俞顯萍

摘要：為了滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，110kV線路的建設(shè)越來(lái)越多。復(fù)合絕緣子因具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐污閃和無(wú)零值等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用到110KV線路中，但是110kV線路復(fù)合絕緣子在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)遇到一些故障，準(zhǔn)確的掌握復(fù)合絕緣子應(yīng)用故障的原因，并采取有針對(duì)性的解決措施與檢修方案具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞： 110kV線路；復(fù)合絕緣子；應(yīng)用故障

Abstract: In order to meet the needs of China's economic construction, the construction of 110kV lines more and more. Composite insulators light weight, high strength, stain flash and non-zero value, etc. are applied to 110KV line, but the 110kV line composite insulators will encounter some fault in the actual operation, accurate grasp of the composite insulator applications fault causes targeted solutions and maintenance programs, and to take a very important significance.

Keywords: 110kV line; composite insulators; application failure

中圖分類號(hào)：TM247文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)于電力的需求越來(lái)越高，110kV線路建設(shè)越來(lái)越多，更大的滿足了110kV線路在生產(chǎn)生活的需求。復(fù)合絕緣子因?yàn)槠浔旧肀姸嗟膬?yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用到110kV線路中，線路跳閘的次數(shù)明顯減少，有效的減少了線路維修的工作量，但是隨著線路運(yùn)行時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，復(fù)合絕緣子在運(yùn)行中逐漸出現(xiàn)一些故障，需要及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行認(rèn)真分析，掌握正確的故障原因，采取有針對(duì)性的解決措施進(jìn)而檢修方案，保證線路的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

1復(fù)合絕緣子的應(yīng)用故障

①雷擊閃絡(luò)：110kV線路中復(fù)合絕緣子運(yùn)行當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)因雷擊使桿塔接地電阻過(guò)高造成反擊而導(dǎo)致閃絡(luò)。②鳥害閃絡(luò)：鳥糞造成閃絡(luò)在復(fù)合絕緣子的閃絡(luò)故障中占很大的比例。③污閃：復(fù)合絕緣子在長(zhǎng)時(shí)間陰雨、大霧、融冰雪等非常惡劣天氣下會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)故障。④外力故障：復(fù)合絕緣子的傘裙被破壞、護(hù)套受損與芯棒被折斷等。

2引起復(fù)合絕緣子故障的原因分析

2.1復(fù)合絕緣子的質(zhì)量問(wèn)題

在線路建設(shè)中使用質(zhì)量不過(guò)關(guān)的復(fù)合絕緣子，在使用過(guò)程中無(wú)法承受這么大的負(fù)荷，直接引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題；或者因?yàn)橥庑ㄊ健?nèi)外楔式和膠裝式的復(fù)合絕緣子，其耐強(qiáng)電弧的性能比較差，閃絡(luò)后的復(fù)合絕緣子其表面有明顯的膠化痕跡，材料出現(xiàn)變硬，解剖發(fā)生故障的復(fù)合絕緣子，發(fā)現(xiàn)復(fù)合絕緣子的傘裙護(hù)套和芯棒粘接層出現(xiàn)漏膠的現(xiàn)象，端部金具碗頭螺扣出現(xiàn)松動(dòng)，說(shuō)明復(fù)合絕緣子的端部金具的密封性不夠好產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度不夠，因?yàn)閺?fù)合絕緣子的質(zhì)量造成故障。

2.1.1電氣性能故障

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新、舊的復(fù)合絕緣子其工頻干閃的電壓變化比較小，工頻濕閃的電壓差別比較大，主要是因?yàn)楣柘鹉z材料的配方不同，其傘裙表面的憎水性不同；進(jìn)行摔跌試驗(yàn)、工頻干濕閃電壓的差值比較、雷電沖擊放電50％試驗(yàn)，說(shuō)明110kV線路復(fù)合絕緣子在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，老化越嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用故障發(fā)生。

