絕緣子串的主要作用是牢固地支撐和固定載流導體,并在載流導體與地面之間形成良好的絕緣,絕緣子(俗稱瓷花瓶)由瓷件和金具兩部分組成,中間用水泥膠粘合,瓷件用于保證絕緣子良好的電絕緣強度,金具用于固定絕緣子。
鋼化玻璃絕緣子是一種特殊的絕緣控制,在架空輸電線路中可以發(fā)揮重要作用,絕緣子在架空輸電線路中起著兩個基本作用,即支撐導線和防止電流返回地面,這兩個重要的作用就是絕緣子可以起到很好的絕緣效果。
絕緣子不僅要承受機械負荷導線和金屬附件的重量,還要承受風載、雪載、導線舞動和惡劣天氣下運輸、安裝過程中操作不當?shù)仍斐傻臎_擊載荷,承受較重的負荷,從電氣角度看,絕緣子不僅要使導體與地面絕緣,還要承受雷電和開關操作引起的過電壓沖擊。
當電壓沖擊發(fā)生閃絡時,局部過熱不會導致絕緣子鋼化玻璃爆裂,所有外界因素都會影響絕緣子的性能,因此,對玻璃絕緣子的設計提出了更高的要求,玻璃絕緣子的設計要求需要嚴格對待,有嚴格的設計和實踐基礎。
對于絕緣子串的機械強度試驗,選擇絕緣子彎曲和扭轉(zhuǎn)試驗機來完成試驗,機電損傷負荷試驗是檢測絕緣子的一項重要指標,運行15-25年后,瓷絕緣子的試驗值低于出廠試驗標準值,故障率隨運行年限增加,但是玻璃絕緣子的穩(wěn)定性和分散性比瓷絕緣子好,對瓷絕緣子串和玻璃絕緣子串進行了高頻振動疲勞試驗,試驗結(jié)果表明,振動后玻璃絕緣子的機械強度和電氣強度變化不大,而瓷絕緣子串振動后機械強度和電氣強度明顯下降,主要原因是制造工藝等因素。
如果運行多年后拆除復合絕緣子串,發(fā)現(xiàn)復合絕緣子的機械強度有不同程度的下降,一些心軸在額定機械載荷下滑動,一些心軸從端部配件中脫出,一些心軸斷裂,原因是:端接結(jié)構和工藝有問題;芯棒的蠕變特性和材料的老化,在長期運行中,由于大氣環(huán)境、電場和機械力的共同作用,芯模中的玻璃纖維會產(chǎn)生機械疲勞,環(huán)氧樹脂材料會老化,端部金具與芯模的聯(lián)結(jié)會松動。
絕緣子串的電氣性能故障有閃絡和擊穿兩種,兩種電氣性能故障針對的故障不同,故障方法也不同,絕緣子串表面發(fā)生閃絡,可見傷勢痕跡,通常絕緣性能沒有損失,絕緣子串內(nèi)部發(fā)生擊穿,瓷體在鐵帽和鐵腳之間放電,外觀可能看不見,但絕緣性能已經(jīng)喪失。