复合绝缘子又称合成绝缘子，其主要结构一般由硅橡胶伞裙护套、玻璃纤维环氧树脂引拔棒、端部金具三部分组成，如下图。
1.复合悬式绝缘子基本介绍
复合悬式绝缘子由玻璃纤维环氧树脂引拔棒，硅橡胶伞裙，金具三部分组成。其硅橡胶伞裙采用整体注压工艺，从而解决了影响复合绝缘子可靠性的关键问题界面电气击穿。玻璃引拔棒与金具的联接采用最先进的压接工艺，配有全自动声波探伤检测系统，强度高，外型美观，体积小，重量轻，金具镀锌可防锈蚀，可与瓷绝缘子互换使用，本产品结构可靠，不损伤芯棒，能充分发挥其机械强度。
复合悬式绝缘子电气性能优越，机械强度高，内部承载的环氧玻璃引拔棒抗张抗弯强度比普通钢材高2倍，是高强度瓷材料的8~10倍，有效提高了安全运行的可靠性。
复合悬式绝缘子耐污性能好，抗污性能好，抗污闪强力强，其湿耐受电压和污秽耐受电压为相同爬距瓷绝缘子的2~2.5倍。且不需清扫，能在重污秽的去安全运行。
复合悬式绝缘子体积小、重量轻(仅为同电压等级瓷绝缘子的1/6~1/9).结构轻巧，便于运输和安装。
复合悬式绝缘子硅橡胶伞裙具有良好憎水性能，其整体结构保证了内绝缘不受潮，不需进行预防性绝缘监测试验，不需清扫，减少了日常维护工作量。
复合悬式绝缘子密封性能好，耐电蚀能力强，伞裙材料耐漏电起痕达TMA4.5级水平，具有良好的耐老化、耐腐蚀、耐低温性能，可适用于-40℃~-50℃地区。
复合悬式绝缘子具有很强的抗冲击性和防震性能，其良好的防脆性和抗蠕变性，不易破碎、抗弯曲、抗扭强度高，可承受内部压强，防爆力强，可与瓷、玻璃绝缘子互换作用。
由于复合绝缘子的表面多具有憎水性，其表面泄漏状况与瓷绝缘子完全不同。在能源部能源办(1993)45号文《关于颁发电力系统电瓷防污有关规定的通知》中，暂定复合绝缘子单位泄漏距离(爬电比距)可按瓷绝缘的75%设计。
2.复合绝缘子结构
复合绝缘子是由伞盘、芯棒及金属端头三部分组成，对电压等级为11OkV及以上线路使用的复合绝缘子，为改善其电压分布，在复合绝缘子两端(或一端)装配有均压环。
3.复合绝缘子材料及特点
复合绝缘子的伞盘是由硅橡胶为基体的高分子聚合物制成，具有良好的合水性，水在伞盘表面呈水珠状，不会形成放电通路。另外，复合绝缘子伞盘还具有优良的耐电腐蚀性和良好的抗氧、抗臭氧及抗老化性能。
复合绝缘子的芯棒采用环氧玻璃纤维棒制成，具有很高的抗张强度，约为普通钢的1.5～2倍，为高强度瓷的3～5倍。芯棒又具有良好的绝缘性能和良好的减振性、抗蠕变性及抗疲劳断裂性能。
4.复合绝缘子均压屏蔽环
输电线路绝缘子串所承受的电压，并不是均匀分布于每个绝缘子上，在绝缘子串中间的绝缘子，所承受的电压比两端的小.靠近导线的绝缘子承受的电压最大，而这种电压分布不均匀的情况，随线路电压的升高而严重，为使绝缘子串电压分布较均匀，一般要求110kV及以上线路上应装设均压屏蔽环。
5.复合绝缘子金属端头的连接结构
a内楔式
内楔式是将芯棒端部锯开一条切口，在切口压入楔形的金属件，芯棒外部是一个锥形内腔的套筒。相互之间靠静摩擦力来传递机械负荷。
b外楔式
外楔式是将套筒做成锥形，套在芯棒的端部，再把三个环形的外楔均匀地插入锥形内腔与芯棒之间。楔片厚度大小非常关键。相互之间也是靠静摩擦力来传递机械负荷。
c压接式
压接式是将套筒套入芯棒后，用专用机械压接后使金属筒体与芯棒连成一体。压接式具有以下特点：
1)结构简单、轻巧、外形美观;
2)连接牢固可靠，分散性小;
3)便于机械化操作;
4)工艺简单、工效高、生产周期短。
这种结构型式靠芯棒与金属端头的静摩擦来承受和传递负荷，其摩擦力一般取决于正压力大小。
d三种结构型式简单分析
内楔式、外楔式和三种连接是通过被连接部件本身的过盈配合来实现的，相互之间是靠静摩擦力来传递机械负荷，在连接区内，芯棒是在应力下受压缩而产生弹性变形，由弹性应力作为产生摩擦力的正压力。压接式端部附件的连接结构，由于应力状态较理想、结构和装配工艺简单，便于电脑监控，连接较理想，综合成本较低，被认为是目前较理想的的连接结构型式。
6. 复合绝缘子的机械承载能力
目前制作复合绝缘子用的芯棒一般采用抗拉强度 为800-1000MPa的芯棒。计算时一般取值500MPa。
复合绝缘子芯棒的直径d可用以下公式计算：
式中:，T--设计抗拉力。
例：试计算T=100kN的复合绝缘子需用多大直径的芯棒。
7.复合绝缘子的优缺点
a它具有以下优点
(1)机械性能优越：由于心棒由环氧玻璃纤维制成，其扩张强度为普通钢的1.5倍，是高强瓷的3～4倍，轴向拉力特别强，并具有较强的吸振能力，抗震阻尼性能很高，为瓷绝缘子的1/7～1/10。
(2)复合绝缘子串抗污闪性能好：复合绝缘子具有憎水性，下雨时在复合绝缘子的伞形波纹表面不会沾湿形成水膜，而是呈水珠状滴落，不易构成导电通道，其污闪电压较高，为同电压等级瓷绝缘子的3倍。
