1、有關(guān)硅橡膠棒形復(fù)合絕緣子的幾個問題簡介 內(nèi)容摘要本文簡略地介紹了硅橡膠復(fù)合絕緣子的優(yōu)異特性、及其發(fā)展使用概況，分析比較其傘裙護套的兩種主要成型工藝的優(yōu)缺點，指出在當(dāng)前的技術(shù)條件下，整體擠包穿傘工藝是生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價鐮的可靠工藝！ 目 錄 一：復(fù)合絕緣子的幾個問題簡介 1-1：有機外絕緣是輸變電外絕緣發(fā)展的趨勢 1-2：復(fù)合絕緣子的主要部件及其作用 1-3：復(fù)合絕緣子的優(yōu)異特性 1-4：傘裙護套的成型工藝簡介 1-5：關(guān)于界面問題 二：復(fù)合絕緣子的運行事故分析，合絕緣子的運行事故分析， 2-1：國際大電網(wǎng)會議的調(diào)查結(jié)果 2-2：我國的運行情況介紹 三：結(jié)論一：復(fù)合絕緣子的幾個問題簡介 1-1:有機外絕

2、緣是輸變電外絕緣發(fā)展的趨勢1：隨著電力系統(tǒng)的電壓等級的不斷提高，對絕緣子的要求也越來越高，使用一百多年的瓷絕緣子的缺點也日益清楚地暴露出來，諸如笨重易碎、運輸安裝不便、耐污性能差、容易發(fā)生內(nèi)擊穿形成零值瓶、運行維護工作量大、制造工藝復(fù)雜成品率低、能耗大對環(huán)境污染嚴重等等。也隨著有機復(fù)合材料的出現(xiàn)，復(fù)合絕緣子在50年代就有人開始研究，60年代后期開始試用，70年代后期總結(jié)、改進，80年代后期開始大量使用，90年代以來各種輸變電有機外絕緣產(chǎn)品迅速增多。30多年來大量的工作集中在傘裙、芯棒的研究，制造工藝的改進、試驗及使用標準的制定方面，如今復(fù)合絕緣子已被各國電力部門所接受，進入了推廣應(yīng)用的新時期！

3、2：早期復(fù)合絕緣子通常稱為第一代復(fù)合絕緣子，其傘裙、護套使用材料主要是脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、聚四氟乙烯及室溫硫化的硅橡膠等。它們在運行中都暴露出傘裙護套的老化、漏電起痕及污閃電壓下降快，同時其芯棒水解脆斷、芯棒與護套界面擊穿、機械強度下降等等！3：德國Rosenthal 公司進行了兩項重大技術(shù)改進，使復(fù)合絕緣子技術(shù)進入了成熟時期，其生產(chǎn)的復(fù)合絕緣子稱為第二代復(fù)合絕緣子。Rosenthal公司的兩項技術(shù)改進為：A）采用耐水解芯棒并加厚護套的厚度，改進端部與金具聯(lián)接面的密封工藝， 以防止水分進入，確保芯棒不發(fā)生水解脆斷。B）傘裙護套采用高溫硫化的硅橡膠原料，改進配方以提高傘裙

4、護套的耐漏電起痕及耐電蝕的性能。為此以高溫硫化硅橡膠傘裙護套的復(fù)合絕緣子進入技術(shù)上成熟時期。1-2：復(fù)合絕緣子的主要部件及其作用 圖一：硅橡膠復(fù)合絕緣子的照片我國當(dāng)前的芯棒均采用環(huán)氧樹脂增強引拔的耐酸玻璃纖維芯棒，具有良好耐酸蝕性能，具有較強的抗脆斷的能力，它大大地提高了復(fù)合絕緣子的使用壽命。 芯棒是復(fù)合絕緣子機械負荷的承載部件，同時又是內(nèi)絕緣的主要部分，它要求有較高的長期穩(wěn)定的機械強度及絕緣性能，同時也要求有較高的抗疲勞、抗老化的性能。芯棒采用環(huán)氧樹脂增強的單向玻璃纖維引拔棒。玻璃纖維是增強材料，起骨架作用，環(huán)氧樹脂是基體材料，它將玻璃纖維粘接成一整體，同時也起到保護玻璃纖維不受酸堿的侵蝕。

