復合絕緣子又稱合成絕緣子，其主要結構一般由硅橡膠傘裙護套、玻璃纖維環氧樹脂引拔棒、端部金具三部分組成，如下圖。
1.復合懸式絕緣子基本介紹
復合懸式絕緣子由玻璃纖維環氧樹脂引拔棒，硅橡膠傘裙，金具三部分組成。其硅橡膠傘裙采用整體注壓工藝，從而解決了影響復合絕緣子可靠性的關鍵問題界面電氣擊穿。玻璃引拔棒與金具的聯接采用最先進的壓接工藝，配有全自動聲波探傷檢測系統，強度高，外型美觀，體積小，重量輕，金具鍍鋅可防銹蝕，可與瓷絕緣子互換使用，本產品結構可靠，不損傷芯棒，能充分發揮其機械強度。
復合懸式絕緣子電氣性能優越，機械強度高，內部承載的環氧玻璃引拔棒抗張抗彎強度比普通鋼材高2倍，是高強度瓷材料的8~10倍，有效提高了安全運行的可靠性。
復合懸式絕緣子耐污性能好，抗污性能好，抗污閃強力強，其濕耐受電壓和污穢耐受電壓為相同爬距瓷絕緣子的2~2.5倍。且不需清掃，能在重污穢的去安全運行。
復合懸式絕緣子體積小、重量輕(僅為同電壓等級瓷絕緣子的1/6~1/9).結構輕巧，便于運輸和安裝。
復合懸式絕緣子硅橡膠傘裙具有良好憎水性能，其整體結構保證了內絕緣不受潮，不需進行預防性絕緣監測試驗，不需清掃，減少了日常維護工作量。
復合懸式絕緣子密封性能好，耐電蝕能力強，傘裙材料耐漏電起痕達TMA4.5級水平，具有良好的耐老化、耐腐蝕、耐低溫性能，可適用于-40℃~-50℃地區。
復合懸式絕緣子具有很強的抗沖擊性和防震性能，其良好的防脆性和抗蠕變性，不易破碎、抗彎曲、抗扭強度高，可承受內部壓強，防爆力強，可與瓷、玻璃絕緣子互換作用。
由于復合絕緣子的表面多具有憎水性，其表面泄漏狀況與瓷絕緣子完全不同。在能源部能源辦(1993)45號文《關于頒發電力系統電瓷防污有關規定的通知》中，暫定復合絕緣子單位泄漏距離(爬電比距)可按瓷絕緣的75%設計。
2.復合絕緣子結構
復合絕緣子是由傘盤、芯棒及金屬端頭三部分組成，對電壓等級為11OkV及以上線路使用的復合絕緣子，為改善其電壓分布，在復合絕緣子兩端(或一端)裝配有均壓環。
3.復合絕緣子材料及特點
復合絕緣子的傘盤是由硅橡膠為基體的高分子聚合物制成，具有良好的合水性，水在傘盤表面呈水珠狀，不會形成放電通路。另外，復合絕緣子傘盤還具有優良的耐電腐蝕性和良好的抗氧、抗臭氧及抗老化性能。
復合絕緣子的芯棒采用環氧玻璃纖維棒制成，具有很高的抗張強度，約為普通鋼的1.5～2倍，為高強度瓷的3～5倍。芯棒又具有良好的絕緣性能和良好的減振性、抗蠕變性及抗疲勞斷裂性能。
4.復合絕緣子均壓屏蔽環
輸電線路絕緣子串所承受的電壓，并不是均勻分布于每個絕緣子上，在絕緣子串中間的絕緣子，所承受的電壓比兩端的小.靠近導線的絕緣子承受的電壓最大，而這種電壓分布不均勻的情況，隨線路電壓的升高而嚴重，為使絕緣子串電壓分布較均勻，一般要求110kV及以上線路上應裝設均壓屏蔽環。
5.復合絕緣子金屬端頭的連接結構
a內楔式
內楔式是將芯棒端部鋸開一條切口，在切口壓入楔形的金屬件，芯棒外部是一個錐形內腔的套筒。相互之間靠靜摩擦力來傳遞機械負荷。
b外楔式
外楔式是將套筒做成錐形，套在芯棒的端部，再把三個環形的外楔均勻地插入錐形內腔與芯棒之間。楔片厚度大小非常關鍵。相互之間也是靠靜摩擦力來傳遞機械負荷。
c壓接式
壓接式是將套筒套入芯棒后，用專用機械壓接后使金屬筒體與芯棒連成一體。壓接式具有以下特點：
1)結構簡單、輕巧、外形美觀;
2)連接牢固可靠，分散性小;
3)便于機械化操作;
4)工藝簡單、工效高、生產周期短。
這種結構型式靠芯棒與金屬端頭的靜摩擦來承受和傳遞負荷，其摩擦力一般取決于正壓力大小。
d三種結構型式簡單分析
內楔式、外楔式和三種連接是通過被連接部件本身的過盈配合來實現的，相互之間是靠靜摩擦力來傳遞機械負荷，在連接區內，芯棒是在應力下受壓縮而產生彈性變形，由彈性應力作為產生摩擦力的正壓力。壓接式端部附件的連接結構，由于應力狀態較理想、結構和裝配工藝簡單，便于電腦監控，連接較理想，綜合成本較低，被認為是目前較理想的的連接結構型式。
6. 復合絕緣子的機械承載能力
目前制作復合絕緣子用的芯棒一般采用抗拉強度 為800-1000MPa的芯棒。計算時一般取值500MPa。
復合絕緣子芯棒的直徑d可用以下公式計算：
式中:，T--設計抗拉力。
例：試計算T=100kN的復合絕緣子需用多大直徑的芯棒。
7.復合絕緣子的優缺點
a它具有以下優點
(1)機械性能優越：由于心棒由環氧玻璃纖維制成，其擴張強度為普通鋼的1.5倍，是高強瓷的3～4倍，軸向拉力特別強，并具有較強的吸振能力，抗震阻尼性能很高，為瓷絕緣子的1/7～1/10。
(2)復合絕緣子串抗污閃性能好：復合絕緣子具有憎水性，下雨時在復合絕緣子的傘形波紋表面不會沾濕形成水膜，而是呈水珠狀滴落，不易構成導電通道，其污閃電壓較高，為同電壓等級瓷絕緣子的3倍。
