10 kV配网耐张型复合绝缘横担研究综述 被引量：1

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作者 刘云鹏 李浩义 +4 位作者 周松松 唐力 李乐 宗强 张配斯 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期21-34,共14页

复合绝缘横担具有轻质高强、绝缘可靠性高且防雷效果优异等特点,正逐步在10 kV配电线路中得到推广应用。围绕配网耐张型复合绝缘横担结构设计、耐久性研究及性能测试三个问题,首先综述10 kV配网耐张型复合绝缘横担的发展现状,指出研究... 复合绝缘横担具有轻质高强、绝缘可靠性高且防雷效果优异等特点,正逐步在10 kV配电线路中得到推广应用。围绕配网耐张型复合绝缘横担结构设计、耐久性研究及性能测试三个问题,首先综述10 kV配网耐张型复合绝缘横担的发展现状,指出研究必要性,进而针对其设计依据、现有设计型式、以疲劳振动老化为代表的耐久性研究进展及关键性能测试与评估展开论述,同时分析目前存在的问题及有待解决的困难,最后结合应用情况进行总结与展望,以期为配网耐张型复合绝缘横担的结构优化、性能提升以及后续大规模应用提供参考。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 耐张结构 10 kV配网 疲劳振动老化 结构设计 性能测试

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水分侵入下复合绝缘横担FRP/RPUF界面的老化特性研究 被引量：1

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作者 颜猛 李敏 +3 位作者 张思刚 周哲 张宇鹏 谢军 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第6期54-62,共9页

为研究水分侵入下复合绝缘横FRP/RPUF界面的老化特性,制备了FRP/RPUF界面试样,采用湿热老化方法加速水分在FRP/RPUF界面中的侵入与破坏进程;通过吸水率、剪切强度及泄漏电流测试结果,结合SEM、FTIR和TGA等表征技术,分析水分侵入下担FRP/... 为研究水分侵入下复合绝缘横FRP/RPUF界面的老化特性,制备了FRP/RPUF界面试样,采用湿热老化方法加速水分在FRP/RPUF界面中的侵入与破坏进程;通过吸水率、剪切强度及泄漏电流测试结果,结合SEM、FTIR和TGA等表征技术,分析水分侵入下担FRP/RPUF界面的老化特性。结果表明:水分侵入会使FRP/RPUF界面受潮塑化,并使界面剪切强度降低、泄漏电流增大,但上述破坏作用会随着水分散失而减弱;水分还会使FRP/RPUF界面材料发生水解反应,造成局部缺陷,同时使杂质离子增多,进一步破坏界面的力学性能与电气性能。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 水分侵入 FRP/RPUF界面 老化特性

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复合绝缘横担大风工况有限元分析

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作者 蔡炜 刘敬华 +2 位作者 吴雄 李健 孙启刚 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第11期100-107,共8页

近年来极端天气频繁发生,给电网的正常运行带来了极大的隐患,使用新型复合绝缘横担可有效提高输电线路的绝缘性能和抵抗强风的能力。本文针对110 kV复合绝缘横担结构,考察0°、90°、45°和60°风向下复合绝缘横担的位... 近年来极端天气频繁发生,给电网的正常运行带来了极大的隐患,使用新型复合绝缘横担可有效提高输电线路的绝缘性能和抵抗强风的能力。本文针对110 kV复合绝缘横担结构,考察0°、90°、45°和60°风向下复合绝缘横担的位移和应力。研究结果表明:在设计风速为27 m/s时,复合绝缘横担整体稳定,连接可靠,最大位移发生在0°风向时的拉杆中部,达到16.95 mm,最大等效应力位于0°风向杆塔侧连接构件上,其值达到81.21 MPa。通过升降法改变风速,预测稳定运行的最大风速约为31 m/s,具有抵抗11级暴风的能力。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 机械性能 大风工况 有限元分析 复合材料

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复合绝缘横担界面特性检测研究现状 被引量：21

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作者 刘云鹏 李乐 +4 位作者 张铭嘉 刘磊 唐力 王国利 刘贺晨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期408-424,共17页

随着我国电网建设的深入推进和持续发展,复合绝缘横担因其独特的优势受到广泛的关注。然而其在国内外尚处于起步阶段,运行数量以及运行年限有限,对于复合绝缘横担界面问题研究尚不充分。为保证电网安全运行,进行复合绝缘横担的界面特性... 随着我国电网建设的深入推进和持续发展,复合绝缘横担因其独特的优势受到广泛的关注。然而其在国内外尚处于起步阶段,运行数量以及运行年限有限,对于复合绝缘横担界面问题研究尚不充分。为保证电网安全运行,进行复合绝缘横担的界面特性的研究具有十分重要的意义。该文综述目前复合横担发展现状与进展,结合绝缘界面评估的相关基础,分析复合绝缘横担界面类型与界面问题产生的原因。对界面的宏观与微观检测方法进行综述,对各种检测方法的适用性及有效性进行分析,同时介绍相应的界面模型,并对复合横担界面特性检测进行总结和展望,以期能为复合绝缘横担未来的大范围应用与推广提供借鉴。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 界面特性 无损检测 宏观界面

