|
摘要：敘述了新型熱縮材料的概念及種類、性能特點以及應用情況，提出了變電站實施絕緣防護應注意的問題，分析了今后應用前景，指出選用高質量的熱縮材料將能明顯提高變電站的絕緣防護水平。
關鍵詞：熱縮材料；絕緣防護；變電站
近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴重，變電站的絕緣防護特別是老舊變電站的絕緣防護日顯重要。變電站中污閃、凝露閃絡、覆冰跳閘、小動物短路、裸母排造成的人身傷亡事故時有發(fā)生。熱縮材料用于變電站的綜合絕緣防護可減少該類事故的發(fā)生，提高供電系統(tǒng)的可靠性，對電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。
福州電業(yè)局1995年首次在無人值守的王莊變電站及亭江變電站采用熱縮材料做絕緣防護，而后將此技術又應用于屏西變電站（1997年投運）和部分變電站的關鍵部位，1998年對室外變電站支持絕緣子加裝了防污爬距增長器，大大降低了事故率，保證了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
1 熱縮材料的概念及種類
熱縮材料又稱為高分子形狀記憶材料，結晶的高分子材料經高能射線處理或化學引發(fā)劑處理后，高分子鏈間產生新聯結鍵，形成交聯的網狀結構高分子，該材料在一定溫度范圍內施加外力可以拉伸或擴張，當迅速降溫時可維持形變后的狀態(tài)，這樣就制成了熱收縮材料，材料經擴張形變后，只要將溫度達到熔點以上，形變很快便消除，并恢復到原來狀態(tài)，這就是交聯高分子的“記憶效應”。
用熱縮材料進行絕緣防護，就是用經輻射交聯后具有記憶效應的熱收縮絕緣材料制成的管材或帶材包裹在裸露的導電母線上，再用加熱手段，使之與導電母排緊密結合，牢固附著在導體表面，達到帶電體被絕緣包裹的目的。
用于變電站的熱縮材料主要有母排絕緣熱縮套管（MPG）、復合絕緣包覆帶（FJRD）、絕緣防護罩、電纜終端頭以及爬距增長器等。MPG用于變電站匯流母線排的絕緣防護；FJRD由熱縮層和低熔點高聚物的粘接層組成，在加熱時，外層收縮、內層熔融，使被防護帶電體實現密封、絕緣一體化，用于老變電站相間距不足、污閃及覆冰嚴重又不易實施絕緣處理的地方；絕緣防護盒用于連接處的絕緣防護，以及柜上隔離開關、油斷路器等特殊點防護；電纜終端頭性能優(yōu)越，安裝簡便快捷，不需要專用設備和技術，成為電力電纜附件的最新發(fā)展方向；爬距增長器用于解決污穢閃絡問題，一般說來，只要在原支柱絕緣子或瓷瓶上熱縮相應尺寸的傘裙即可。
（1）有效預防小動物短路故障
長期以來，變電站中小動物短路故障和異物搭接引發(fā)的電氣事故一直困擾著供電系統(tǒng)的技術人員。若高壓開關室門窗關閉不嚴，或電纜溝孔洞沒封堵好，就很容易使老鼠或小動物進入高壓開關室串到帶電的設備上。10 kV開關柜尺寸小，常因小動物或單相接地造成電弧在熱和電磁力的作用下電弧拉長而波及鄰相，造成相間短路故障。
為了防止小動物短路，變電站運行人員采取了一些如施放鼠藥、鼠籠、開關室加裝網門、電纜孔洞用有機或無機堵料封堵、裸露母排上涂絕緣漆等措施，但效果均不夠理想。仍有不為人知的小動物進入配電室通道，這就極有可能因小動物接近或直接接觸柜內裸露帶電體而造成相對地或相間短路。而絕緣漆時間長久后常發(fā)生裂紋，性能降低。
對變電站的開關柜及匯流母排實施熱縮絕緣防護后，使帶電導體具有了良好的絕緣性能，即使有小動物進入變電站，也不會造成跳閘或燃燒。使用熱縮材料絕緣后，10 kV開關柜母排電氣距離可由125 mm降到6 mm，使開關柜尺寸大大縮小，降低了開關柜成本，減小了占地面積和土建投資。
�。�2）防止污閃、凝露閃絡、覆冰等跳閘事故
由于大氣污染的日益嚴重，愈來愈多的變電站污穢等級提高、老變電站故障增加。對主母線及柜內分支母線實施絕緣防護和給支柱絕緣子增加爬距增長器是老變電站改造的有效措施。由于水電站相對濕度較大，變電系統(tǒng)存在著因凝露閃絡而跳閘的可能性。同樣用這種方法，對220 kV北郊變電站、東郊變、110 kV鰲峰洲變等進行了改造，收到了良好效果。
�。�3）有效防止人身傷亡事故
在老式變電站中，由于開關柜母排和匯流排均無絕緣防護，曾發(fā)生過檢修人員被帶電體傷害事故。用熱縮材料對變電站主母線、分支母線及接頭部分實施絕緣防護可防止這種危險。
變電站戶外電氣裝置上的絕緣子及戶內匯流母排支柱絕緣子常常因污穢嚴重致使爬距不足而引起污閃。對此只需將熱縮型爬距增長器加于某一瓷裙即可解決問題。東北電力科學研究院對采用了熱縮爬距增長器的110kV絕緣子的測試。
4 應用中的注意事項
�。�1）根據不同的變電設施選用不同的熱縮材料。
對裸露母排，可選用母排絕緣套管（MPG），也可用復合絕緣熱縮帶（FJRD）纏繞。前者必須拆卸母排，施工難度較大，所需時間長，但處理后美觀、光澤度高；后者不必拆母排，施工較容易，時間短。用戶可根據實際情況選用。如新建變電站未投運、時間寬�？刹捎肕PG方式，老站改造停電時間有限可考慮采用FJRD方式。
母排接頭處或與套管連接處（如穿墻套管、主變低壓側套管）可采用絕緣接頭防護盒。由于接頭聯結處常常需要卸裝，采用絕緣防護盒可靈活打開、合上，便于檢修，不要用絕緣套管或熱縮帶固定死。用戶須事先與廠商聯系，根據現場狀況預制各種形狀的絕緣防護接頭盒（I型、J型、T型）。
對外型特殊、不經常拆卸的帶電體應采用熱縮帶（FJRD）實施絕緣處理。
�。�2）關于加熱處理
絕緣套管或熱縮帶只有通過加熱處理才能收縮于帶電體表面，因此，加熱處理工藝不僅關系到材料的壽命，而且關系到安全性。加熱處理應注意以下幾點：①外觀 加熱后應光滑均勻，收縮后壁厚不超過3mm以下。②熱收縮性 無論采用套管還是熱縮帶，均應保證收縮到位，中間不殘留氣隙，否則會導致發(fā)熱影響壽命，尤其是彎角處應仔細處理才能保證到位。③聯結處理 熱縮套管（長1m）或熱縮帶連接處的處理至關重要，聯結處加熱時間必須足夠長才能保證其熱收縮性和平穩(wěn)過渡，從而保證前后兩段和聯結處的電氣性能一致。
�。�3）留余母排帶電體驗電位置
對母線以及開關前后母排必須留出驗電接地位置，以便檢修時驗電接地用。必須根據現場實際選擇ABC三相的驗電位置。A、B、C三相位置應呈三角形，不應呈一字形，以增加三相裸露帶電體的距離防止小動物短路；另外，應盡可能遠離支持絕緣子，以防帶電體對瓷瓶閃絡
|