5、 傘裙護套是復(fù)合絕緣子的外絕緣部分，其作用是使復(fù)合絕緣子具有足夠高的防濕閃及污閃的能力，同時也起著保護芯棒免遭外部大氣的侵襲。傘裙護套長年暴露在戶外大氣中，經(jīng)受日曬、雨淋、酷暑、嚴寒等各種惡劣氣象條件，承受自然（飛塵、鹽堿及海水鹽霧）污染和工業(yè)污染，它在污穢潮濕的情況下可能遭遇火花放電及電弧的燒蝕。為此要求傘裙護套必須具有優(yōu)越的耐污閃、耐漏電起痕和耐電損蝕性能，以及耐臭氧紫外線、耐高低溫等大氣老化作用。由于吸收國外成功經(jīng)驗，我國復(fù)合絕緣子的傘裙護套一開始就采用高溫硫化的硅橡膠為原材料，其抗污閃及抗老化的性能是諸種有機絕緣材料中最好的，完全能夠滿足作為電力系統(tǒng)外絕緣的要求。我國生產(chǎn)的復(fù)合絕緣子的

6、端部金具的連接方式主要有外楔式、內(nèi)楔式及壓接式三種方式：金具是復(fù)合絕緣子芯棒的連接部件及機械負荷的傳遞部件，金具及其與芯棒連接的質(zhì)量的好壞將直接影響芯棒強度的發(fā)揮及復(fù)合絕緣子的機械性能。特別是金具與芯棒之間界面密封性能的好壞將直接決定芯棒的壽命的長短，外楔式結(jié)構(gòu)是將一組金屬楔壓入金具錐腔與芯棒之間，靠金屬楔與芯棒間的壓應(yīng)力所產(chǎn)生的摩擦力承擔(dān)機械負荷。外楔式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是不破壞芯棒的完整性，缺點是對金屬腔、外楔及芯棒園周的尺寸要求較高。工藝難度較大，因此接頭的機械強不易穩(wěn)定，分散性也較大，因此目前外楔式產(chǎn)品大多數(shù)都已退出運行。 內(nèi)楔式結(jié)構(gòu)是將芯棒端部鋸開一條縫，壓入一個金屬內(nèi)楔，靠內(nèi)楔將芯棒端部撐

7、大，錐形金屬腔在芯棒承載時將撐大的芯棒端部卡住，當(dāng)芯棒向外移動時，內(nèi)楔子隨芯棒運動，將芯棒越卡越緊，因而也具備有預(yù)緊力自鎖的特點。內(nèi)楔式接頭的缺點是破壞芯棒的完整性，但由于生產(chǎn)廠家對內(nèi)楔式端部的工藝條件做得成功合適，因此目前內(nèi)楔式端部連接的接頭機械強度高且穩(wěn)定，其產(chǎn)品目前乃在掛網(wǎng)運行中。 由于聲發(fā)射監(jiān)控技術(shù)的采用，壓接質(zhì)量才有保證，所以當(dāng)前國內(nèi)主要廠家均采用壓接式接頭。壓接式接頭結(jié)構(gòu)是采用一定的機械擠壓設(shè)備將橫向擠壓力作用在端部金具上，使金具產(chǎn)生一定的塑性變形，在金具與芯棒的接觸面上產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力。當(dāng)復(fù)合絕緣子承載時，由此壓應(yīng)力轉(zhuǎn)換成切向摩擦力承受載荷。這種連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是接頭金具的體積小

8、，保證了芯棒的完整性，且生產(chǎn)效率較高，但其要求金具的材料與芯棒材料的物理性能必須有密切的配合及嚴格準確的監(jiān)控手段才行 。運行經(jīng)驗表明，復(fù)合絕緣子壽命最重要的制約因素是兩端金具的密封質(zhì)量，它決定復(fù)合絕緣子芯棒是否受大氣中有害氣體腐蝕而不是硅橡膠材料本身的老化。復(fù)合絕緣子兩端金具與芯棒的密封質(zhì)量也是防止芯棒脆斷的主要措施之一。 金具與芯棒的密封目前有外密封及內(nèi)密封兩種形式，外密封如圖2所示，是用硅橡膠護套粘接在金具外表面上來實現(xiàn)密封的目的，由于密封材料層是爆露在大氣之中，除了受到大氣各種自然因素的侵襲外，同時還要受到端部強電埸的電暈及放電電弧的侵蝕考驗，可想而知其損壞的幾率相對而言是比較大的。 內(nèi)