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配网复合绝缘横担防雷试验研究及耐雷水平计算 被引量：7

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作者 刘云鹏 陈旭彬 +2 位作者 刘贺晨 王平 刘磊 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第3期107-114,共8页

传统铁横担上使用的绝缘子雷电冲击50%击穿电压(U50%)比较低,存在绝缘导线雷击断线的情况。因此,绝缘性能好、强度高、质量轻的复合绝缘横担开始受到人们的广泛关注,有利于提高配电网的耐雷水平。为了进一步研究复合绝缘横担的防雷性能... 传统铁横担上使用的绝缘子雷电冲击50%击穿电压(U50%)比较低,存在绝缘导线雷击断线的情况。因此,绝缘性能好、强度高、质量轻的复合绝缘横担开始受到人们的广泛关注,有利于提高配电网的耐雷水平。为了进一步研究复合绝缘横担的防雷性能,本文在不同海拔地区开展雷电冲击闪络试验,得到了10 kV复合绝缘横担的U50%和伏秒特性曲线。并在试验的基础上,利用电磁暂态程序(ATP-EMTP)建立了10 kV线路雷击仿真模型,分析计算复合绝缘横担的耐雷水平。结果表明:在海拔为22 m地区,复合绝缘横担的正、负极性U50%分别为415.43 kV和589.14 kV,而针式绝缘子的正、负极性U50%分别为151.05 kV和200.77 kV。在海拔为2 100 m地区,复合绝缘横担的耐雷水平降低了20%左右,但仍远高于针式绝缘子。因此,复合绝缘横担展现出优异的防雷性能,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 雷电冲击闪络试验 伏秒特性 耐雷水平

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复合绝缘横担聚氨酯/芯棒界面水扩散试验研究 被引量：5

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作者 唐力 解卓鹏 +3 位作者 刘磊 张重远 李乐 刘贺晨 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2021年第6期63-68,共6页

复合绝缘横担具有轻质高强的特点,可起到缩减线路走廊面积,加强电网绝缘能力等重要作用,其内绝缘界面电气绝缘性能关系着电力系统的安全稳定运行。本研究在IEC 62217:2012基础上,对内填充型复合横担的界面试样进行144 h的水扩散试验,测... 复合绝缘横担具有轻质高强的特点,可起到缩减线路走廊面积,加强电网绝缘能力等重要作用,其内绝缘界面电气绝缘性能关系着电力系统的安全稳定运行。本研究在IEC 62217:2012基础上,对内填充型复合横担的界面试样进行144 h的水扩散试验,测量不同阶段的泄漏电流和击穿情况,结合试验结果分析绝缘横担试样在水扩散试验条件下的界面老化特性。结果表明:当水扩散时间为144 h时,试样的泄漏电流高达20 mA,是未经水扩散试验试样的1 000倍,其界面击穿时间比未进行水扩散试验的试样加快了65%,水分子高温扩散作用下对界面具有破坏效应,且水扩散时间越长,对聚氨酯/芯棒界面的破坏程度越大。 展开更多

关键词 内填充型复合绝缘横担 水扩散试验 击穿电压 泄漏电流

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玻纤增强复合材料及其复合绝缘横担覆冰特性研究 被引量：1

7

作者 吴雄 蔡炜 +4 位作者 李健 孙启刚 闻集群 柯锐 沈帆 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2021年第12期107-114,共8页

为了指导复合材料横担在重冰区的应用,本文开展了玻纤增强复合材料及复合材料绝缘横担的覆冰特性研究。结果表明:空白样品在垂直悬挂方式下的覆冰量和冰闪络电压均优于水平悬挂样品,且覆冰量均少于对应的亲水性的纯铝棒和Q345钢棒;涂覆P... 为了指导复合材料横担在重冰区的应用,本文开展了玻纤增强复合材料及复合材料绝缘横担的覆冰特性研究。结果表明:空白样品在垂直悬挂方式下的覆冰量和冰闪络电压均优于水平悬挂样品,且覆冰量均少于对应的亲水性的纯铝棒和Q345钢棒;涂覆PRTV涂料的复合材料样品覆冰量比空白样品少,对应的闪络电压大幅提升,且对应样品的冰面粘附力值最小,为纯铝棒冰面粘附力值的19%,而空白样品的冰面粘附力值为纯铝棒的78%。硅橡胶复合绝缘横担的覆冰特性正好和复合材料试样相反,水平悬挂方式下复合绝缘横担覆冰量相比垂直悬挂的同规格复合绝缘子减少了30%,闪络电压提高了51%。 展开更多

