智能电网面面观 - Wacker Chemie AG


智能电网面面观

每一批次的POWERSIL® Gel C 670在发货之前都会在博格豪森基地的应用实验室接受质量检验。这种凝胶易浇注,甚至连最小的空穴都能渗入。这就有助于避免产生气泡,并能提高介电强度。此外,固化后的凝胶粘附性极好,并能自由拉伸。

保护灵敏测量头

与高压技术中的其他设备一样,电网监测专用设备需要可靠的电绝缘性。设备的所有带电部件(通常是整个测量头)必须与地面和接地设备绝缘,并且往往固定在空心绝缘子上。“很多高压变电站的测量仪器设在户外,电网运营商越来越倾向于采用有机硅复合空心绝缘子,”Reinhausen Power Composites有限责任公司(RPC)开发部负责人Armin Merten博士说。这家总部位于巴伐利亚州雷根斯堡的公司是全球领先的有机硅复合空心绝缘子生产商之一。

新一代测量头可发出光信号;此外,许多测量头还需要在有光条件下才能提供信息。光缆的功能是传输光。它们将测量头与通信系统的测量点相连接。时至今日,我们一直通过所谓的绝缘子串,即链状连接的长棒型绝缘子对光缆进行引导。除了携带测量头的支柱绝缘子之外,绝缘子串是另一大元件。“敏感的光缆不能简单地自由悬挂,而必须依靠机械支撑,以防止受损或破裂,”Merten解释说。“同时,这种支撑不应与地面或接地接线盒之间形成导电通路。这也正是为何光缆需要借助绝缘子串进行引导的原因所在。”

空心绝缘子

空心绝缘子更像是一根中空的绝缘管,外面套着一排环形伞裙。空心绝缘子尤其适用于套管、仪表变压器、断路器和过电压保护设备等各种电工设备的外部绝缘。空心绝缘子传统上一直采用一种深褐色或灰色硬陶瓷制造。另外,复合空心绝缘子由玻璃纤维增强塑料(GRP)管组成,GRP管两端装有法兰,并带有弹性聚合物伞裙。伞裙的首选材料是有机硅弹性体。GRP管可赋予复合空心绝缘子必需的机械强度和不渗透性。有机硅伞裙则能提供可靠的电绝缘保护。法兰用于绝缘子的现场装配。用于高压技术的复合空心绝缘子可制成大尺寸。通常来说,其长度约为1米/100,000伏。

不过,对电网运营商而言,这种绝缘子串会增加成本,而他们希望尽量避免这种额外成本。“几年前,有位客户问我们,有没有办法引导光缆穿过支柱绝缘子内部,而无需使用绝缘子串,”Merten回忆道。RPC公司受此启发,成功开发了可安全引导内置光缆的复合空心绝缘子。这种复合空心绝缘子可充当测量头或传感器用支柱绝缘子,不再需要另外使用绝缘子串。

内置光缆

这种复合空心绝缘子含有多个可随时连接的塑料涂层光缆。这些略微弯曲的光缆可被引导通过采用金属盖闭合并组成空心绝缘子基本结构的玻纤增强塑料(GRP)管,并从绝缘子两侧伸出来。GRP管的空腔由可压缩硅胶完全填满,以便光缆嵌入凝胶。

“空腔必须采用高度绝缘的介质填满,因为空气的介电强度很低,其在高压应用领域就显得有些‘力不从心’,”Merten解释说。介电强度是指整个绝缘介质在被电弧击穿之前能够承受的最高电压。