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绝缘子的分类

1.陶(tao)瓷绝缘子(zi)

陶瓷绝缘子是传统的绝缘(yuan)子(zi)，已经(jing)经(jing)历了(le)100多年的发展，其产品从普通的35kV及以下电压等级发展到1100kV特高压电压等级。尽管上(shang)世(shi)纪60年代开发出玻璃绝缘子，80年代又出现了复合绝缘子，瓷绝缘(yuan)子依靠自身(shen)的高电(dian)阻率、高介电(dian)强(qiang)度、良(liang)好的机械性(xing)能(neng)以及(ji)在潮湿(shi)和腐蚀性(xing)环境中(zhong)良(liang)好的散(san)热和绝缘能(neng)力等优异性能，是电(dian)力输配送系统(tong)中(zhong)最常用的材料。其中(zhong)，介(jie)电强度和机械强度是生(sheng)产优质瓷(ci)绝缘(yuan)子必须考虑的(de)两个最重要的(de)决定性性能(neng)。

从(cong)左(zuo)到右分(fen)别是悬式绝缘子(zi)(zi)、长棒绝缘子(zi)(zi)、支柱绝缘子(zi)(zi)和瓷套

图片来源于(yu)：日(ri)本碍子(zi)官(guan)网

瓷(ci)绝缘子有很多(duo)优点，如下：

（1）更环保：它(ta)是由天(tian)然材料(liao)(liao)通过简单的混合和固化制成的；可以与其他废物(wu)一起存放在垃(la)圾堆(dui)中。它(ta)可以用作生产(chan)陶瓷和类似(si)产(chan)品的回收(shou)材料(liao)(liao)。

（2）与聚(ju)合物相比(bi)(bi)，它的(de)(de)电(dian)(dian)气强度更(geng)高：干(gan)态(tai)瓷绝(jue)缘子作为电(dian)(dian)绝(jue)缘材料(liao)比(bi)(bi)聚(ju)合物具(ju)有更(geng)好(hao)的(de)(de)电(dian)(dian)性(xing)能(neng)，型(xing)式(shi)电(dian)(dian)测试显(xian)示更(geng)好(hao)的(de)(de)结果，在电(dian)(dian)荷和其他(ta)临(lin)时电(dian)(dian)现(xian)象产生(sheng)的(de)(de)负载方面具(ju)有更(geng)长(zhang)的(de)(de)使用(yong)寿(shou)命。

（3）具有高耐热性和强度，陶瓷可耐受高达1000℃的(de)温度；有明显更高(gao)的(de)抗表面(mian)降解能力，充(chong)电时不会降解或碳酸盐；表面(mian)对紫(zi)外线辐射(she)的(de)影响是稳定的(de)。

（4）陶(tao)瓷绝缘(yuan)子(zi)的(de)表面高(gao)度光滑且坚硬，可抵抗啮(nie)齿动(dong)物、白蚁、鸟类和(he)其他(ta)能够(gou)破坏聚(ju)合物完整性的(de)动(dong)物。

（5）陶瓷绝缘子生产(chan)过(guo)程中的(de)(de)(de)高可塑性(xing)、精密研(yan)磨的(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)以及非常容(rong)易粘合和(he)良好(hao)机械性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)特点，使其有广泛的(de)(de)(de)应用(yong)：接(jie)触(chu)器(qi)(qi)(qi)、隔(ge)离(li)开关、设备变压(ya)器(qi)(qi)(qi)、电容(rong)器(qi)(qi)(qi)、也有极端表面的(de)(de)(de)索环、非典型绝缘子（过(guo)滤器(qi)(qi)(qi)）

（6）陶瓷绝缘体高度玻璃化的表面使(shi)产(chan)品在高污染区域具有更好的自清洁性(xing)能；它(ta)在酸性(xing)和腐蚀(shi)性(xing)环境中(zhong)具有很强的耐(nai)腐蚀(shi)性(xing)。

（7）陶瓷绝(jue)缘体与铸(zhu)铁或铝结构使用(yong)传统(tong)胶(jiao)结剂的(de)组合可抵抗放电或电刷(shua)放电过程(cheng)中的(de)过渡现象。

（8）陶(tao)瓷材(cai)料在压力和(he)硬度下能提供非常(chang)高的机械强度：除非施(shi)加外力，否(fou)则(ze)陶(tao)瓷绝缘体(ti)不会变形。它可保证(zheng)长达40年的使用寿命(ming)。因此，为许多(duo)用户在众(zhong)多(duo)应用中提供了长期的操作参考。

（9）修(xiu)改设(she)计以适应(ying)环境：产品在生产过程中提供多(duo)种形状。

（10）陶瓷绝(jue)缘(yuan)体(ti)更好看：它(ta)具有(you)永恒(heng)的设计。

根据化学组成的(de)不(bu)同陶瓷(ci)(ci)绝缘子(zi)材料(liao)可以分为长石质瓷(ci)(ci)、硅质瓷(ci)(ci)和铝(lv)质(zhi)瓷(ci)绝缘子等(deng)。