关键词 覆冰 复合材料 纤维增强 复合绝缘横担 冰闪络

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500 kV可踩踏复合绝缘横担塔设计及真型试验 被引量：6

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作者 袁金 邢照亮 +2 位作者 张卓 朱占巍 于成 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2021年第4期50-57,共8页

依据张南-昌平Ⅲ回500 kV线路(北京段)昌平站出线段实际情况,设计开发500 kV可踩踏复合绝缘横担窄基直线塔。横担结构采用简单紧凑的“两拉两压”形式,省去悬垂绝缘子串,减少因塔头风偏放电造成故障现象,在压杆中间间隔布置脂环族环氧伞... 依据张南-昌平Ⅲ回500 kV线路(北京段)昌平站出线段实际情况,设计开发500 kV可踩踏复合绝缘横担窄基直线塔。横担结构采用简单紧凑的“两拉两压”形式,省去悬垂绝缘子串,减少因塔头风偏放电造成故障现象,在压杆中间间隔布置脂环族环氧伞裙,使结构具备可踩踏功能。依据原有线路形式,考虑铁塔塔型结构、空气间隙要求、仿真计算预留安全系数工况下的挠度变形,确定产品结构高度、芯体直径。分析结构在断线、大风90°、覆冰3种严苛工况下受力失稳情况。结果表明:整体一阶屈曲系数均大于2.5,各部件轴向应力均远小于金属及复合材料力学强度,设计结构的安全性高。1∶1真型试验塔整塔力学性能及上相可踩踏复合绝缘横担电性能测试结果均能满足标准及设计要求。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 可踩踏 结构设计 ANSYS仿真 真型试验

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35 kV输电线路复合绝缘横担技术研究及应用 被引量：7

9

作者 王力 韩立奎 +2 位作者 赵书龙 祝晓晓 孙海莉 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2022年第5期76-80,共5页

为研究复合绝缘横担在35 kV输电线路中的设计选型,针对材料工艺、电气方案、结构方案等方面进行可行性分析,对复合绝缘横担拉压杆进行有限元受力分析,并对复合绝缘横担进行实际应用验证。结果表明:35 kV输电线路复合绝缘横担选用缠绕成... 为研究复合绝缘横担在35 kV输电线路中的设计选型,针对材料工艺、电气方案、结构方案等方面进行可行性分析,对复合绝缘横担拉压杆进行有限元受力分析,并对复合绝缘横担进行实际应用验证。结果表明:35 kV输电线路复合绝缘横担选用缠绕成型的E-玻璃纤维/环氧树脂复合材料,并采用单支柱单斜拉结构形式,其结构满足力学性能要求。复合绝缘横担应用于试点工程以来,运行状况良好。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 输电线路 可行性分析

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基于有限元的500kV复合绝缘横担电场分布仿真分析 被引量：5

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作者 徐晓彬 刘雪飞 +5 位作者 马国真 胡珀 张泽亚 王云佳 夏静 王鹏 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第8期94-99,共6页

复合绝缘横担由于其绝缘性能好、质量轻、节约输电走廊等优点应用前景广泛,然而目前针对复合绝缘横担尤其是500 kV及以上电压等级的生产设计、试验验收、施工运维、标准规范等研究国内外尚属空白。高压复合绝缘横担在运行过程中的电场... 复合绝缘横担由于其绝缘性能好、质量轻、节约输电走廊等优点应用前景广泛,然而目前针对复合绝缘横担尤其是500 kV及以上电压等级的生产设计、试验验收、施工运维、标准规范等研究国内外尚属空白。高压复合绝缘横担在运行过程中的电场分布特性是复合绝缘横担设计、验收过程中必须解决的问题,针对此,本文建立了500 kV复合绝缘横担电场分布及电位计算模型,利用COMSOL有限元分析软件对500kV复合绝缘横担及其相连接部分杆塔进行仿真分析。此外,为了确保后续老化、绝缘实验的便捷性及可操作性,建立了500kV复合绝缘横担缩比模型,并确定缩比模型的试验电压。结果表明:复合绝缘横担表面最大场强出现在横担高压端,电场强度为3.82×10^(5)V/m,斜拉绝缘子表面最大电场强度为支柱横担的86.38%,最大电场强度为3.3×10^(5)V/m。确定了当缩比模型按照原尺寸的1∶5进行缩放时,使得缩比模型的表面最大场强达到预期电场强度的试验电压为60 kV,为复合绝缘横担的室内初期试验提供了理论依据。 展开更多

