绝缘管型母线运行特性及状态评估方法

3.0 2024-09-27 22 4 985.47KB 14 页 20龙币

侵权投诉

绝缘管型母线运行特性及状态评估方法





刘凤莲薛志航邓元实马啟潇

国网四川省电力公司电力科学研究院成都 

 !"#$%&'()



 !



刘凤莲"通信作者#$%&女硕士工程师主要从事于输电线路、电力电缆绝缘状态诊断

技术方面的研究工作'(!)*+



摘要

绝缘管型母线由于具有优异的电气性能在电力系统中使用逐年增多但作为一种新型电气设

备国内外尚无统一的规范导致绝缘母线市场混乱投运后陆续出现了击穿、烧蚀、破损、

进水等异常运行现象而国内外对管母的结构工艺、电气性能、状态评估方法等均研究甚少。

为此全面分析了绕包式、挤包式、浸胶式 *类绝缘母线的结构与关键工艺结合已投运母线

的运行特性对其主绝缘、外护套、中间连接件、终端、接地方式等薄弱点进行分析研究。

研究结果表明：绝缘母线中间连接件与终端的电场集中与密封不严是母线故障的主要原因,

交流耐压、高频局部放电检测、红外测温、接地引下线电流检测是绝缘管型母线运行状态

的有效评估方法。对交流耐压试验应尽量在开展交流耐压的同时进行局部放电检测且须

在一较高电压下持续足够时间使缺陷能有充分的时间发展到可检测范围以发现运行隐患

点。

关键词 *-绝缘管型母线,-中间连接件,-母线终端,-运行特性,-状态评估,-局部放电,

#：+***./+*'0+1+*

'+'

!22'22  

3+411

5! 

1!6

2!262

26!6+7  8

6 !' 3!' !' 

22'2+9 8!!

22'26

!!!+

5!!

2'2+:91!

!7 !

!!

;1 12

2'2+991!!

291!

!1!2!!5!

12!+

,&-+#*-.-.-

/.-.-.-

.