9、密封形式如圖3所示，即在芯棒與金具之間設(shè)有大小不同的多道密封槽，采用“O”型密封圈加涂具有永久彈性的密封膠密封，封口不漏氣進水，可靠杜絕芯棒發(fā)生脆斷的可能性。 圖2：端部金具與芯棒外密封接頭 圖3：端部金具與芯棒內(nèi)密封接頭1-3：復(fù)合絕緣子的優(yōu)異特性 概括起來說，硅橡膠復(fù)合絕緣子與傳統(tǒng)的瓷絕緣、玻璃絕緣子相比較具有下述的優(yōu)點：1：強度高、重量輕。復(fù)合絕緣子所用的玻璃纖維芯棒的軸向抗拉強度很高，一般在600Mpa以上，是瓷的5-10 倍，另外芯棒及傘裙護套的材料比重均為2.0左右，額定負荷數(shù)百千牛復(fù)合絕緣子的重量僅為同等級強度瓷絕緣子的10%15%。這在山區(qū)線路的施工及運行維護工作中，特別受運行

10、施工人員的歡迎！如有一條500KV線路，長度100公里，大約需要1200串絕緣子串，每串按25片瓷瓶計算，需用30000片瓷瓶。每片瓷瓶按15公斤計，共有450000公斤=450噸重。每片瓷瓶按300元算，共需9000000元=900萬元！若采用復(fù)合絕緣子共需用1200支，每支按4000元計算，4800000元=480萬元！每支復(fù)合絕緣子按40公斤計算，只有48000公斤=48噸重。所以采用復(fù)合絕緣子無論從經(jīng)濟上及施工運輸方面均是受益不少！2：污閃電壓高。主要有下述三個因素： （1）復(fù)合絕緣子傘裙護套均采用硅橡膠材料制成的，硅橡膠表面能呈低于水滴內(nèi)聚能狀態(tài)，固能表現(xiàn)出其憎水性。在污濕條件下在傘

11、裙護套表面均呈細水珠狀態(tài)難以形成導(dǎo)電水膜，表面電阻高，泄漏電流小，局部電弧難以形成發(fā)展，故污閃電壓高。硅橡膠中含有一定數(shù)量的小分子，當(dāng)硅橡膠表面臟污后，小分子能從硅橡膠內(nèi)部擴散到外表面并進一步擴散到污穢層表面，污穢層表面上的小分子中的cH3使污穢層表面的表面能呈低能狀態(tài)，從而也具有憎水性，這種特有的性能就是憎水性的遷移。德國科學(xué)家對在戶外運行了612年的硅橡膠復(fù)合絕緣子進行試驗結(jié)果表明，硅橡膠中的小分子沒有明顯地減少。說明其憎水性及其憎水性的遷移特性沒有變化，但最近的試驗表明，在高溫下硅橡膠中的硅氧烷分子可解裂成小分子，而小分子也會解裂成更小分子而揮發(fā)掉，這證明溫度對硅橡膠表面的憎水性遷移的速

12、度有影響。 （2）泄漏距離長。復(fù)合絕緣子的硅橡膠傘裙比瓷絕緣子的傘裙薄得多，同樣的絕緣高度可容納的傘裙數(shù)可增加一倍左右，傘裙多泄漏距離當(dāng)然大得多，當(dāng)然污閃電壓也就增高很多。 （3）復(fù)合絕緣子的等效直徑比瓷、玻璃絕緣子小得多，由于復(fù)合絕緣子的表面電阻與等效直徑成反比，即R=dR=LD等；式中：R-表面電阻；-表面電阻率；L-爬電距離；D等等效直徑。即使在表面憎水性喪失及電阻率相同的情況下，其表面電阻也要高得多，這樣表面的泄漏電流就小得多，所以污閃就不易發(fā)生。有下述的試驗數(shù)據(jù)為證。從表中試驗數(shù)值可知,復(fù)合絕緣子的污閃電壓是瓷絕緣子的2倍以上。 表1 110KV-220KV線路用絕緣子污閃電壓比較表

13、絕緣子類型220KV復(fù)合絕緣子13片XWP-12瓷瓶串泄漏距離 (cm) 533 520鹽密/灰密 (mg/cm2)0.1/0,10.4/2.00.1/0,10.4/2.0污閃電壓 （KV）391327142131絕緣子類型110KV復(fù)合絕緣子7片X-4.5瓷瓶串泄漏距離 (cm) 244 203鹽密/灰密 (mg/cm2)0.1/0.40.2/1.00.1/0.40.2/1.0污閃電壓 （KV） 200.7185.673.758.33：無需檢測零值。復(fù)合絕緣子屬于棒形絕緣結(jié)構(gòu)，其內(nèi)、外極間距離幾乎相等，一般不發(fā)生內(nèi)部絕緣擊穿，也就不需要檢測零值的維護工作。運行維護簡便。污閃性能高，不必進行污

14、穢清掃，大大減少運行維護的工作量。4：優(yōu)異的抗老化耐高低溫性能、良好的耐漏電起痕及抗電蝕性能，是硅橡膠復(fù)合絕緣子作為電力系統(tǒng)外絕緣關(guān)鍵因素之一。1-4：傘裙護套的成型工藝簡介 據(jù)（絕緣子2000）-1999.11.14-17巴薩羅那國際會議上有一篇ROBERT HILL的論文中的討論一節(jié)內(nèi)容有如下的論述： A：設(shè)計和制造工藝：非陶瓷絕緣子的設(shè)計和制造工藝目前有三類： (1)將護套直接擠塑在芯棒上，然后用高溫硫化將傘片固定在護套上。（即本文中的整體擠包穿傘工藝） (2)將護套和傘片同時直接模壓在芯棒上，這只能用于較短的110kv及以下的絕緣子串（作者注：因為整體注射成型的設(shè)備不適用于細長棒形產(chǎn)品

15、，故對較長的復(fù)合絕緣子只能分成幾段整體注射成型。） (3)分段模壓后用導(dǎo)電介質(zhì)（金具）組裝成一串如220kv以上較長的絕緣子串。以上的意思主要是指整體擠包穿傘成型工藝及整體注射成型工藝，各種工藝都有其優(yōu)缺點，但它與護套材料和運行環(huán)境有很大的關(guān)系。美國可靠公司采用擠包穿傘工藝已有20多年經(jīng)驗，這種方法極靈活，可按用戶要求的爬距、傘片形狀和間距任意設(shè)計，同時產(chǎn)品不會有產(chǎn)生漏電痕跡和腐蝕的縱向模線。德國Hoechst Ceram Tec 公司（1995年10月）的交流輸電線路用復(fù)合絕緣子技術(shù)條件中的4.2外套有這樣的論述：芯棒應(yīng)由外套復(fù)蓋，-外套應(yīng)由具有公稱厚度3mm的高溫硫化（HTV）硅橡膠制作，

16、-所要求的爬電距離由裝配以各個數(shù)量同樣的由HTV硅橡膠制作的模塑的傘來達到。-使用來形成該完整外套的注射模塑過程應(yīng)僅作為可采用來考慮，在這個情況下外套模塑成一個單件，（就是本文中的整體注射成型）。多級模塑（即分段整體注射成型）可能會在接縫處引起缺陷和殘余強度，并因而是不能采用的。世界上220kv以上復(fù)合絕緣子大部分是整體擠包穿傘工藝生產(chǎn)的。一些國外訂單中也提出，132kv以上復(fù)合絕緣子要求整體擠包穿傘工藝生產(chǎn)的。 2001年INMR編輯、撰稿人CiaudeDeTourreil先生（國際大電網(wǎng)會議CIGRE絕緣子工作組主席，2000年10月應(yīng)邀到清華大學(xué)及電科院就復(fù)合絕緣子在國際范圍內(nèi)的應(yīng)用及研

17、究狀況、發(fā)展趨勢以及相關(guān)的試驗標準作了深入系列的報告。其間在清華大學(xué)梁曦東教授的陪同下到淄博泰光公司參觀指導(dǎo)。）在淄博泰光電力器材有限公司考察時介紹，世界上220kv以上復(fù)合絕緣子大部分是整體擠包穿傘工藝生產(chǎn)的。一些國外訂單中也提出，132kv以上復(fù)合絕緣子要求整體擠包穿傘工藝生產(chǎn)的。國家電力公司電網(wǎng)建設(shè)分公司、華東分公司、遼寧分公司、山東分公司、河北電力公司等通過考察、試驗分析對比，都主要選擇了質(zhì)量穩(wěn)定的整體擠包穿傘工藝生產(chǎn)的復(fù)合絕緣子。 在我國220kv以上線路，特別是500kv交直流輸電線路上運行的復(fù)合絕緣子90%以上為整體擠包穿傘工藝生產(chǎn)的。 最近由清華大學(xué)和我公司聯(lián)合研制的我國750