A.长(zhang)石质瓷

长(zhang)石质瓷(ci)(ci)是将(jiang)石英(ying)、长(zhang)石、粘土(tu)按一定的比例混合烧制而(er)成，瓷(ci)(ci)中(zhong)的成分有石英(ying)、莫来石、玻璃相(xiang)和气孔，其中(zhong)60~80%的成分均为玻璃相(xiang)和气孔，而(er)石英(ying)仅占10~20%。该类型瓷(ci)(ci)的机械(xie)强(qiang)度低，抗(kang)弯强(qiang)度不超过50 MPa，但因坯料具备良好的可塑性能(neng)且瓷(ci)(ci)的制备工艺简单(dan)，使得长(zhang)石质瓷(ci)(ci)绝缘子在早期广(guang)泛(fan)应用于低压(ya)、低强(qiang)度要求的输(shu)电线(xian)路上。

长石质普通瓷绝缘子

B.硅质瓷

硅(gui)质瓷与长(zhang)石(shi)质瓷所用的主(zhu)要原料(liao)相(xiang)同，均为石(shi)英、长(zhang)石(shi)和粘(zhan)土(tu)，它是在长(zhang)石(shi)质瓷的基础上，通过调节坯料(liao)中SiO₂的比例为60~70%，Al₂O₃的比例(li)为20~25%而得到的较高强度瓷。瓷体中物相(xiang)(xiang)以石(shi)英和莫来(lai)石(shi)为主，较(jiao)高含量(liang)的残留(liu)石(shi)英相(xiang)(xiang)使(shi)得瓷体的抗弯(wan)强度常(chang)低于(yu)120 MPa。20世纪60年代初，日本人就能利用特有的陶石原料研制出了高于普通瓷1.5倍机械强度的“石英-长石-粘土”系统的方石英质电瓷材料，材料中的晶粒结构均匀细小，含有莫来石、石英和大量方石英晶相，但方石英瓷因晶相难以控制，限制了其在国际市场的应用。

C.铝(lv)质(zhi)瓷

铝质瓷主要是通过(guo)在瓷体(ti)(ti)中引入刚(gang)玉相（α-Al₂O₃）来(lai)提(ti)高(gao)瓷(ci)(ci)质强度，可分为中铝瓷(ci)(ci)和高(gao)铝瓷(ci)(ci)。中铝瓷(ci)(ci)中Al₂O₃含量一(yi)般在(zai)30~45%之间，高铝瓷中Al₂O₃含量一般在45%以上。与硅质瓷(ci)相比(bi)，铝(lv)质瓷(ci)中刚玉(yu)相的(de)引入(ru)会(hui)(hui)增大瓷(ci)体(ti)(ti)的(de)机械(xie)强度，瓷(ci)中石(shi)英含量较低，会(hui)(hui)减小(xiao)石(shi)英晶型转变伴随的(de)体(ti)(ti)积变化，提(ti)高瓷(ci)体(ti)(ti)的(de)热稳定性。随着(zhe)电压等级的不断提(ti)升，以Al₂O₃为(wei)原料研制高强度瓷(ci)逐步成为(wei)各瓷(ci)绝(jue)缘子生(sheng)产制造(zao)企业(ye)的发(fa)展方向(xiang)。铝质瓷(ci)绝缘子具有（1）机械(xie)强(qiang)度高(gao)；（2）高温电(dian)气(qi)绝(jue)缘(yuan)性能优(you)异(yi)；（3）耐热(re)温度(du)高；（4）耐(nai)磨性好等特性。

氧化铝陶瓷绝(jue)缘子

2.钢化玻璃绝缘子

钢化(hua)玻璃绝缘子的主(zhu)要成分是SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃等酸性(xing)氧化物与Na₂O、K₂O等碱性氧化物(wu)组成，原料(liao)为包括这些成分的硅砂、长(zhang)石、硼砂、碳酸钙还有其他许多天(tian)然原料(liao)和工业药品。玻璃绝(jue)缘子具有一系列优点：（1）与瓷(ci)(ci)相(xiang)比(bi)，它具有非(fei)常(chang)高(gao)的介电(dian)(dian)强(qiang)度(du)；（2）电(dian)(dian)阻率很高(gao)；（3）低热(re)(re)膨胀系数；（4）与瓷(ci)(ci)绝缘子相(xiang)比(bi)，具有更高(gao)的抗拉强(qiang)度(du)；（5）由(you)于(yu)它本质上是透(tou)明的，因(yin)(yin)此不(bu)(bu)会像瓷(ci)(ci)器那(nei)样在阳(yang)光下加热(re)(re)；（6）玻(bo)璃(li)绝缘子体内部的杂质和气泡(pao)由(you)于(yu)其透(tou)明性，很容(rong)易(yi)被检测到；（7）玻(bo)璃(li)的使(shi)用寿命非(fei)常(chang)长，因(yin)(yin)为玻(bo)璃(li)的机械(xie)和电(dian)(dian)气性能不(bu)(bu)受老化的影响；（8）玻(bo)璃(li)比(bi)瓷(ci)(ci)器便(bian)宜。

