国际电气工程先进技术译丛 硅橡胶复合绝缘子 材料、设计及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1复合绝缘子的优点及发展历程 1

1.2复合绝缘子的运行经验 2

1.3复合绝缘子在高压架空输电线路中的应用 4

1.4复合绝缘子在电气设备及户外变电站中的应用 5

1.5标准化现状 6

参考文献 6

第2章 复合长棒形绝缘子 7

符号和缩写 7

2.1复合长棒形绝缘子的应用 8

2.2复合长棒形绝缘子的力学性能 10

2.2.1复合长棒形绝缘子的长期运行性能 11

2.3复合长棒形绝缘子的动载性能 20

2.4复合长棒形绝缘子金具的设计及安装 23

2.4.1金具工艺技术的发展及现状 23

2.4.2压接式金具设计的基本要求 24

2.4.3压接式金具的安装 26

2.4.4计算 27

2.4.5简易分析方法 27

2.4.6复杂分析方法 28

2.4.7数值仿真方法 34

参考文献 42

第3章 复合支柱绝缘子 43

符号和缩写 43

3.1主要属性 45

3.2复合支柱绝缘子的应用 46

3.3复合支柱绝缘子的弯曲特性 49

3.3.1概述 49

3.3.2极限破坏应力 49

3.4基于SCL/MDCL的制造要求 56

3.5复合支柱绝缘子的安全失效模式 56

3.6组合负荷 59

3.6.1负荷图 60

3.6.2实例 61

3.6.3计算机仿真 62

3.6.4测试 62

3.7动态负荷 63

3.7.1试验试样 63

3.7.2试验方法 63

3.7.3试验结果 64

3.8端部金具的结构要求 64

3.9解析计算方法 66

3.9.1简易解析分析法 66

3.9.2复杂解析分析法 67

3.10数值仿真 70

3.10.1有限元模型 70

3.10.2测试布置 71

3.11复合支柱绝缘子的失效行为 73

3.12敏感性分析 77

参考文献 78

第4章 紧凑型线路用绝缘横担 79

符号和缩写 79

4.1简介 80

4.2紧凑型设计原则 80

4.2.1导线形式对杆塔参数的影响 80

4.2.2紧凑型线路结构 81

4.3绝缘横担的机械设计 84

4.3.1固定绝缘横担 85

4.3.2旋转式绝缘瓷横担（与水平布置的对比） 87

4.3.3动态负荷 91

4.3.4稳定性试验 93

4.4紧凑型线路的发展 99

4.4.1瑞士400kV线路用空心绝缘子 99

4.4.2复合绝缘子的应急恢复系统 100

4.4.3 420kV双回路用实心复合横担 101

参考文献 103

第5章 相间间隔棒 104

符号和缩写 104

5.1简介 106

5.2 CIGRE调查 106

5.2.1调查结果的评估 106

5.2.2运行经验 108

5.3连接技术 109

5.4相间间隔棒的机械设计 111

5.4.1舞动 112

5.4.2覆冰负荷的脱落 117

5.4.3短路电动力负荷 119

5.4.4相间间隔棒的弯曲特性 122

5.5相间间隔棒的电气设计 126

5.5.1最小长度 126

5.5.2电晕效应 127

5.5.3污秽 128

5.6应用 128

5.6.1中压紧凑型线路 128

5.6.2覆冰脱落引起线路舞动时的相间间隔棒 130

5.6.3网球拍杆塔 131

参考文献 132

第6章 复合空心绝缘子 134

符号和缩写 134

6.1复合空心绝缘子的主要性能 135

6.2户外变电站的复合绝缘子 135

6.2.1套管 136

6.2.2避雷器 137

6.2.3户外挤压绝缘电缆接头 137

6.2.4电流和电压互感器 138

6.2.5户外断路器 140

6.3运行经验 140

6.4复合空心绝缘子的主要组成 142

6.4.1 FRP管 142

6.4.2端部金具 142

6.5复合空心绝缘子在弯曲负荷下的力学特性 142

6.5.1复合空心绝缘子的失效机理及诊断方法 143

6.5.2复合空心绝缘子的“损坏极限负荷” 143

6.6复合空心绝缘子的试验 145

6.6.1负荷的定义 145

6.6.2弯曲负荷 145

6.6.3压缩负荷 146

6.6.4基于IEC 61462标准的实际测试实例 148

6.7复合空心绝缘子的机械设计 153

6.7.1简易解析分析法 153

6.7.2数值模拟法 154

参考文献 160

第7章 硅橡胶复合绝缘子的材料选择及制造工艺 161

