为什么复合绝缘子均压环不能装反？

复合绝缘子又称合成绝缘子，最早诞生于德国，1967年由德国赫斯特公司研制成功，投入到123kV线路上运行，至今已有30多年的运行经验。复合绝缘子首先在美、英、法、意、俄、日等国家得以迅速发展，并在世界范围内得到广泛的推广。中国的复合绝缘子生产起步较晚，于1974年由国家铁道研究院研制出环氧树脂绝缘子，1978年研制出硅橡胶复合绝缘子，并投入数千支产品试运行，取得了宝贵的运行经验。近10年内复合绝缘子在中国的使用量迅速增长，到1998年已经居世界第二位了，2000年起又开始在±500kV直流输电线路上大量使用。目前已经有大约600万支复合绝缘子运行在我国电力系统。硅橡胶复合绝缘子一般由两种以上的有机材料合成，它具有重量轻、强度高（芯棒）、抗冲击、耐污闪电压高、易安装、无需测零、遭雷击、污闪时不会发生绝缘击穿等优点，复合绝缘子由芯棒、护套、伞裙、端部金具及其附件组成，是重污秽区的首选。硅橡胶的原胶其机械强度很低，采用“过氧化物”为硫化剂，硫化温度为150℃～180℃，加热使有机氧化物分解与橡胶有机侧基形成交联，成为硫化硅橡胶胶（即高温硅橡胶）。硅橡胶采用加入气象法白炭黑（降低成本用沉淀法白炭黑，其强度大打折扣），以保证硅橡胶的抗拉、撕裂强度。在硅橡胶中加

一定比例的“氢氧化铝细微粉末”，可明显提高硅橡胶的耐电弧烧灼能力。液态硅橡胶是指“官能度”为二的含乙烯基的聚二甲基硅氧烷，它分为两个组分，混合均匀后在铂化物的催化作用下产生“加成反应”，发生链增长和链交联，同时在90℃～110℃中温下硫化的一种硅橡胶。复合绝缘子属“全阻性”产品，它不同于瓷质、玻璃等盘形绝缘件、间隔钢帽、钢脚绝缘子串中间分布有杂散电容（盘形绝缘子因结构的特点有较大的纵向电容（约70－100PF），它能使导线的电场发生畸变，从而调整绝缘子轴向电压分布）。复合绝缘子在超高压线路中，它处在极不均匀的电场中，在导线附近只有比较短的距离处在高场强位置，中间相当长的绝缘串处于电场相对较低的位置，必须靠两端安装金属均压环来改善绝缘子串的分布电压，保护过电压短路、闪络时电弧对硅橡胶伞裙灼伤，保护两端芯棒、金具连接处不因漏电起痕及电蚀损破坏密封性能，金具与芯棒及护套等材料之间的界面，这是复合绝缘子最危险的界面，该界面处材料种类多，电场强度高，界面处空气容易发生电离，导致硅橡胶树枝状放电而使硅橡胶护套电蚀。造成该处界面直接与大气接触。在电场的作用下产生电晕，使空气中的氮气与氧气反应，产生亚硝酸酐，然后与水蒸气反应，生成亚硝酸，腐蚀芯棒，造成复合绝缘子脆断，酿成线路掉线的重大事故，另外高场强处金具端口附近极易产生电晕放电，可使以硅橡胶为主体材料的护套长

期经受电晕的烧蚀，憎水性减弱直至消失。复合绝缘子两端装均压环，其环间的主电容C大小，正比于均压环的等效面积，反比于均压环间的距离。由于均压环等效面积（750px）小，绝缘子距离（10000px）长，因此其主电容C很小，复合绝缘子对地、铁塔和导线的杂散电容仍然起重要作用，其电场按杂散电容来分布是极不均匀的。复合绝缘子两端存在有均压环，增大了两端的主电容，减少了杂散电容的影响，达到了均压的目的。以500kV为例，没有安装均压环前，15％的芯棒上承担100％的工作电压；两端安装上均压环后，其55％的芯棒上承担100％的工作电压，可见其均压作用。尽管正常的复合绝缘子两端安装有均压环，但高压端的分布电压仍然有30kV∕cm左右，虽然此时的电场强度不会击穿空气，但在高电场下，复合绝缘子的硅橡胶护套、芯棒等还是容易因过大的泄漏电流，造成局部过热，引起局部放电和加速老化或电蚀现象。试验研究结论：瓷质、玻璃绝缘子串与硅橡胶复合绝缘子串的雷电冲击放电特性，均由其两端金属间的距离决定，在相同的环境条件情况下，绝缘子串两端金属间的干弧距离相同，其冲击放电电压值基本相同，若绝缘子串安装有均压环的话，它的干弧距离就是环间距离，此时的冲击放电特性在均压环间发生，与绝缘子串是否瓷质、玻璃或硅橡胶的材质无关。虽然均压环能改善复合绝缘子的整体分布电压，其效果还是没有盘形绝缘子串分布的均匀，但能明