(3)耐电蚀性优异：绝缘子表面漏电闪络形成不可逆性劣变起痕现象，一般标准为不低于4.5级(即4.5kV)，而复合绝缘子为6～7级。
(4)抗老化性能好：经十年实践检测表明，复合绝缘子除颜色略有变深并介电常数和介质损失角稍有增加外，对表面不沾湿性及耐电蚀起痕性均无变化，说明抗老化性能良好。
(5)结构稳定性好：一般瓷悬式绝缘子是内胶装配结构，由于电化腐蚀，运行中会产生低零值绝缘电阻，而复合绝缘子为外胶装配结构，其内心为实心棒绝缘材料，不存在劣化合击穿，不会出现零值绝缘子。
(6)线路运行效率高：由于复合绝缘子的风雨自洁性好，又不产生零值绝缘子，故清扫检查工作可改为每4～5年一次，从而缩短检修、停电时间。
(7)重量轻：含成绝缘子自身重量轻在运输、施工作业中，可大大减轻工作人员的劳动强度。
b存在一些缺点
(1)复合绝缘子价格高。
(2)复合绝缘子承受的径向(垂直于中心线)应力很小，因此，使用于耐张杆的高压绝缘子严禁踩踏，或任何形式的径向荷重，否则将导致折断。
(3)复合绝缘子在施工或平时运行时严禁硬物跌落、碰擦，因其伞部为硅橡胶，质地比较柔嫩，极易损伤而破坏密封性，导致绝缘性能下降。
8.复合绝缘子参数
|
序号 |
产品型号 |
产品代码 |
额定电压KV |
额定机械拉伸符合KN |
连接结构标记 |
结构高度mm |
最小电弧距离mm |
最小公称爬电距离mm |
雷电全波冲击耐受电压KV≥ |
操作冲击耐受电压 |
工频一分钟湿耐受电压≥ |
重量kg |
|
1 |
FXBW4-10/100-1 |
111201 |
10 |
100 |
16R |
430±15 |
230 |
500 |
|
|
48 |
1.9 |
|
2 |
FXBW4-10/100-2 |
111202 |
10 |
100 |
16R |
430±15 |
230 |
450 |
|
|
48 |
1.8 |
|
3 |
FXBW2-35/100-3 |
112203 |
35 |
100 |
16R |
660±15 |
460 |
880 |
230 |
|
95 |
2.3 |
|
4 |
FXBW4-35/100-4 |
112204 |
35 |
100 |
16R |
660±15 |
460 |
1015 |
230 |
|
95 |
2.4 |
|
5 |
FXBW4-66/100-1 |
113201 |
66 |
100 |
16R |
940±15 |
740 |
1900 |
410 |
|
185 |
3.2 |
|
6 |
FXBW3-66/100-2 |
113202 |
66 |
100 |
16R |
910±15 |
710 |
1850 |
410 |
|
185 |
3.1 |
|
7 |
FXBW3-66/100-6 |
113206 |
66 |
100 |
16R |
870±15 |
670 |
1900 |
410 |
|
185 |
3.1 |
|
8 |
FXBW3-66/100-11 |
113211 |
66 |
100 |
16R |
1010±15 |
810 |
2200 |
410 |
|
185 |
3.7 |
|
9 |
FXBW4-110/70-5 |
114105 |
110 |
70 |
16R |
1440±30 |
1200 |
3150 |
550 |
|
230 |
4.8 |
|
10 |
FXBW2-110/100-3 |
114203 |
110 |
100 |
16R |
1240±15 |
1000 |
2520 |
550 |
|
230 |
4.2 |
|
11 |
FXBW2-110/100-4 |
114204 |
110 |
100 |
16R |
1240±15 |
1000 |
3150 |
550 |
|
230 |
5.4 |
|
12 |
FXBW4-110/100-5 |
114205 |
110 |
100 |
16R |
1440±30 |
1200 |
3150 |
550 |
|
230 |
4.8 |
|
13 |
FXBW2-110/100-6 |
114206 |
110 |
100 |
16R |
1360±30 |
1150 |
2800 |
550 |
|
230 |
4.5 |
|
14 |
FXBW2-110/100-36 |
114236 |
110 |
100 |
16R |
1290±30 |
1090 |
2750 |
550 |
|
230 |
4.2 |
|
15 |
FXBW1-220/100-1 |
115201 |
220 |
100 |
16R |
2160±30 |
1900 |
5600 |
|
|
305 |
9.3 |
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