7.1简介 162

7.2复合绝缘子的部件/半成品 166

7.2.1（端部）金具 166

7.2.2内绝缘 167

7.2.3外绝缘——绝缘子护套用硅橡胶等级 182

7.3工艺 200

7.3.1金具装配 200

7.3.2绝缘护套的应用及密封 207

7.4小结 224

参考文献 224

第8章 复合绝缘子防电晕设计 232

8.1简介 233

8.2防电晕设计：典型案例 234

8.2.1杆塔中525kV双串联耐张绝缘子实例 235

8.2.2 245kV变电站入口双串联耐张绝缘子实例 236

8.2.3 115/138/145kV绝缘子实例 238

8.3复合绝缘子的运行电场分析 239

8.4当前标准 240

8.5憎水护套材料的水珠电晕 243

8.5.1水珠电晕的形成 244

8.5.2电晕对聚合物（尤其是硅橡胶）表面性能的影响 248

8.5.3电晕潜在的危害 256

8.6复合绝缘子/组的附加要求 256

8.6.1材料和几何形状差异 256

8.6.2电场强度的计算 258

8.7防电晕的经验阈值 267

8.8运行10年的420kV复合绝缘子组 268

8.8.1包覆成型设计 268

8.8.2模块设计 270

8.9小结 273

参考文献 274

第9章 复合长棒形绝缘子的电弧防护金具 277

9.1简介 278

9.2电弧的物理现象 278

9.2.1复合绝缘子串或组的闪络原因 278

9.2.2电弧 279

9.2.3电弧的防护原理 281

9.3电弧效应 284

9.3.1瓷长棒绝缘子及盘形悬式瓷和玻璃绝缘子 284

9.3.2复合绝缘子 287

9.3.3电弧效应的总结和比较 288

9.3.4外围保护 289

9.4电弧防护金具的设计 290

9.4.1材料选择 290

9.4.2绝缘子串中的故障电流密度 292

9.5电弧防护试验 293

9.5.1护套材料测试（设计测试） 293

9.5.2绝缘子串电流密度测试：短路试验 295

9.5.3从电弧效应的角度对绝缘子进行的测试：电弧测试 296

9.6工程实例 298

9.6.1复合绝缘子和盘形悬式绝缘子中的电弧防护装置的误用 298

9.6.2均压环和电弧防护装置的配合 300

9.6.3直接在复合绝缘子端部金具上安装电弧防护装置 301

9.6.4绝缘子串设计对杆塔的影响 302

9.7小结 305

参考文献 305

第10章 退运复合绝缘子的实验室评估 307

10.1引言 308

10.1.1评估复合绝缘子的意义 309

10.1.2复合绝缘子的界面区 309

10.2评估退运复合绝缘子的原因 309

10.2.1评估复合绝缘子的老化状态 310

10.2.2评估绝缘子失效或风险等级 310

10.2.3用于研究目的的复合绝缘子评估 311

10.3复合绝缘子失效率的故障 312

10.3.1 USA/EPRI 312

10.3.2CIGRE2000年的调研报告 313

10.3.3中国的运行经验 314

10.4常用试验方法 317

10.4.1试样的确定 317

10.4.2试验流程 317

10.4.3试验方法和失效标准概述 330

10.5试验实例（试验流程及相关结果） 330

10.5.1例1：运行10年的420kV复合绝缘子（逐步注射成型） 330

10.5.2例2：运行10年的420kV复合绝缘子（模块化成型） 338

10.5.3例3：铁路隧道系统运行15年的15kV复合绝缘子 345

10.5.4例4：铁路隧道15kV绝缘子运行30年后的表面憎水性及锌层厚度分析 349

10.5.5例5：123kV绝缘子产品质检评估 353

10.5.6获取可靠性数据的实例 356

10.6小结 358

参考文献 358

第11章 复合绝缘子的相关标准及试验 362

符号和缩写 362

11.1简介 363

11.2复合绝缘子当前IEC标准化及其与传统绝缘子串（组）的相似性比较 364

11.3特殊耐电蚀损试验 366

11.4聚合护套材料属性评估的试验方法 367

11.5斜面法试验 370

11.5.1耐电蚀损 370

11.5.2斜面法评估憎水性的实验原理 381

11.5.3斜面法评估憎水性迁移的实验原理 382

11.6聚合护套材料的指纹分析 384

11.6.1背景 384

11.6.2过程概述 385

11.6.3过程与实例：更细致的分析 385

11.7小结 390

参考文献 391