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瓷绝缘子用静电除尘器的使用与维护 [原创 2009-12-27 21:56:27]   

绝缘子的电气性能肯定下降,绝缘子表面击穿、电弧xx都是因为瓷体外表被污染的缘故。呈现了上述情况。则导致电压上不去。
其工作环境较为恶劣,瓷绝缘子是建立和维持电除尘器高压电场的关键部件。这一方面为绝缘子提出了较高的要求,同时,另一方面对如何正确使用和维护瓷绝缘子,也是值得我认真思考的一个问题。
电用瓷绝缘子的故障分析
瓷绝缘子在电除尘器运行中的罕见故障和预防措施如下: 根据瓷绝缘子的特性分析。
2.1 瓷绝缘子的特性
其电阻率一般为 1 1011 1 1012 Ω 2.1.1 瓷绝缘子产品在常温下具有良好的电气性能和机械性能。
HRA ≥ 80 没有曲服性。 2.1.2 硬度高、性脆。
2.1.3 导热率差(热传导性差)
体积电阻率下降(随配方不同而下降速度不同)这是因为碱金属离子,外表自由电子温升活跃。 95 瓷较好,因 95 瓷使用熔剂较少,如常温 --300 ℃时,由 9 1011 Ω降为 2 108 Ω , 2.1.4 随着温度升高。降低了 4.5 万倍,而 65 瓷则由 2 1011 Ω降为 1 106 Ω ,降低了 20 万倍。降低后,二者还是相差 200 倍。也就是说随着环境温度的升高,瓷绝缘子的绝缘电阻下降。当温度达到一定的数值时,呈陡坡下降趋势。
机械强度高(如转轴扭距≥ 200N ﹒ m 瓷套承重(斜率≤ 8 °)≥ 1000KN 支柱绝缘子≥ 50KN 95 瓷的强度更高) 2.1.5 与其它绝缘子相比。
{zg}使用温度应≤ 300 ℃ ,能在较高的温度下工作(包括 50 瓷。 95 瓷≤ 500 ℃)
95 瓷为 5.5 10-6 7.5 10-6 50 瓷及普瓷 5 10-6 6 10-6 随着温度增高, 2.1.7 热膨胀系数。膨胀系数加大。
2 . 2 产品设计时应考虑的因素
除按普通高压高强度电瓷的设计原则设计配方外,依据电除尘器用绝缘子的使用环境不同。必需根据其使用特点着重从以下几个方面考虑:
防止热击穿, 2.2.1 因使用环境温度较高。配方中应将碱性金属氧化物降到尽可能低的比例;
冲击力特别大, 2.2.2 若机械负荷特别高。或是冶金、化工行业温度高于 300 ℃ 应采用 95 氧化铝刚玉瓷,如大扭距瓷转轴,拉棒及振打棒,或临时使用温度 300 ℃ 以上的瓷套(承压绝缘子)等。
其锥角{zh0}不要超越 6 °, 2.2.3 对于承载较大的绝缘子。因为角度愈大,承压值越低,如Φ 460 直形绝缘子可承受 200 吨压力,而锥度角 8 °时,其接受压力只有 118 吨;
使用温度的要求, 2.2.4 产品选型时依照额定电压等级。参照规范 JB/T6746.1 选型设计,留有余地,以免环境变化引起电压动摇。本系列产品因受空间影响,设计余量一般较小,这里点应引起特别注意。
3 瓷绝缘子在使用过程中常见的故障
运行中常见的故障有以下几种。
有上下直裂,3.1 承压瓷绝缘子炸裂。不规则型炸裂或许多小块,但一般都不垮蹋,仍支承着框架;
绝缘性能下降,3.2 绝缘子表面(特别是内表面)击穿或被电孤xx。电压上不去;
电压上不去。 3.3 既没有炸裂、也没有电弧xx、击穿。
4 发生故障的原因分析
承压为 100 吨(规范为 50 吨)以上,首先应清楚地认识到绝缘子的炸裂不是因为绝缘子的机械强度不够造成的以承压绝缘子瓷套为例。而它支撑的阴极框架分配的该绝缘子的重量只有 10 吨多,况且炸裂后还支撑着框架,说明炸裂不是机械负荷所致。通过对电除尘器用瓷绝缘子的临时研究和试验,并且多次与相关的设计单位、制造厂家以及使用单位进行广泛的交流,其故障 95 %以上都属于热炸裂。就其热炸裂的几种原因分别说明一下:
燃油因温度低而燃烧不xx, 4.1.1 瓷绝缘子表面(特别是内表面)污染。点火初期。尤其在正压下凝聚在瓷套的外表,使一些导电粉尘(特别是炭黑,对被炭黑污染的瓷外表丈量其电阻仅为 0.4M Ω ,而未被污染的局部则为 10000 M Ω以上)牢固的粘附在瓷套的外表,降低了绝缘子的绝缘性能,发生以下现象:
发生电流做功:以上述瓷套为例, 4.1.1.1 瓷绝缘子外表开始导电。若其二次电压为 60000V 根据 P = U2 R 可以得出 P = 9000W 也就是说,该瓷套就相当于一个 9000W 电炉在工作、发热,这是比较严重的现象。
而瓷体温度的升高又会使其绝缘电阻下降,所产生的热量直接导致绝缘子温度的升高。泄漏电流加大,发生更大的功率,进而发生更高的温度,形成恶性循环。最终导致绝缘子迅速老化,甚至膨胀炸裂。例如: 2005 年 11 月,广东旺隆电厂,两台电除尘器分别使用了两个生产厂家的产品,每台使用 48 只,均不同水平地出现了炸裂故障,公司的产品炸裂 22 只,另外一个厂家的炸裂 36 只。通过对瓷套的仔细观察,其内外表污染严重,炭黑,油污牢固地粘贴在其内外表。另如: 2000 年 7 月,安徽维尼纶总厂自备电厂,电除尘运行不到{yt},共 36 只承压绝缘子全部炸裂。通过现场观察,所有瓷绝缘子外表面几乎看不到原来的红色,均变成了黄褐色,通过对其外表绝缘电阻的丈量,其阻值几乎为 0
也会发生频繁闪烁, 4.1.1.2 瓷套外表绝缘电阻的下降。甚至形成电弧放电,电弧的温度高达数千度,高温使瓷套放电部位的温度急剧升高,瓷体膨胀,其它部位因绝缘子导热性能差而发生瓷体膨胀差,从而造成绝缘子炸裂。
也有其它原因发生的温度不均匀而炸裂。如加热器离绝缘子太近, 4.1.2 绝缘子受热不均匀产生的炸裂。电弧是导致绝缘子受热不均匀的一种情况。使接近加热器的瓷体部位温度较高,其它部位的温度则较低,从而引起绝缘子炸裂。
发生内外膨胀尺寸不一而出现炸裂。 4.1.3 急剧升温和使绝缘子表里温差太大。
绝缘性能下降,4.2 绝缘子表面击穿、电弧xx。电压上不去

 

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