18、kv復(fù)合絕緣子已順利通過兩部鑒定，它也是用整體擠包穿傘工藝生產(chǎn)的。目前國內(nèi)外的復(fù)合絕緣子生產(chǎn)工藝可以說是兩種工藝并存，互相竟爭相互促進，為了幫助用戶較全面地認識當(dāng)前生產(chǎn)復(fù)合絕緣子兩項主要工藝的優(yōu)缺點，有必要較客觀地、真實地對兩種生產(chǎn)工藝特點進行分析，以便使用戶選擇質(zhì)優(yōu)價廉的復(fù)合絕緣子。1-5：關(guān)于界面問題復(fù)合絕緣子本身是由兩種以上的材料組成的，當(dāng)然會有不同材料的接觸面，它就叫界面。 復(fù)合絕緣子的界面可通俗地分為外界面及內(nèi)界面。外界面是指復(fù)合絕緣子表面和周圍空氣的接觸面。內(nèi)界面是指整個復(fù)合絕緣子內(nèi)部不同材料之間的接觸面。具體來講復(fù)合絕緣子有如下的內(nèi)界面；1，玻璃纖維和浸漬樹脂； 2，芯棒和護套；

19、3，傘裙和護套；4，芯棒和金具；5，護套和金具。因為復(fù)合絕緣子的芯棒是由數(shù)十萬根直徑為5-20m的玻璃纖維粘漬而成的，所以其界面空間面積最大的就是玻璃纖維和浸漬樹脂、填充劑和聚合物之間的界面。它們的總面積比其他界面的面積總和還要大好幾個數(shù)量級！ 確實地講界面的存在對復(fù)合絕緣子的電氣性能、機械性能及壽命有決定性的影響，為什么？可以從三方面來看這個問題： 1,電氣方面：從電學(xué)理論可知，在電場的作用下，兩種絕緣介質(zhì)的界面上會發(fā)生一種現(xiàn)象，即極化效應(yīng)，在兩介電常數(shù)不相同的絕緣物質(zhì)的界面出現(xiàn)極化電荷，也就是說該界面電場強度突變，在外電場的作用下會使該界面的損耗增大，通常叫介損，介損增大的地方就會產(chǎn)生局部

20、發(fā)熱，長時間存在和發(fā)展就會引起絕緣的熱擊穿而損壞。 2，在界面處容易因填充不密實而存在氣隙，因空氣能耐受的電場強度比絕緣介質(zhì)低得多，一般僅是絕緣介質(zhì)的十分之一左右，在強電場的作用下容易從這里擊穿而產(chǎn)生局部放電，長期發(fā)展下去就會導(dǎo)致絕緣損壞。 ，界面容易進氣進水、吸收潮濕氣體，在電場作用下潮濕氣體因局部放電會產(chǎn)生腐蝕性很強的酸，它能大大地降低芯棒的絕緣強度及其使用壽命。 經(jīng)驗證明，順電場方向存在的界面影響最大，因為上述三種現(xiàn)象最容易沿電場方向發(fā)展使整根復(fù)合絕緣子形成通道而擊穿，這些界面是1，玻璃纖維和浸漬樹脂； 2，芯棒和護套這二種界面，在實際運行中的電擊穿、芯棒脆斷都是與這二種界面狀況好壞有關(guān)

21、。那么整體注射和整體擠包穿傘兩種工藝中的界面有什么區(qū)別呢？整體注射成型比擠包穿傘少個傘裙和護套的界面，但卻多個順電場方向沿軸向形成的合?？p和分段注射成型的接頭縫隙，由于合?？p隙從微觀上講是不密實的，而且是順電場方向存在的，分段注射成型的接頭縫隙因溫差容易使其硫化不足而比較松散，（因分段注射成型時復(fù)合絕緣子一段在模中溫度較高，另一段露出在模外室溫中，在接頭處就形成較大的溫度差。）它們是最容易產(chǎn)生上述三現(xiàn)象的二種界面。 整體擠包穿傘成型的復(fù)合絕緣子比整體注射成型的產(chǎn)品多出的界面只是傘裙和護套間的界面，它的影響比起合?？p及接頭縫隙來講可輕得多啦！首先它是兩種介電常數(shù)相等的相同絕緣介質(zhì)間形成的界面，其

