，強大的雷電流及工頻續(xù)流從零值絕緣子頭部的瓷件縫隙流過，將引起零值絕緣子過熱炸開。18、老化的定義，老化的主要原因，三種材質(zhì)絕緣子老化的不同表現(xiàn)絕緣子在長期運行中不可避免的會發(fā)生各種物理和化學變化，從而使其電氣性能及機械強度隨時間的增加而逐漸劣化，這一現(xiàn)象稱為絕緣子的老化。引起絕緣子老化的因素很多，主要有熱的作用、電的作用（包括局部放電的作用）、機械力的作用以及周圍環(huán)境的影響，例如受潮、臭氧及各種射線的作用等。各種不同的因素除了本身能對絕緣產(chǎn)生作用以外，還常?；ハ嘤绊懞痛龠M，使老化過程加速，例如絕緣受潮后，能使熱老化過程加劇。瓷絕緣子的老化：其主要特征就是擊穿電壓降低，瓷絕緣子是瓷件、金具和水泥等多種材料組合而成的，其劣化受多方面因素的影響，既與制造廠家選用的材料、配方、工藝流程有關(guān)，也與運行環(huán)境以及運行中承受的機電負荷甚至外力的作用有關(guān)。如瓷件的吸濕，絕緣子各部件的熱膨脹差，水泥的膨脹，金屬附件的電腐蝕，運行中的機電負荷影響。鋼化玻璃絕緣子的老化：鋼化玻璃絕緣子具有長期穩(wěn)定的機電性能，具有較長的使用壽命。玻璃經(jīng)鋼化處理的，表面形成壓應力，如果玻璃表面有微裂紋存在，也因應力作用是微裂紋受到壓縮而不致擴展。玻璃的電氣強度一般在整個運行期間保持不變，其老化過程比瓷緩慢的多。復合絕緣子的老化：強電場下的局部放電、冷熱驟變、受潮水解和紫外線等高溫射線的長期作用，是導致復合絕緣子老化的主要原因，絕緣子的機電性能會因老化而減退。19、目前電力系統(tǒng)采用的絕緣子在線檢測技術(shù)有哪些？至今已有以超聲波檢測法、激光多普勒振動法及紅外熱像儀法等為代表的非電量測量法和以電壓分布檢查法、絕緣電阻法及脈沖電流法等為典型的電量測量法被嘗試用于解決絕緣子在線監(jiān)測問題。20、絕緣子污閃的兩個基本條件（1）在大氣環(huán)境下，受到工業(yè)排放物以及自然揚塵等環(huán)境因素的影響，表面逐漸沉積了一層污染物——絕緣子表面受到污染；（2）遇到霧、露、毛毛雨以及融冰、融雪等潮濕天氣時，在絕緣子表面會形成水膜，污層中的可溶性鹽類會溶于水中，從而形成導電的水膜，這樣就有泄漏電流沿絕緣子的表面流過——絕緣子表面的污染物被濕潤。21、污閃過程的四個階段宏觀上可將污閃過程分為以下4個階段：（1）絕緣子表面的積污；（2）絕緣子表面的濕潤；（3）局部放電的產(chǎn)生；（4）局部電弧發(fā)展，完成閃絡(luò)。22、表征污穢度的參數(shù)有哪些？在長期的絕緣子積污特性和污穢實驗研究中，為了定量的評價污穢水平，提出過很多表征污穢度的參數(shù)，常用的有以下幾種：等值附鹽密度、污層電導率、局部表面電導率、泄漏電流、積塵密度、污液電導率、污閃電壓與污閃梯度。23、防污閃的技術(shù)措施電力部門總結(jié)現(xiàn)場多年來采用的防污閃方法，主要是以下3種措施，即加強絕緣、加強清掃和涂防污閃涂料，簡稱為“爬（爬距）、掃、涂”，這些都是積數(shù)十年經(jīng)驗并被實踐證明是行之有效的方法。24、同樣鹽密的自然污穢絕緣子的污閃電壓的分散性較大，一般都遠高于人工污穢試品的污閃電壓（1）其不等價的最重要的原因是鹽的種類的影響；（2）此外污層分布狀況對等價性也有影響，人工污穢絕緣子的污層分布是均勻的，而自然污穢絕緣子的污層分布是不均勻的，大量試驗表明：均勻污穢對應最低的污閃電壓，污穢分布越不均勻?qū)奈坶W電壓就越高。25、在形狀結(jié)構(gòu)確定的前提下，影響復合絕緣子污閃電壓的兩大因素是什么，以及相應的變化趨勢復合絕緣子的污閃電壓是由其表面憎水性與污穢度兩者共同決定的，僅由憎水性一個參數(shù)或僅由污穢度一個參數(shù)，都不足以判斷其污閃性能。（在鹽密相同的條件下，硅橡膠絕緣子的污閃電壓隨表面憎水性的增強而調(diào)高；在憎水性相同的條件下，硅橡膠絕緣子的污閃電壓隨表面污穢度的降低而提高）26、試述復合絕緣子老化試驗方法有哪幾種？各有什么特點現(xiàn)行的國際上普遍采用的人工加速老化試驗方法有斜面法、1000h鹽霧法、5000h老化試驗方法等，它們的試驗條件、試驗程序、試驗現(xiàn)象、試驗結(jié)果和試驗評定等均不相同。1000h鹽霧法和5000h老化試驗法施加系統(tǒng)最高工頻相電壓()，皆為模擬海岸等鹽污地區(qū)重污穢或嚴重污穢的嚴酷環(huán)境條件，不同的是后者較全面的模擬了絕緣子在使用中所遇到的強烈陽光照射、頻繁的濕熱變化、凝露和自然雨等環(huán)境條件，并且循環(huán)模擬氣候還可能產(chǎn)生某種程度的機械應力，特別是在絕緣子的界面上會重復出現(xiàn)數(shù)次凝露現(xiàn)象。斜法面僅模擬嚴酷環(huán)境條件(系指諸如海岸等鹽害地區(qū)、化學氣體、塵埃污染了的空氣等特殊環(huán)境)，并分級施加電壓、噴污液,其目的是加速老化效應。從放電電弧這一角度看，1000h鹽霧法和5000h的老化試驗法的放電電弧呈現(xiàn)出分散燒蝕的“熱點”，而斜面法呈現(xiàn)出集中電弧放電的“熱點”。因此，1000h鹽霧法和5000h鹽化和老化試驗法與實際運行合成絕緣子放電電弧特征較一致，而斜面法是在較苛刻條件下再現(xiàn)了實際運行中合成絕緣子的漏電起痕及電蝕損老化現(xiàn)象。27、三水氧化鋁在高溫硫化硅橡膠和室溫硫化硅橡膠中的作用是什么？三水氧化鋁是一種很好的阻燃材料，它在硅橡膠中用以提高耐漏電起痕及電蝕損性。28、試述絕緣子污閃電壓隨海拔高度升高的基本變化規(guī)律隨海拔升高或氣壓降低，各種形狀絕緣子的污閃電壓都要降低，降低的規(guī)律可用下述公式表征，U=U0(P/P0)n，其中U0為常壓P0時的污閃電壓，下降指數(shù)n的大小反映氣壓對于污閃電壓的影響程度。指數(shù)n反映了污閃電壓隨海拔升高的降低程度，n值越大，表示氣壓或海拔因素對絕緣子污閃電壓的影響越大。29、通常外絕緣設(shè)計的方法有哪三種？絕緣子串長選擇方法討論：經(jīng)驗法、電比距法、耐壓法；經(jīng)驗法：根據(jù)