(3)耐電蝕性優異：絕緣子表面漏電閃絡形成不可逆性劣變起痕現象，一般標準為不低于4.5級(即4.5kV)，而復合絕緣子為6～7級。
(4)抗老化性能好：經十年實踐檢測表明，復合絕緣子除顏色略有變深并介電常數和介質損失角稍有增加外，對表面不沾濕性及耐電蝕起痕性均無變化，說明抗老化性能良好。
(5)結構穩定性好：一般瓷懸式絕緣子是內膠裝配結構，由于電化腐蝕，運行中會產生低零值絕緣電阻，而復合絕緣子為外膠裝配結構，其內心為實心棒絕緣材料，不存在劣化合擊穿，不會出現零值絕緣子。
(6)線路運行效率高：由于復合絕緣子的風雨自潔性好，又不產生零值絕緣子，故清掃檢查工作可改為每4～5年一次，從而縮短檢修、停電時間。
(7)重量輕：含成絕緣子自身重量輕在運輸、施工作業中，可大大減輕工作人員的勞動強度。
b存在一些缺點
(1)復合絕緣子價格高。
(2)復合絕緣子承受的徑向(垂直于中心線)應力很小，因此，使用于耐張桿的高壓絕緣子嚴禁踩踏，或任何形式的徑向荷重，否則將導致折斷。
(3)復合絕緣子在施工或平時運行時嚴禁硬物跌落、碰擦，因其傘部為硅橡膠，質地比較柔嫩，極易損傷而破壞密封性，導致絕緣性能下降。
8.復合絕緣子參數
|
序號 |
產品型號 |
產品代碼 |
額定電壓KV |
額定機械拉伸符合KN |
連接結構標記 |
結構高度mm |
最小電弧距離mm |
最小公稱爬電距離mm |
雷電全波沖擊耐受電壓KV≥ |
操作沖擊耐受電壓 |
工頻一分鐘濕耐受電壓≥ |
重量kg |
|
1 |
FXBW4-10/100-1 |
111201 |
10 |
100 |
16R |
430±15 |
230 |
500 |
|
|
48 |
1.9 |
|
2 |
FXBW4-10/100-2 |
111202 |
10 |
100 |
16R |
430±15 |
230 |
450 |
|
|
48 |
1.8 |
|
3 |
FXBW2-35/100-3 |
112203 |
35 |
100 |
16R |
660±15 |
460 |
880 |
230 |
|
95 |
2.3 |
|
4 |
FXBW4-35/100-4 |
112204 |
35 |
100 |
16R |
660±15 |
460 |
1015 |
230 |
|
95 |
2.4 |
|
5 |
FXBW4-66/100-1 |
113201 |
66 |
100 |
16R |
940±15 |
740 |
1900 |
410 |
|
185 |
3.2 |
|
6 |
FXBW3-66/100-2 |
113202 |
66 |
100 |
16R |
910±15 |
710 |
1850 |
410 |
|
185 |
3.1 |
|
7 |
FXBW3-66/100-6 |
113206 |
66 |
100 |
16R |
870±15 |
670 |
1900 |
410 |
|
185 |
3.1 |
|
8 |
FXBW3-66/100-11 |
113211 |
66 |
100 |
16R |
1010±15 |
810 |
2200 |
410 |
|
185 |
3.7 |
|
9 |
FXBW4-110/70-5 |
114105 |
110 |
70 |
16R |
1440±30 |
1200 |
3150 |
550 |
|
230 |
4.8 |
|
10 |
FXBW2-110/100-3 |
114203 |
110 |
100 |
16R |
1240±15 |
1000 |
2520 |
550 |
|
230 |
4.2 |
|
11 |
FXBW2-110/100-4 |
114204 |
110 |
100 |
16R |
1240±15 |
1000 |
3150 |
550 |
|
230 |
5.4 |
|
12 |
FXBW4-110/100-5 |
114205 |
110 |
100 |
16R |
1440±30 |
1200 |
3150 |
550 |
|
230 |
4.8 |
|
13 |
FXBW2-110/100-6 |
114206 |
110 |
100 |
16R |
1360±30 |
1150 |
2800 |
550 |
|
230 |
4.5 |
|
14 |
FXBW2-110/100-36 |
114236 |
110 |
100 |
16R |
1290±30 |
1090 |
2750 |
550 |
|
230 |
4.2 |
|
15 |
FXBW1-220/100-1 |
115201 |
220 |
100 |
16R |
2160±30 |
1900 |
5600 |
|
|
305 |
9.3 |
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