22、界面上的電場強度不發(fā)生突變。第二它的界面是和電場方向相垂直的，出現(xiàn)的問題只限于局部較不易沿軸向發(fā)展。第三由于傘裙的作用僅是提供足夠的爬電距離而已，即使出問題也只是影響復(fù)合絕緣子的外絕緣的爬電距離，對復(fù)合絕緣子的內(nèi)絕緣影響較小，只要護套沒有受到損害也就是對其質(zhì)量幾乎沒有影響。第四傘裙和護套的每個界面所占的空間面積較小，在工藝操作中容易得到控制及處理好，完全可以保證產(chǎn)品質(zhì)量！ 我公司除了按現(xiàn)行JB5892-91技術(shù)標準的要求用必要的試驗手段來控制產(chǎn)品質(zhì)量外，還在擠包穿傘的每道工序的質(zhì)量控制中設(shè)置如下的檢查程序：在整體擠包護套時，多擠包一段，硫化后逐件檢查芯棒和護套的耦聯(lián)強度。逐個檢查傘裙與護套的粘

23、結(jié)強度。按一定比例抽取產(chǎn)品進行解剖，檢查芯棒和護套、護套和傘裙之間的耦聯(lián)和粘接強度，以確保芯棒和護套、護套和傘裙之間的耦聯(lián)強度粘接強度均大于硅橡膠的撕裂強度。按要求抽取一定比例的產(chǎn)品進行陡波試驗，在已有的統(tǒng)計數(shù)字表明，經(jīng)過數(shù)萬次的陡波試驗還沒有發(fā)生過陡波試驗擊穿的例子。另外，經(jīng)過實際生產(chǎn)實驗及分析比較，認為整體注射成型工藝有下述問題在目前復(fù)合絕緣子的技術(shù)水平下還無法解決好。整體注射成型時由于下述原因不可避免地要產(chǎn)生熔合縫問題，所謂熔合縫（knit line or weld line）是塑料制品中的一個區(qū)域。它是彼此分離的塑料熔體相遇后熔合固化而形成的。熔合縫的力學(xué)性能低于塑料件的其他區(qū)域，是整

24、個塑料件中的薄弱環(huán)節(jié)。由于復(fù)合絕緣子是長棒形，又有大小不同的傘裙外形。因而同一型腔中要有二個及以上的澆注口，在型腔中硅橡膠熔體分離成多股熔流是不可避免的，為此熔合縫的產(chǎn)生也是不可避免的。由于熔合縫區(qū)域存在V形表面裂紋；不良的取向；欠隹的熔合帶，絕大多數(shù)硅橡膠的熔合縫性能變差。在美國材料試驗協(xié)會的ASTMD647標準中，是在理想的工藝條件和標準的試驗?zāi)＞哌M行試驗，得出塑料制件熔合縫區(qū)域強度與無熔合縫區(qū)域強度的比值叫熔合系數(shù)而羅列出來，其數(shù)是個低于1的小數(shù)，大部份均低于0.6，一般情況下，只能用熔合縫的強度作為整個塑料制件的使用強度。這里說得是塑料注射成型的熔合縫處理辦法，對硅橡膠整體注射成型來講

25、，熔合縫問題也是同樣存在的。整體注射成型時，高溫高壓高速的硅橡膠熔體是從澆注口快速注進模腔并直接作用在芯棒上的，它會使相對靜止的芯棒在高溫下承受了較大沖擊力而使芯棒表面受到一定的損傷，芯棒表面上涂好的偶聯(lián)劑層也會受到?jīng)_擊力而部分脫落，造成護套和芯棒產(chǎn)生局部交聯(lián)不好而出現(xiàn)氣隙。在整體注射成型時由于細長芯棒的撓動還容易造成護套偏心、芯棒兩側(cè)及沿軸向厚薄不均，目前只能采取用頂柱定位及依靠采用增加護套的厚度等措施來補救，但這也無法徹底解決且因而又產(chǎn)生眾多的修補洞口，給復(fù)合絕緣子護套增添新的隱患！對注射較長的復(fù)合絕緣子細長棒形結(jié)構(gòu)，因模具長度不夠就要分成幾次注射成型，成型時在模腔中的一段芯棒要承受約18

