西安西电高压电瓷有限责任公司 西安 710077
摘要：通过介绍电站用瓷绝缘子抗风沙试验，研究在西北地区强风沙环境下，瓷绝缘子在使用过程中抵抗恶劣气候的性能。试验表明，瓷绝缘子在釉层厚度0.1mm～0.2mm的情况下，瓷绝缘子釉层具有强耐磨、抗污秽性能，能够满足西北地区强风沙环境的正常使用。
关键词：瓷绝缘子，风沙试验，机械性能
Experimental Study on Wind and Sand Resistance of Porcelain Insulators for Power Station
SHI Xiao-qi, FAN Peng, WANG Xiu-qi
( Xi’an XD High Voltage Porcelain Insulator Co., Ltd. Xi’an710077)
Abstract: By introducing the wind-sand resistance test of porcelain insulators used in power stations, the paper studies the performance of porcelain insulators against severe weather in the strong wind-sand environment in northwest China.The test shows that the porcelain insulator glaze layer has strong wear resistance and anti-pollution performance, which can meet the normal use of the strong sand environment in northwest China under the condition of the glaze layer thickness of 0.1mm ~ 0.2mm.
Key words: Porcelain insulator, sand test, mechanical properties
0 前言
我国西北地区风沙较大,沙尘暴频繁发生,这给电力系统的安全运行带来很大影响。在沙尘暴的作用下沉积在绝缘子表面的沙尘量严重增大,沉积的沙尘使绝缘子工作环境发生变化。长期在高原地区运行的绝缘子产品，外部表明容易沉积沙尘，长期堆积的沙尘会降低绝缘子的闪络电压，且其闪络电压随沙粒所带电量增加而减少，随风速的增大而增大。一旦绝缘子工作环境发生变化其电场分布将会发生畸变,绝缘子沿面电场大于空气击穿场强时,闪络事故可能发生。
考验瓷绝缘子的抗风沙性能，主要是考验瓷件外观釉层的抗磨损，我们选取公司正常生产的合适规格瓷绝缘子，瓷质材料为C130高铝瓷，瓷件外观上棕釉，釉层厚度为0.1-0.3mm。参考GB/T2423.37-2006《电工电子产品环境试验》制定瓷绝缘子风沙试验标准，根据招标文件规定用户现场使用。在大风速、高沙尘浓度环境下，经长时间吹蚀，对瓷绝缘子外观进行检测。检测试验地点为西部灾害与环境力学教育部重点实验室所属的兰州大学多功能环境风洞。
1.试验样品
检测前，样品外观完好，无损坏，釉面光滑，釉色均匀。检测样品名称、数量、编号、外形尺寸等如表1所示。安装方式为风洞内直立安装。
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2.试验设备
多功能环境风洞：多功能风洞为直流下吹式，由动力段、整流段、试验段和扩散段四部分组成。全长85m，风洞长55mm，实验段长度20 m，风速4.0-40.0 m/s连续可调，实验段截面1.35 m (宽) × 1.45 m (高)。
PIV：CCD尺寸2048 × 2048 Pix，最大激光能量200 mJ，最高采样频率11 Hz。
毕托管和压力传感器：采样频率1 Hz，分辨率0.1 m/s。
集沙仪：采样口直径2.0 cm，采集效率85 %。
3.试验方法
3.1 试验环境条件及风速
温度：21.3 ℃，室内气压：82.7 kPa，相对湿度：26 %，试验室海拔高度：1960 m。
试验风速选取陆上很少见的11级风力等级，风速取30m/s。
3.2试验程序
将检测样品置于风洞地板上方，试验轴向风速不小于30 m/s。风洞顶部供沙，为使沙粒在空间内充分扩散，供沙点位于检测样品上风向2 m处。在检测样品上风向50 cm，高度30 cm处，以PIV技术拍摄沙粒运动，拍摄区域大小为20 cm × 20 cm，通过数据处理，计算出这一区域沙粒水平方向平均速度。在PIV拍摄区域放置集沙仪，同步测量沙粒输运通量，根据沙粒输运通量和沙粒水平速度计算沙粒空间浓度。测试分2组进行，分别对2个样品进行检测，每组试验时间为40 min。试验后检查样品外观是否有破损，开裂或釉层脱落。
4.试验结果
试验结果如表2所示：
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参考文献
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