钢化玻璃绝缘子

玻(bo)璃绝(jue)缘子的缺(que)点是：（1）水(shui)分很容易凝结(jie)在(zai)玻(bo)(bo)璃表(biao)(biao)面上，因(yin)此空气灰(hui)尘会沉积在(zai)结(jie)合的玻(bo)(bo)璃表(biao)(biao)面上，这将(jiang)为(wei)系统的泄漏电流提供(gong)路径；（2）对于更高电(dian)压(ya)的玻璃，不能铸造成(cheng)不规则形(xing)状(zhuang)，因为(wei)不规则冷却会引起内部应(ying)变。

3.复(fu)合绝缘子

复(fu)合绝缘子，又称为有机(ji)(ji)绝缘子，它的(de)(de)主要(yao)结构(gou)一般由伞裙(qun)护(hu)套、玻璃(li)钢(gang)(gang)芯棒和端(duan)部(bu)金具(ju)三(san)部(bu)分组(zu)成。其(qi)中伞裙(qun)护(hu)套一般由高温硫化硅橡胶(jiao)、乙丙橡胶(jiao)等有机(ji)(ji)合成材(cai)料制成，芯棒一般是玻璃(li)纤(xian)维作(zuo)增(zeng)强材(cai)料、环(huan)氧树脂作(zuo)基(ji)体的(de)(de)玻璃(li)钢(gang)(gang)复(fu)合材(cai)料；端(duan)部(bu)金具(ju)一般是外表(biao)面镀有热(re)镀锌层的(de)(de)碳素铸钢(gang)(gang)或碳素结构(gou)钢(gang)(gang)。芯棒与伞裙(qun)护(hu)套分别承担机(ji)(ji)械与电气负荷，从而综合了伞裙(qun)护(hu)套材(cai)料耐(nai)大气老化性能优(you)(you)越及(ji)芯棒材(cai)料拉伸(shen)机(ji)(ji)械性能好(hao)的(de)(de)优(you)(you)点。

复合(he)绝缘子

复合绝(jue)缘(yuan)子(zi)的优(you)点有：（1）与瓷器和玻(bo)璃绝缘体(ti)相比，它非常轻巧；（2）由于复合绝缘子是柔(rou)韧的，因此破损的机会变得最小；（3）由于重量更(geng)轻(qing)、体积更(geng)小(xiao)，这种(zhong)绝缘子(zi)的安装成本更(geng)低；（4）与瓷绝缘子相(xiang)比，它(ta)具有更高(gao)的抗拉强度；（5）它的性能更好，特别(bie)是在污染地区；（6）由(you)于重量(liang)较轻(qing)的聚合物绝缘体(ti)对(dui)支撑(cheng)结构(gou)施加(jia)的负载较小；（7）由(you)于绝缘体(ti)的疏水性(xing)，需(xu)要(yao)较少的清洁(jie)。

同时复合绝缘子也存在一定的(de)缺点：（1）如果(guo)核(he)心和天气棚之间有任何(he)不需要的间隙，水分可(ke)能(neng)会进(jin)入核(he)心，这可(ke)能(neng)会导致绝缘体的电气故障；（2）端部接(jie)头的过度压接(jie)可能会导致芯(xin)部出现裂(lie)缝(feng)，从而(er)导致聚合物(wu)绝缘体的机械故(gu)障。

总的来说(shuo)，绝(jue)缘子(zi)是为了(le)保证(zheng)输电(dian)固(gu)定(ding)杆、输电(dian)线(xian)、输电(dian)线(xian)上各部(bu)分部(bu)件(jian)以及(ji)大地之(zhi)间(jian)的绝(jue)缘性良好，是为了(le)避免电(dian)力输送(song)过程中输电(dian)线(xian)和(he)其余(yu)导体接触造成回路而(er)导致电(dian)路短路，在(zai)电(dian)力方面有着举足轻重的作用。

 

参(can)考资料：

1. 胡雪岩。瓷绝缘子(zi)用(yong)高铝质瓷配方的(de)研究（湖南大(da)学(xue)材料(liao)科(ke)学(xue)与工(gong)程学(xue)院(yuan)）

2. 张胜(sheng)强(qiang)。浅(qian)谈高压送电(dian)线(xian)路绝缘子的(de)选用（广东电(dian)网公司惠州供(gong)电(dian)局）

 

粉体圈(quan)  欢欢

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