26、0左右的高溫，而另一段為室溫20左右，在交接處因存在較大溫度差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，叫溫差殘余應(yīng)力，嚴重的會產(chǎn)生細微的裂縫，給芯棒甾下不利的隱患。硅橡膠要經(jīng)過一定的高溫、必要的壓力作用下，經(jīng)過一定的時間才能完全硫化成固化硅橡膠，這道工序的關(guān)鍵是硫化溫度及壓力的準確控制及配合，否則不能保證硅橡膠成品的質(zhì)量。整體注射細長棒形結(jié)構(gòu)的復(fù)合絕緣子時，由于在每一成品的生產(chǎn)循環(huán)周期中硅橡膠承受的壓力是波動的，以及其沿徑向、軸向溫度降落差是客觀存在的事實，一旦不能保證硅橡膠硫化過程中所承受的壓力、溫度的準確均勻地配合，就會出現(xiàn)局部不完全硫化，特別是分段多次注射的接頭縫處不完全硫化更是嚴重，加上這里的新舊硅橡膠是很難

27、可靠地交聯(lián)的，因而要確保硅橡膠護套整體質(zhì)量的難度是相當(dāng)大的。整體注射工藝由于在每一成品的生產(chǎn)循環(huán)周期中硅橡膠承受的壓力是波動性，在從硅橡膠熔體開始注射到充滿模腔為止的這段時間內(nèi)，芯棒上的偶聯(lián)劑受到高溫作用就開始發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)啦，但又沒有相應(yīng)足夠壓力的作用就不會有密實地交聯(lián)結(jié)果，以及沿軸向溫度差不好準確控制的原因，在溫度過高處會產(chǎn)生偶聯(lián)劑的分解自聚等不良后果，溫度過低處偶聯(lián)劑就不起交聯(lián)作用，因此這種工藝很難保證硅橡膠護套和芯棒的整體可靠地交聯(lián)粘接，容易在護套和芯棒的界面上存在氣隙，從而影響復(fù)合絕緣子的使用壽命。整體注射成型復(fù)合絕緣子表面沿電場方向貫通合?？p的危害整體注射成型生產(chǎn)復(fù)合絕緣子時，即使壓

28、力及溫度控制的完美無缺，除了上述不可避免要產(chǎn)生的熔合縫外，硅橡膠護套及傘裙表面也會產(chǎn)生沿軸向的合模縫以及二次成型的接頭縫隙，由于多方面的原因會使合?？p及接頭縫隙處的硅橡膠硫化不是很充分的。因此這兩處硅橡膠的電氣、機械性能都比硅橡膠本體差，模擬試驗證明其合?？p處的拉伸強度及撕裂強度分別降低14.2%和6.8%；其表面電阻率降10.9%左右；但其硬度反而提高7.1%以上。這說明在合?？p處分布著大量的填充料較大顆粒，其結(jié)構(gòu)較松疏而不密實，有較多縫隙存在，容易吸收水分空氣，所以其耐受電場強度較低，憎水性差，表面粗糙容易積灰、吸潮，而產(chǎn)生漏電痕跡和腐蝕。在我公司自已研制的老化試驗機上進行35天的對比老化

29、試驗的照片中，可以觀察到在整體注射成型產(chǎn)品上面，存在著一條沿絕緣子軸向的白色線條，這就是該合?？p積污、吸潮特別嚴重的佐證。 綜上所述，在解決復(fù)合絕緣子的高溫硫化及實現(xiàn)硅橡膠護套和玻離芯棒之間的嚴密交聯(lián)粘接方面，擠包穿傘生產(chǎn)工藝比整體注射成型工藝有較可靠的質(zhì)量保證，同時產(chǎn)品不會有產(chǎn)生漏電痕跡和腐蝕的軸向合?？p及二次成型的接頭縫隙。這已是不少的運行經(jīng)驗及試驗結(jié)果證明了的結(jié)論，這也是我們堅持使用整體擠包穿傘工期的原因所在。本來我們也有從德國進口的兩臺整體注射成型設(shè)備，正是由此原因而寧愿把它停用。二：復(fù)合絕緣子的運行事故分析，合絕緣子的運行事故分析， 2000年國際大電網(wǎng)會議公布了對截止到1997年底