2.1.2機(jī)械性能下降

端部聯(lián)結(jié)使用外楔式的復(fù)合絕緣子，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)的芯棒圓度很難得到保證，使得楔子的受力不均，芯棒無(wú)法緊密配合，且端部的密封不夠好，導(dǎo)致芯棒長(zhǎng)時(shí)間處在高電場(chǎng)中，復(fù)合絕緣子的端部芯棒很容易受潮，在電場(chǎng)的作用下，復(fù)合絕緣子端部附近進(jìn)行局部放電，導(dǎo)致潮濕的空氣生成硝酸，并滲透到端部，腐蝕復(fù)合絕緣子端部的玻璃纖維，使其機(jī)械性能快速下降，可能導(dǎo)致故障發(fā)生。

2.1.3老化

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，110kV線路復(fù)合絕緣子的傘裙逐漸的老化，出現(xiàn)膠化現(xiàn)象，材料逐漸變硬，無(wú)法滿足110kV線路實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的需求而出現(xiàn)故障。

2.2外在原因

2.2.1鳥害

在110kV線路復(fù)合絕緣子的故障中，有一部分是因?yàn)轼B害造成的，在所有的復(fù)合絕緣子閃絡(luò)故障的原因中，鳥害原因僅次于雷擊。和玻璃絕緣子、瓷質(zhì)絕緣子比較，復(fù)合絕緣子因?yàn)轼B害問(wèn)題造成的閃絡(luò)率要高一些。

近些年，因?yàn)榇罅ν菩猩鷳B(tài)環(huán)保，使得鳥類數(shù)量大量增加，且110kV線路輸送經(jīng)過(guò)的地區(qū)比較適合鳥類生存，由鳥類導(dǎo)致的復(fù)合絕緣子故障，經(jīng)過(guò)帶電體、鳥糞、接地體放電，端部金具與均壓環(huán)有損傷。鳥糞經(jīng)自由落體下落，形成細(xì)長(zhǎng)下落體，使得復(fù)合絕緣子串的周圍電場(chǎng)畸變。鳥糞通道前端和復(fù)合絕緣子串的高壓端間空氣間隙電場(chǎng)強(qiáng)度出現(xiàn)劇增，復(fù)合絕緣子串上荷載大部分電壓均加在空氣間隙上，當(dāng)鳥類通道前端一步步接近復(fù)合絕緣子的高壓端時(shí)，兩者間空氣間隙無(wú)法承受所加電壓，間隙被瞬間擊穿，從而形成了局部放電，導(dǎo)致復(fù)合絕緣子串出現(xiàn)閃絡(luò)。

鳥糞閃絡(luò)是由絕緣子的表面爬電和空氣放電形成的混合閃絡(luò)，鳥糞能短接部分的空氣間隙且可降低復(fù)合絕緣子的局部表面外絕緣的性能，導(dǎo)致復(fù)合絕緣子串絕緣性能大幅度下降。

2.2.2均壓環(huán)

復(fù)合絕緣子主要由端部金具、玻璃鋼芯棒和傘裙護(hù)套組成，端部金具的法蘭直徑通常為大約45mm，可近似看作針尖電極，也就是絕緣串軸線。110kV線路復(fù)合絕緣子在實(shí)際運(yùn)行中，其端部金具的附近電場(chǎng)的分布比較集中，使得法蘭的附近空氣中的場(chǎng)強(qiáng)比較高，為了有效改善復(fù)合絕緣子端部金具的周圍場(chǎng)強(qiáng)，可增加均壓環(huán)。

但是復(fù)合絕緣子串在加裝了均壓環(huán)后，使復(fù)合絕緣子串凈空距離減少，其耐雷的水平出現(xiàn)相對(duì)降低，而且因?yàn)榫鶋涵h(huán)的固定螺栓處的起暈電壓較低，在惡劣的氣象條件容易出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，絕緣子串離端部金具較近處在電暈中被電暈吸附的污物顆粒灼燒成黑色，也影響了復(fù)合絕緣子整體絕緣性能，很容易導(dǎo)致故障發(fā)生。

2.2.3不明原因

在110kv線路中復(fù)合絕緣子出現(xiàn)的一部分閃絡(luò)，因?yàn)殚W絡(luò)故障中的鳥糞量很小，且發(fā)生故障后鳥糞的痕跡非常不明顯，甚至可能因?yàn)殡娀∽饔脹](méi)有鳥糞的痕跡，因此把這類故障歸結(jié)為不明原因造成的。但是不明原因造成的閃絡(luò)與鳥害造成的閃絡(luò)有許多共同的特點(diǎn)：大多數(shù)都發(fā)生在深夜到凌晨，，尤其是陰雨天氣，閃絡(luò)之后可重復(fù)合攻，閃絡(luò)之后絕緣子的性能沒(méi)有出現(xiàn)明顯下降。

3對(duì)策

3.1加強(qiáng)對(duì)復(fù)合絕緣子故障機(jī)理研究，定期進(jìn)行清洗

使用傳統(tǒng)的測(cè)量方法來(lái)測(cè)定硅橡膠類的絕緣子的灰度、鹽度，方法比較簡(jiǎn)單，對(duì)復(fù)合絕緣子清洗周期的確定無(wú)法提供科學(xué)合理的指導(dǎo)，尤其是對(duì)灰度較大，比較厚的附著中性污穢物，會(huì)影響復(fù)合絕緣子的遷移性，使其表面的憎水性喪失，引發(fā)污閃事故。因此相關(guān)部門必須要加強(qiáng)對(duì)復(fù)合絕緣子故障機(jī)理研究，使用測(cè)量泄露電流的方法比較合理，能夠?yàn)榍逑粗芷诘拇_定提供科學(xué)的依據(jù)。

3.2合理布置復(fù)合絕緣子的傘裙結(jié)構(gòu)

合理布置復(fù)合絕緣子的傘裙結(jié)構(gòu)，采用大小傘進(jìn)行相間的結(jié)構(gòu)，復(fù)合絕緣子傘間距無(wú)法滿足要求的，可以使用加長(zhǎng)型的絕緣子，來(lái)滿足具體的比距要求，還可以降低冰雪天傘間距出現(xiàn)短路的概率。

3.3及時(shí)改進(jìn)復(fù)合絕緣子的產(chǎn)品，提升整體性能

選用復(fù)合絕緣子，盡量使用整體注塑式、壓接式，金屬端采用同一種密封環(huán)，可以有效解決金具端部的不良密封性問(wèn)題；傘裙的老化會(huì)影響復(fù)合絕緣子的使用壽命以及絕緣子絕緣的性能、抗拉擺的強(qiáng)度，可以在傘裙材料中加入適當(dāng)新型的抗老化劑，在檢修時(shí)，檢修人員盡量避免用尖銳的工具刮蹭、腳蹬踏，延長(zhǎng)其使用壽命。

3.4對(duì)復(fù)合絕緣子加強(qiáng)檢查巡視，定期抽查

對(duì)110kV線路中復(fù)合絕緣子及時(shí)巡視檢查，定期的抽查正在運(yùn)行中的不同地區(qū)、環(huán)境中的復(fù)合絕緣子，進(jìn)行科學(xué)的電氣性能、拉力試驗(yàn)與絕緣老化的試驗(yàn)，防止因?yàn)槠鋸?qiáng)度不夠而導(dǎo)致復(fù)合絕緣子的抗拉、抗擺能力出現(xiàn)減弱與因?yàn)閭闳估匣瘜?dǎo)致憎水性喪失；使用專門的測(cè)量泄漏電流的儀器來(lái)測(cè)量較重污區(qū)且積污厚復(fù)合絕緣子，并制作專用的洗具清洗測(cè)量中泄漏電流超標(biāo)的復(fù)合絕緣子。

3.5做好有效的防范措施

可以應(yīng)用雷電的定位系統(tǒng)，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整復(fù)合絕緣子串長(zhǎng)，安裝避雷器、對(duì)線路進(jìn)行周期性接地電阻的測(cè)試、降低土壤的電阻率等措施來(lái)加強(qiáng)防雷思維效果，同時(shí)要及時(shí)的拆除線路桿塔的鳥巢、安裝好防鳥害的裝置，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行處理。

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