盘形悬式瓷绝缘子制造技术1.pdf

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1、1时间：2023.08.03盘形悬式瓷绝缘子制造技术乐于沟通|热情主动|积极配合|实事求是大连电瓷集团输变电材料有限公司汇报人：于清波汇报人：于清波2目 录CONTANTS01概述02圆柱头结构设计03氧化铝配方介绍05性能强化研究06总结04自动化改造与技术提升3PART01概 述4概述产品等级 伴随着特高压建设的飞速发展，国内悬式瓷绝缘子产品分为交、直流两种，机电破坏负荷涵盖了70kN、120kN、160kN、210kN、240kN、300kN、420kN、550kN、700kN和840kN，共10个等级。目前特高压建设使用的悬瓷常规产品为550kN三伞型，840kN产品在昌吉古泉1100

2、千伏特高压直流输电工程中有过应用。550kN交流三伞型瓷绝缘子840kN直流钟罩型瓷绝缘子5概述结构 早期国内悬式瓷绝缘子生产主要学习苏联，采用圆锥头设计，因为生产工艺相对简单，但因其倒锥形结构，始终无法实现自动化生产。近十年来，国内主流厂商借鉴日本NGK的生产经验，将悬式瓷绝缘子结构由圆锥头过渡到圆柱头，解决了圆柱头产品的关键生产技术，实现了全过程自动化生产。6概述配方 早在1849年德国西门子公司首次把陶瓷用作绝缘材料，至今已有170余年的历史，经久不衰主要是由瓷本身的稳定性及良好的加工工艺性决定的。国内一直以来铝质瓷的铝氧料都是采用铝矾土来提供，这是由于铝矾土是天然原料，价格相对便宜，在

3、使用煅烧铝矾土提供刚玉的同时也带入了大量的铁钛杂质（一般5%-6%），由于杂质的存在，煅烧铝矾土中的刚玉大部分是发育不良的多孔刚玉晶团，该微观结构势必降低瓷质性能的均匀性，而煅烧型氧化铝系化工原料，经过了磨浆、溶出、沉降、分解、蒸发和焙烧等工序，质地纯净，氧化铝含量99%以上。显然，煅烧型氧化铝在制造电瓷材料方面具有独到的优点。之前，只有NGK公司采用工业氧化铝，现在我们突破了这一局面，实现了全面用煅烧型氧化铝替代铝矾土来生产绝缘子。为电网建设提供高质量、高可靠性的产品，确保电网的安全可靠运行。硅质瓷铝矾土圆锥头氧化铝圆锥头氧化铝圆柱头7PART02圆柱头结构设计l尺寸对比l应力场分析l电场分

4、析l伞形设计8尺寸对比由于圆锥头结构需要保证产品头部瓷壁的厚度以及角度，而圆柱头产品只需要保证产品头部瓷壁的厚度，因此相同强度等级的产品，圆柱头产品的头部结构要明显小于圆锥头产品。头部尺寸的缩小，可有效减小金属附件的尺寸，相同参数产品，圆柱头产品重量较小。9尺寸对比相同技术参数的圆柱头及圆锥头产品重量对比情况表相同技术参数的圆柱头及圆锥头产品重量对比情况表型 号U550BP/240TU420BP/205TU300BP/195T盘径（mm）400400400结构高度（mm）240205195爬距（mm）635650635头部结构圆锥形圆柱形圆锥形圆柱形圆锥形圆柱形伞型三伞三伞三伞重量（kg）28

5、.922.824.319.619.715.1百分比21.11%19.34%23.35%型 号U210BP/170TU210BP/170HU160BP/170T盘径（mm）340320330结构高度（mm）170170170爬距（mm）560550550头部结构圆锥形圆柱形圆锥形圆柱形圆锥形圆柱形伞型三伞钟罩钟罩重量（kg）14.312.714.212.712.910.9百分比11.19%10.56%15.50%10应力分布云图应力示意图应力场分析 瓷件为脆性材料，其破坏性开裂始发于最大拉伸应力部，使应力分布均匀，将最大拉伸应力控制到最小是最大限度发挥瓷件破坏强度的要点。陶瓷材料的抗压强度远远高

6、于它的抗张强度，两者大抵差10倍。圆锥头产品瓷壁主要受剪切力，圆柱头产品通过各部件之间的摩擦力，使瓷壁最大程度的承受压应力。11电场分析 根据模拟电场的情况看出，最大电场发生在壁厚变化大的钢脚孔底部，即瓷件顶部和侧壁的拐角处，在陡波试验过程中，绝大部分击穿的位置都会在这里。合理的调整R弧尺寸，即可以达到改善电气性能的目的。如右图所示，扩大曲率，可缓解拐角处表面的电场，减少在这里击穿的可能性。设计上扩大曲率半径R，组装时却不能将钢脚深插入头部，这将实质性的减少对机械强度有重要影响的绝缘子头部的有效高度h，为使机械强度和电气强度的关系最为协调，我们通过大量试验，合理设定了最佳的曲率半径R。12伞形