絕緣子(物理元件)

安裝在不同電位的導體或導體與接地構件之間的能夠耐受電壓和機械應力作用的器件。絕緣子種類繁多，形狀各異。不同類型絕緣子的結構和外形雖有較大差別，但都是由絕緣件和連線金具兩大部分組成的。

絕緣子是一種特殊的絕緣控制項， 能夠在架空輸電線路中起到重要作用。早年間絕緣子多用於電線桿，慢慢發展於高型高壓電線連線塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體，它是為了增加爬電距離的，通常由玻璃或陶瓷製成，就叫絕緣子。絕緣子不應該由於環境和電負荷條件發生變化導致的各種機電應力而失效，否則絕緣子就不會產生重大的作用，就會損害整條線路的使用和運行壽命。

基本介紹

• 中文名：絕緣子
• 外文名：insulator
• 類型：絕緣控制項
• 作 用：電線電纜連線
• 組成部分：絕緣件和連線金具
• 分類：懸式絕緣子、支柱絕緣子

分類

絕緣子按安裝方式不同，可分為懸式絕緣子和支柱絕緣子；按照使用的絕緣材料的不同，可分為瓷絕緣子、玻璃絕緣子和複合絕緣子（也稱合成絕緣子）；按照使用電壓等級不同，可分為低壓絕緣子和高壓絕緣子；按照使用的環境條件的不同，派生出污穢地區使用的耐污絕緣子；按照使用電壓種類不同，派生出直流絕緣子；尚有各種特殊用途的絕緣子，如絕緣橫擔、半導體釉絕緣子和配電用的拉緊絕緣子、線軸絕緣子和布線絕緣子等。此外，按照絕緣件擊穿可能性不同，又可分為A型即不可擊穿型絕緣子和B型即可擊穿型絕緣子兩類。

懸式絕緣子廣泛套用於高壓架空輸電線路和發、變電所軟母線的絕緣及機械固定。在懸式絕緣子中，又可分為盤形懸式絕緣子和棒形懸式絕緣子。盤形懸式絕緣子是輸電線路使用最廣泛的一種絕緣子。棒形懸式絕緣子在德國等國家已大量採用。

支柱絕緣子主要用於發電廠及變電所的母線和電氣設備的絕緣及機械固定。此外，支柱絕緣子常作為隔離開關和斷路器等電氣設備的組成部分。在支柱絕緣子中，又可分為針式支柱絕緣子和棒形支柱絕緣子。針式支柱絕緣子多用於低壓配電線路和通信線路，棒形支柱絕緣子多用於高壓變電所。

瓷絕緣子絕緣件由電工陶瓷製成的絕緣子。電工陶瓷由石英、長石和粘土做原料烘焙而成。瓷絕緣子的瓷件表面通常以瓷釉覆蓋，以提高其機械強度，防水浸潤，增加表面光滑度。在各類絕緣子中，瓷絕緣子使用最為普遍。

玻璃絕緣子絕緣件由經過鋼化處理的玻璃製成的絕緣子。其表面處於壓縮預應力狀態，如發生裂紋和電擊穿，玻璃絕緣子將自行破裂成小碎塊，俗稱“自爆”。這一特性使得玻璃絕緣子在運行中無須進行“零值”檢測。

複合絕緣子也稱合成絕緣子。其絕緣件由玻璃纖維樹脂芯棒（或芯管）和有機材料的護套及傘裙組成的絕緣子。其特點是尺寸小、重量輕，抗拉強度高，抗污穢閃絡性能優良。但抗老化能力不如瓷和玻璃絕緣子。複合絕緣子包括：棒形懸式絕緣子、絕緣橫擔、支柱絕緣子和空心絕緣子（即複合套管）。複合套管可替代多種電力設備使用的瓷套，如互感器、避雷器、斷路器、電容式套管和電纜終端等。與瓷套相比，它除具有機械強度高、重量輕、尺寸公差小的優點外，還可避免因爆碎引起的破壞。

低壓絕緣子和高壓絕緣子低壓絕緣子是指用於低壓配電線路和通信線路的絕緣子。高壓絕緣子是指用於高壓、超高壓架空輸電線路和變電所的絕緣子。為了適應不同電壓等級的需要，通常用不同數量的同類型單只（件）絕緣子組成絕緣子串或多節的絕緣支柱。

