盘形悬式瓷绝缘子制造技术2.pdf

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1、 山东高亚绝缘子有限公司盘形悬式瓷绝缘子2023年制造技术2023年主 目 录1.瓷绝缘子发展历程2.配方选择与产品设计4.制造过程管控3.关键制造工艺5.产品质量检测6.产品预期寿命研究 目录2023年1 1 山东高亚山东高亚瓷绝缘子瓷绝缘子发展发展历程历程2023年 山东高亚绝缘子有限公司成立于2006年6月，于2009年开始研发高强度铝质瓷配方圆锥头交流瓷绝缘子，取得双伞160kN、210kN、240kN、300kN产品的定型试验报告，2010年获得了检定证书。2013年开始研发圆锥头交、直流420kN、550kN大吨位瓷绝缘子，2014年取得全系列型号绝缘子的定型试验报告；2018年获

2、得了检定证书，开始为特高压开始为特高压交、交、直流线路工程供货直流线路工程供货。2012年启动圆柱头交流铝矾土配方瓷绝缘子的开发，2016年为巴基斯坦（PROCUREMENT OF 500 kV TRANSMISSION LINE）线路，供货160kN交流圆柱头瓷绝缘子50余万片。1.发展历程 2018年开始研发高温氧化铝圆柱头交、直流瓷绝缘子配方和产品，2020年通过了定型试验和产品鉴定，20212021年年开始开始为为特高压特高压交、交、直流线路直流线路工程工程供货氧化铝供货氧化铝圆圆柱柱头瓷绝缘子头瓷绝缘子。近几年参加特高压大吨位盘形悬式瓷绝缘子性能提升关键技术研究项目，对原料、配方、工

3、艺等进一步优化，产品质量获得进一步的提高。2023年2.配方选择与产品设计2 2 配方选择与产品设计配方选择与产品设计2.1配方选择2.2产品设计2023年2.配方选择与产品设计2.1配方选择 瓷绝缘子早期采用普通硅酸盐瓷，其瓷强度水平较低，无法满足高吨位瓷绝缘子的需求，因此开发了铝质高强度瓷。铝质高强度瓷早期受铝质原材料的制约，采用了高温煅烧铝矾土粉作为主要原料，瓷强度水平大幅度提高。但由于高温煅烧铝矾土杂质含量高，有害杂质铁、钛无法在后续加工中除掉，刚玉结晶差，刚玉晶相中含有气孔及晶相形状不规则，粒度分布范围广，造成瓷材料强度分散性大，带来产品强度分散性大。基于以上原因，及近年来铝质原材料

4、加工技术的进步，山东高亚从2020年开始淘汰高温煅烧铝矾土原料，使用工业高温氧化铝粉作为制造瓷绝缘子的主要原料。氧化铝瓷的强度与矾土质瓷的强度相当，但因其纯度高，几乎不含杂质，晶相完整，形状规则，粒度分布合理，瓷材料的分散性大幅度降低，对减少产品的分散性发挥了重要作用。2023年2.配方选择与产品设计2.1配方选择 各种配方的瓷试条强度如下表。序号类 别种 类主 要 原 材 料无釉试条强度/MPa1普通瓷交流煅烧铝矾土、焦石、石英、长石、粘土115-1252高强瓷交流煅烧铝矾土、石英、长石、粘土152-1603高强瓷直流煅烧铝矾土、石英、长石、粘土、碳酸钡151-1664高强瓷交/直流高温氧化

5、铝、石英、长石、粘土、碳酸钡155-1622023年2.配方选择与产品设计2.1配方选择-瓷质显微结构普通瓷气孔率普通瓷气孔率高强瓷气孔率高强瓷气孔率氧化铝瓷气孔率氧化铝瓷气孔率普通瓷晶相普通瓷晶相高强瓷晶相高强瓷晶相氧化铝瓷晶相氧化铝瓷晶相2023年2.配方选择与产品设计2.2产品设计 山东高亚早期产品采用圆锥头结构，自2021年全部采用圆柱头结构。圆锥头结构产品应力主要集中在头部圆弧，圆柱头产品头部圆弧处应力集中程度明显减少，应力分布比较均匀。相同强度等级的产品，圆柱头结构应力分布优于圆锥头结构，应力分布更均匀，在同样运行条件、同样电场分布的情况下，零值概率大大降低。圆柱头圆柱头瓷件应力分

6、布瓷件应力分布圆锥头圆锥头瓷件应力分布瓷件应力分布2023年2.配方选择与产品设计2.2产品设计 修改了铁帽外形尺寸，实现了同等级产品的铁帽外形尺寸行业同一，实现了更换产品所用闭式夹具的通用性。2023年2.配方选择与产品设计型 号类 型重量/kgU160BP/55T圆锥头11.5圆柱头10.5U210BP/170T圆锥头13.2圆柱头11.1U300BP/195T圆锥头15.91圆柱头13.3U420BP/205T圆锥头24.88圆柱头19.5U550BP/240T圆锥头29.1圆柱头23.1减轻减轻8.70%8.70%减轻减轻15.91%15.91%减轻减轻16.4016.40%减轻减轻2