关键词 复合绝缘横担 电场 有限元仿真计算 COMSOL

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轻质高绝缘复合芯体制备及其在66 kV复合横担中的应用

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作者 张重远 苏铮 +7 位作者 李乐 高烽晟 李浩义 尹晓萱 刘贺晨 刘云鹏 周松松 唐力 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期56-64,共9页

随着“双碳”战略的逐步落实,新型复合材料横担正逐步代替铁制横担,在电力线路中的应用日益广泛。文中制备得到密度为1.1 g/cm^(3)的66 kV轻质高绝缘复合绝缘横担,并对其进行吸水率、染料渗透、水扩散泄漏电流、击穿强度、热诱导、机械... 随着“双碳”战略的逐步落实,新型复合材料横担正逐步代替铁制横担,在电力线路中的应用日益广泛。文中制备得到密度为1.1 g/cm^(3)的66 kV轻质高绝缘复合绝缘横担,并对其进行吸水率、染料渗透、水扩散泄漏电流、击穿强度、热诱导、机械及电气试验。试验结果表明:填充芯体材料样品的质量吸水率为0.141%,水扩散泄漏电流小于103.3μA,交流击穿强度大于71 kV/cm,各项性能指标均达到DL/T 1580—2016棒形复合绝缘子用芯棒技术规范对于理化性能、电气性能及机械性能的标准要求,样品及横担整体无明显缺陷,横担耐老化性较好。同时,轻质高绝缘复合绝缘横担微观界面结合良好,绝缘性能优于传统实心横担,满足新型电力系统清洁低碳、安全可靠的应用需求。 展开更多

关键词 轻质高绝缘材料 复合绝缘横担 绝缘芯体 电气性能

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高温水环境对复合材料绝缘横担性能的影响研究 被引量：5

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作者 柯锐 何昌林 +4 位作者 梅端 朱晓东 吴雄 沈帆 吴峰 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2021年第10期100-104,共5页

为更好地指导配网用复合材料绝缘横担应用,依据GB/T 20142—2006要求对密封处理及未密封处理的两类复合材料绝缘横担进行了42 h水煮(0.1%NaCl)试验,研究高温水环境对两种处理方式绝缘横担性能的影响。对水煮前后吸水率、额定弯曲负荷、... 为更好地指导配网用复合材料绝缘横担应用,依据GB/T 20142—2006要求对密封处理及未密封处理的两类复合材料绝缘横担进行了42 h水煮(0.1%NaCl)试验,研究高温水环境对两种处理方式绝缘横担性能的影响。对水煮前后吸水率、额定弯曲负荷、拉伸强度、弯曲强度、干工频电压、干雷电冲击电压及电气强度等性能进行对比测试,同时采用SEM进行断口微观形貌分析。结果表明:在高温水环境下,密封处理绝缘横担性能优于未密封处理绝缘横担,但两种处理方式的绝缘横担额定弯曲负荷均大于6.5 kN,雷电冲击耐受电压均大于350 kV,拉伸强度和弯曲强度分别大于680 MPa和1000 MPa,表现出良好的力学及电气性能。 展开更多

关键词 复合材料绝缘横担 水煮 力学性能 电气性能 SEM

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一起复合横担绝缘子断裂原因的分析与探讨 被引量：3

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作者 刘建军 张廼龙 +1 位作者 胡鹏 赵轩 《江苏电机工程》 2016年第6期88-91,共4页

通过一起220 kV线路复合横担绝缘子断裂引发线路跳闸的案例,分析查明绝缘子存在结构强度不足的设计缺陷是导致故障发生的主要原因。同时发现由于缺乏验证试验,使得一些存在设计缺陷的复合横担绝缘子投入运行,造成了电网安全运行的隐患,... 通过一起220 kV线路复合横担绝缘子断裂引发线路跳闸的案例,分析查明绝缘子存在结构强度不足的设计缺陷是导致故障发生的主要原因。同时发现由于缺乏验证试验,使得一些存在设计缺陷的复合横担绝缘子投入运行,造成了电网安全运行的隐患,需要排查整改。文章对复合横担绝缘子结构强度设计核算方法进行了探讨,提出复合横担绝缘子在设计制造时应根据自重、固定导线重量及设计风载荷核算弯曲应力,以及当联塔部件选用非中心对称截面时必须明确安装方向才能保证结构受力安全的建议。 展开更多

关键词 复合横担绝缘子 断裂 原因分析 结构受力

全文增补中