30、100kV及以上交流復(fù)合絕緣子的又一次調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果（美國未參加）。在這次調(diào)查統(tǒng)計中，美國以外的復(fù)合絕緣子總用量估計為100萬支，美國復(fù)合絕緣子的用量估計為250萬支，全世界總用量估計為350萬支。 中國復(fù)合絕緣子的使用量在近10年內(nèi)得到了飛速的增長，到1998年時已經(jīng)是世界第二位了，2000年起又開始在500kV直流線路上大量使用。2000年已經(jīng)有大約100萬支35-500kV的復(fù)合絕緣子運行在我國電力系統(tǒng)中。在不同年份下中國復(fù)合絕緣子大致的累積使用量見表4。 表表4： 我國復(fù)合絕緣子的大致累積使用量（萬支）我國復(fù)合絕緣子的大致累積使用量（萬支）年份 1990 1994 1995 1996 1

31、997 1998 1999 2000用量 0.3 5 10 20 40 60 80 100但是中國復(fù)合絕緣子的運行時間還不長、運行經(jīng)驗還不多。近一半的復(fù)合絕緣子是近3年內(nèi)掛網(wǎng)運行的，運行時間超過5年的只有不到五分之一，時間最長數(shù)量很少的第一批復(fù)合絕緣子從1988年春運行至今也只有13年。 在討論復(fù)合絕緣子的運行性能時，必須認真分析復(fù)合絕緣子在運行中出現(xiàn)的各種事故。因為從運行實踐中得出來的結(jié)論才是最有說服力、最具有權(quán)威的東西，下面引用的是國際大電網(wǎng)會議1997年底的兩份調(diào)查報告，它是從復(fù)合絕緣子本身各部位發(fā)生的事故來統(tǒng)計的，它可清楚看出復(fù)合絕緣子各部位的重要性，為復(fù)合絕緣子生產(chǎn)廠家改進復(fù)合絕緣子

32、的質(zhì)量提供依據(jù)。不足的是沒有對發(fā)生事故的外部原因進行調(diào)查分析，沒有辦法分清事故原因是復(fù)合絕緣子本身質(zhì)量問題呢？還是外部運行條件超過其承受能力引起的呢？表21、表22是國際大電網(wǎng)會議第二次調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果。表表2 21 1：運行中發(fā)生故障的復(fù)合絕緣子數(shù)量（支）（不含美國）：運行中發(fā)生故障的復(fù)合絕緣子數(shù)量（支）（不含美國）故障原因U200KVU300KVU500KVU500KV合計%傘裙258003313.6護套與芯棒界面5110626928.4芯棒238101113354.7芯棒滑出420062.5金具200020.8總計106281073243100從表中可以看出，芯棒出現(xiàn)故障的幾率最大，從表中可

33、以看出，芯棒出現(xiàn)故障的幾率最大，占占54.7%；其次是護套與芯棒的界面，占；其次是護套與芯棒的界面，占28.4%；兩項合起來占；兩項合起來占83.1%；這說明芯棒、；這說明芯棒、護套與芯棒之間的界面是復(fù)合絕緣子的重護套與芯棒之間的界面是復(fù)合絕緣子的重點保護部位。復(fù)合絕緣子產(chǎn)品該部位的質(zhì)點保護部位。復(fù)合絕緣子產(chǎn)品該部位的質(zhì)量如何，對復(fù)合絕緣子的壽命有決定性的量如何，對復(fù)合絕緣子的壽命有決定性的影響。在談?wù)搹?fù)合絕緣子的傘裙護套成型影響。在談?wù)搹?fù)合絕緣子的傘裙護套成型工藝的好壞時，就是要具體分析它對保證工藝的好壞時，就是要具體分析它對保證芯棒、護套與芯棒之間的質(zhì)量貢獻大小而芯棒、護套與芯棒之間的質(zhì)量貢獻大小而定，而不是籠統(tǒng)地談什么界面少、工藝先定，而不是籠統(tǒng)地談什么界面少、工藝先進等等含糊不清的詞句。進等等含糊不清的詞句。國際大電網(wǎng)會議對于復(fù)合絕緣子故障有明確的定義，即只有當(dāng)復(fù)合絕緣子不能繼續(xù)承擔(dān)運行電壓與