耐污絕緣子主要是採取增加或加大絕緣子傘裙或傘棱的措施以增加絕緣子的爬電距離，以提高絕緣子污穢狀態下的電氣強度。同時還採取改變傘裙結構形狀以減少表面自然積污量，來提高絕緣子的抗污閃性能。耐污絕緣子的爬電比距一般要比普通絕緣子提高20%～30%，甚至更多。中國電網污閃多發的地區習慣採用雙層傘結構形狀的耐污絕緣子，此種絕緣子自清洗能力強，易於人工清掃。

直流絕緣子主要指用在直流輸電中的盤形絕緣子。直流絕緣子一般具有比交流耐污型絕緣子更長的爬電距離，其絕緣件具有更高的體電阻率（50℃時不低於10Ω·m），其連線金具應加裝防電解腐蝕的犧牲電極（如鋅套、鋅環）。

A型絕緣子和B型絕緣子A型即不可擊穿型絕緣子，其乾閃絡距離不大幹擊穿距離的3倍（澆注樹脂類）或2倍（其它材料類）：B型即可擊穿型絕緣子，其擊穿距離小於乾閃絡距離的1/3（澆注樹脂類）或1/2（其它材料類）。絕緣子乾閃絡距離指經由沿絕緣件外表面空氣的最短距離； 擊穿距離指經由絕緣件絕緣材料內的最短距離。

功能及要求

絕緣子的主要功能是實現電氣絕緣和機械固定，為此規定有各種電氣和機械性能的要求。如在規定的運行電壓、雷電過電壓及內部過電壓作用下，不發生擊穿或沿表面閃絡；在規定的長期和短時的機械負荷作用下，不產生破壞和損壞；在規定的機、電負荷和各種環境條件下長期運行以後， 不產生明顯的劣化；絕緣子的金具，在運行電壓下不產生明顯的電暈放電現象，以免干擾無線電或電視的接收。因為絕緣子是大量使用的器件，對其連線金具還要求具有互換性。此外， 絕緣子的技術標準還根據型號和使用條件的不同，要求對絕緣子進行各種電氣的、機械的、物理的以及環境條件變化的試驗， 以檢驗其性能和質量。

維護管理

在潮濕天氣情況下，髒污的絕緣子易發生閃絡放電，所以必須清掃乾淨，恢復原有絕緣水平。一般地區一年

清掃一次，污穢區每年清掃兩次（霧季前進行一次）。

1、停電清掃

停電清掃就是線上路停電以後工人登桿用抹布擦拭。如擦不淨時，可用濕布擦，也可以用洗滌劑擦洗，如果還擦洗不淨時，則應更換絕緣子或換合成絕緣子。

2、不停電清掃

一般是利用裝有毛刷或綁以棉紗的絕緣桿，在運行線路上擦絕緣子。所使用絕緣桿的電氣性能及有效長度、人與帶電部分的距離，都應符合相應電壓等級的規定，操作時必須有專人監護。

3、帶電水沖洗

大水沖和小水沖兩種方法。沖洗用水、操作桿有效長度、人與帶電部距離等必須符合業規程要求。

產業發展

國內已有近200多家線路絕緣子製造企業，其中具有一定生產規模的企業約40家左右。世界上已有一百多個國家採用鋼化玻璃絕緣子，數量超過了2億片。由於電網建設加快，相比瓷絕緣子，國內玻璃絕緣子的發展更為迅猛，其市場供不應求，不斷吸引著其他企業競相踏入這一領域。
自2004年以來，我國絕緣子避雷器行業主要企業主營業務收入持續快速增長，年均增長率接近25%。隨著我國絕緣製品製造業技術水平的提高，以及東亞、南亞等國家經濟發展速度的加快，國內主要企業抓住時機，積極開拓國際市場，行業的出口交貨值逐年上升。據相關研究預測，2012-2015年我國絕緣子避雷器製造行業銷售收入年複合增長率為 17.83%，2015年，國內絕緣子避雷器行業銷售收入將達到403億元。
近幾年來，我國電力工業發展迅速，發電機裝機容量逐年增加。據統計，2010年我國發電裝機容量為9.62億千瓦，同比增長10.08%。絕緣子避雷器作為輸變電設備不可缺少的組成部分，與電力工業的發展密不可分。

電力工業是絕緣子避雷器產品最為主要的套用市場，我國現階段的許多電力工程，例如城鄉電網的建設和改造、西電東送工程、電氣化鐵路建設工程以及特高壓產品市場的啟動不僅為絕緣子避雷器行業的發展提供了廣闊的市場空間，同時也對行業產品市場提出了新的要求，促進了絕緣子避雷器產品市場結構的調整以及新技術的研發力度。