01引言

近年来随着电网规模扩大和城市电网的紧凑型发展绝缘管型母线在变压器低压侧出线、

发电机、<充气柜等处使用频繁。传统的矩形铜排母线在用于大电流回路时单相回路须

采用多片铜排以满足通流需求但随着片数增多因高频交流形成的交变磁场造成母线间涡

流干扰严重载流量下降在超负荷运行工况下甚至会引起火灾=>。而绝缘管型母线由于具有

载流量大、散热好、机械强度高、绝缘性能好、母线架构简明、安装方便、维护工作量少

等特性被越来越多的客户接受和认可。

目前绝缘母线仍属新兴产业管母投运后陆续出现了击穿、烧蚀、破损、进水等异常运行现

象='*>但国内外对管母的结构、工艺、质量检测、交接验收、状态评估等均研究甚少。本

文详细分析了国内绝缘管型母线及其连接件的结构与关键工艺剖析了生产、安装过程中需

关注的环节并结合已投运母线的运行特性分析了绝缘母线在选型、设计中需考虑的因素。

此外本文结合电力电缆的运维方法对绝缘母线自交接验收后的状态评估方法给出建议。

02绝缘管型母线概况

232基本结构与关键工艺

国内绝缘管型母线采用的主绝缘材料主要有聚四氟乙烯":<#、三元乙丙橡胶"?@#、

硅橡胶、环氧树脂等。根据材料物理、电气、化学、加工等性质的不同大致可将绝缘管型

母线分为绕包式、挤包式、浸胶式 *类。

）绕包式绝缘母线

绕包式绝缘母线使用的绝缘主材料为聚四氟乙烯其典型结构剖面如图 所示。该材料在较

宽的温度和频率范围内均有优异的电绝缘性能可在'AB范围内使用,化学性质稳定

具有良好的润滑性和耐大气老化性能但聚四氟乙烯加工比较困难工艺性能较差不能连续

挤制生产效率低=C>。目前该类绝缘母线在加工时主要通过绕包机缠绕聚四氟乙烯带薄膜在

层间涂抹硅油使薄膜贴合但仍难免有气隙留存。在 6D 及以下的绕包式绝缘母线中可

通过完善工艺控制局部放电量而对 *06D 绝缘母线则难以靠工艺将局放量控制在较低水

平。

）挤包式绝缘母线

挤包式绝缘母线主要使用三元乙丙橡胶、硅橡胶等绝缘强度高且便于加工挤出的材料为主

绝缘结构类似单芯电缆图为某以三元乙丙橡胶为主绝缘的绝缘母线断面图。此类绝缘

母线在加工时可借助多层共挤生产线加工效率较高但对控制水平要求高容易出现主绝缘

中存留气隙、偏心度较大等问题。

从图的断面上可见：此段绝缘母线的内半导电层厚度不均匀且在内半导电层靠铜管金属

侧、内部均留存气隙,主绝缘厚度不均9、E两处厚度明显不同偏心度较大。

*）浸胶式绝缘母线

浸胶式绝缘母线结合了绕包和挤包的特点主要采用在铜管上缠绕皱纹绝缘纸带、半导电纸

带形成多层复合绝缘层后通过抽真空、加压力浸以环氧树脂以固化成型其典型结构剖面

见图 *。此类绝缘母线在前期加工中须借助人工完成缠绕纸带、半导电带、护套固定等工

作因而耗费人力、

时间但通过环氧浇注后形成的固体绝缘层结构牢固、性质稳定运行性能较好对*06D 及

以下绝缘母线局放量都可控制在较低水平。

图2以聚四氟乙烯为主绝缘

的绕包式绝缘母线 32-45 /



图6以三元乙丙橡胶为主绝

缘的挤包式绝缘母线 36)45#

/

图7以环氧树脂浇注的浸胶

式绝缘母线 374)4/



236绝缘母线的中间连接件

绝缘母线中间连接处为易进水、易故障区段若密封性和电应力处理不当可能引起绝缘闪

络和击穿。依据目前国内绝缘母线中间连接件结构设计与电缆中间接头结构的相似性可大

致归为*类。

）中间连接件与电缆中间接头结构相同

国内有厂家尝试将电缆中间接头制作工艺引入绝缘母线采用硅橡胶预制件该方法在绝缘

母线中间连接处通过预制在硅橡胶预制件内侧的半导电结构均匀电场在两侧断口处也在预

制件内侧通过半导电结构优化电场分布理论上可明显改善绝缘母线中间连接处的电场分布

情况且密封性良好。但由于技术、成本、载流量影响等原因该种设计仍在试验室阶段未

见生产使用。

）中间连接件与电缆中间接头结构相似

部分绝缘母线中间连接件在设计中参照电缆接头考虑了其电场分布、支撑与固定的特殊性。

图C为某中间连接件的典型设计结构示意图为改善中间连接件的电场集中问题一是在绝

缘母线本体上通过分屏结构形成应力锥均匀端部电场二是在绝缘套筒上通过加应力自粘带、

设计电容屏等方法均匀电场。端部则通过块特殊设计的法兰配合密封圈起固定、密封作

用。该设计在现场应用效果较好但运行性能仍有待检验。

*）中间连接件未进行特殊设计

部分中间连接件在设计时未充分考虑其特殊性仅通过金具连接后外部包绕绝缘带、热缩管

或是在中间连接处通过金具连接后套上绝缘套筒进行简单绝缘、密封、防水处理而未对其

端部电场、密封、固定等进行专业设计。该类接头在投运后将成为易进水、易产生局部放

电的隐患点影响绝缘母线的安全稳定运行。图0为某绝缘母线中间连接件两侧铜管母线

断口处通过有缝的铜管包覆后再套层带焊缝的不锈钢钢套钢套由固定金具固定后由内

向外依次恢复绝缘。该种中间连接件结构未对两侧断口做电场优化设计,内部金属与绝缘层

间的过渡依靠焊接、夹具、绕包绝缘材料等工艺现场难以有效控制容易留存气隙形成隐

患。

237绝缘母线终端

与电缆终端类似绝缘母线终端也是其薄弱点主要使用于绝缘母线与设备的连接处。目前

绝缘母线终端出线后普遍使用导体软连接与设备进行过渡但终端处的电场和密封处理存在

不同。结合外观和端部电场处理情况可大致分为以下 种：

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

20 龙币 4人已下载

立即下载

标签： #自然科学-电力-变电-设备-绝缘管母

摘要：

绝缘管型母线运行特性及状态评估方法OperatingCharacteristicsandStateEvaluationMethodsforInsulatedTubularBus-bar刘凤莲,薛志航,邓元实,马啟潇国网四川省电力公司电力科学研究院,成都610072LIUFenglian,XUEZhihang,DENGYuanshi,MAQixiaoElectricPowerResearchInstituteofStateGridSichuanElectricPowerCompany,Chengdu610072,China刘凤莲(通信作者)1986—,女,硕士,工程师,主要从事于输电线路、电...

展开>> 收起<<

绝缘管型母线运行特性及状态评估方法.docx

共14页,预览4页

还剩页未读，继续阅读

声明：本站是提供个人知识管理的网络存储空间，所有内容均由用户发布，不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息，谨防诈骗。如发现有害或侵权内容，请点击侵权投诉。

绝缘管型母线运行特性及状态评估方法

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

相关内容

热门标签

举报选择: