鋼化玻璃自爆機(jī)理
玻璃絕緣子玻璃件為鋼化玻璃,其特點(diǎn)是表面存在壓應(yīng)力,內(nèi)部存在張應(yīng)力。
玻璃件應(yīng)力的生成原因是玻璃件加工中的溫度變化。當(dāng)已被加熱至軟化溫度(760~780℃)的玻璃件快速冷卻時(shí),表面層急冷力收縮,但內(nèi)部溫度仍然較高處于膨脹狀態(tài),導(dǎo)致表面層收縮受阻,在表面層中留下壓應(yīng)力;隨后內(nèi)部溫度降低開(kāi)始收縮,但此時(shí)表面層已經(jīng)硬化,導(dǎo)致內(nèi)部收縮受阻而產(chǎn)生張應(yīng)力。這兩種應(yīng)力一直到完全冷卻和溫度梯度全部消失后均勻分布在玻璃件內(nèi),為永6久應(yīng)力。
玻璃絕緣子玻璃件中壓應(yīng)力和張應(yīng)力的平衡一旦被破壞,在應(yīng)力作用下會(huì)迅速產(chǎn)生裂紋,進(jìn)而造成玻璃件粉碎,也即自爆。
殘錘分析
鋼化玻璃絕緣子自爆后的傘盤(pán)玻璃碎散落后形成殘錘,殘錘上的玻璃形態(tài)可以為自爆原因分析提供幫助。殘錘玻璃形態(tài)類(lèi)型:
?、?放射狀
單一缺陷引發(fā)的自爆,對(duì)其裂紋進(jìn)行逆向?qū)ふ?,可以找到起爆點(diǎn)。若殘錘上的碎玻璃渣呈放射性形狀時(shí),其裂紋起始點(diǎn)也即自爆起始位置位于玻璃件的頭部,該情況下的自爆是玻璃件自身質(zhì)量引起,如配料、溶制工序等。
殘錘-放射狀
殘錘-放射狀
?、?魚(yú)鱗狀
若殘錘上的碎玻璃渣呈魚(yú)鱗狀,且自爆起始位置位于玻璃件靠近鐵帽底部附近,該情況下的自爆原因有兩種可能,即由于產(chǎn)品自身的缺陷的自爆或者外力引起的玻璃破碎,這種外力可以是機(jī)械應(yīng)力,也可以是電應(yīng)力,如持續(xù)的電火花打擊,工頻大電流以及不均勻的泄漏電流引發(fā)的玻璃件的破碎等。
?、?混合狀
若殘錘上的碎玻璃渣呈魚(yú)鱗狀和射性形狀同時(shí)存在,則自爆起始點(diǎn)位于玻璃件的傘裙上,該情況下的自爆,內(nèi)因及外因都有可能導(dǎo)致。
殘錘-混合型
殘錘-混合型
瓷/玻璃盤(pán)型懸式絕緣子的鋼腳、鋼帽結(jié)構(gòu)與普通瓷/玻璃盤(pán)型懸式絕緣子一致,傘裙部位結(jié)構(gòu)不同。
瓷/玻璃復(fù)合盤(pán)型懸式絕緣子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)根據(jù)絕緣件類(lèi)型可分為兩類(lèi):
瓷芯/玻璃芯形狀與普通盤(pán)型懸式絕緣子的瓷件/玻璃件相同,在其表面粘接6一定厚度的硅橡膠層;
此結(jié)構(gòu)與涂覆RTV的盤(pán)型懸式絕緣子十分相似,但表面的硅橡膠層厚度遠(yuǎn)厚于涂覆RTV盤(pán)型懸式絕緣子表面的涂層厚度。
機(jī)械性能:玻璃絕緣子在運(yùn)行中常受到導(dǎo)線的重力和張力、風(fēng)力、覆冰重量、玻璃絕緣子自重、導(dǎo)線振動(dòng)、設(shè)備操作機(jī)械力、短路電動(dòng)力、地震和其他機(jī)械力的作用。國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)械性能規(guī)定有嚴(yán)格的要求,對(duì)玻璃絕緣子的機(jī)械性能,要玻璃絕緣子能夠承受導(dǎo)線的重力和張力,承受不同阻力,使玻璃絕緣子在不同的使用中具有良好的使用價(jià)值。
電氣性能:沿著絕緣表面發(fā)生的破壞性放電稱(chēng)為閃絡(luò),閃絡(luò)特性是玻璃絕緣子的主要電氣性能。對(duì)于不同電壓等級(jí),玻璃絕緣子的耐受電壓要求各不相同,其指標(biāo)有工頻干、濕耐壓、雷電沖擊耐壓、雷電沖擊截波耐壓、操作沖擊耐壓等。為避免在運(yùn)行中擊穿,玻璃絕緣子的擊穿電壓閃絡(luò)電壓。在出廠試驗(yàn)中,可擊穿型的瓷玻璃絕緣子一般經(jīng)過(guò)火花試驗(yàn),即加高壓使絕緣表面發(fā)生頻繁的火花,維持一定時(shí)間,看是否被擊穿。某些玻璃絕緣子還需經(jīng)過(guò)電暈試驗(yàn),無(wú)線電干擾試驗(yàn),局部放電試驗(yàn)和介質(zhì)損耗試驗(yàn)等。高海拔地區(qū)玻璃絕緣子,因空氣密度下降而使電氣強(qiáng)度下降,因此,其耐受電壓換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件時(shí)應(yīng)相應(yīng)提高。污穢玻璃絕緣子受潮時(shí)的閃絡(luò)電壓大大低于其干、濕閃絡(luò)電壓,因此,污穢地區(qū)須加強(qiáng)絕緣或采用耐污型玻璃絕緣子,其爬電比距(爬電距與額定電壓之比值)應(yīng)較正常型高。直流玻璃絕緣子與交流玻璃絕緣子相比較,其電場(chǎng)分布較差,又有吸附污粒和電解作用,閃絡(luò)電壓較低,一般要求有特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和更大的爬電距離。
玻璃絕緣子,絕緣子的組成及加工方法
玻璃絕緣子是高壓和壓輸電線路使用的換代產(chǎn)品,早年間鋼化玻璃絕緣子多用于電線桿,慢慢發(fā)展于高型高壓電線連接塔的一端掛了很多盤(pán)狀的絕緣體,它是為了增加爬電距離的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫絕緣子。