绝缘子带电检测方法
绝缘子在线检测方法及规定
摘 要:评述绝缘子在线检测的各种方法的测量原理、信号处理手段及判别方法的特点,并提出几种信号处理的方法及实际测量装置的设计构想。
1 引言
安装在输电线路上的绝缘子,在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、冷热变化等作用,可能出现绝缘电阻降低、开裂甚至击穿等故障,对供电可靠性带来潜在威胁,因此,绝缘子在线检测意义重大。 线路绝缘子的在线检测,因其安装位置的特殊性及分布区域的广泛性,向来是绝缘在线监测的一个难点。若干年来,国内外一直在寻找有效的解决办法［1］［2］,至今已有以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热象仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为典型的电量测量法,被尝试用于解决绝缘子在线检测问题。
2 非电量测量法
激光多普勒振动法是利用已开裂的绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点,通过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波用抛物型反射镜对准被测绝缘子,或用激光源对准被测绝缘子,以激起绝缘子的微小振动,然后将激光多普勒仪发出的激光对准被测绝缘子,根据对反射回来的信号的频谱的分析,从而获得该绝缘子的振动中心频率值,据此判定该绝缘子的好坏。
超声波检测法是基于当超声波从一种介质进入到另一种介质的
传播过程中,在两介质的交界面发生反射、折射和模式变换(纵、横波转换)的原理实现的。通过接收超声波发生器(称为换能器)发出的脉冲超声波在进入绝缘子介质和穿出绝缘子介质时的反射波来限定绝缘子的位置区间。当绝缘子出现“开裂”时,则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的反射波,由时间轴上的该缺陷波的大小及位置,即可判断出缺陷在绝缘子中的具体情况。
超声波检测法和激光多普勒振动仪法可检定出开裂绝缘子,对于具有“零值自爆”特性的玻璃绝缘子的在线检测确有高效。日本在这一领域研究较多,也取得了一定的进展［3］-［6］;但超声波检测法存在的耦合和衰减及超声波换能器的性能问题在远距离遥测上目前未有大的突破,尚处于摸索阶段,该类设备目前主要用于企业生产的在线检测及实验室检定。激光多普勒振动仪体积庞大、笨重、使用及维修复杂、造价高等缺点及两种检测法对未开裂的劣值绝缘子检测无效的问题,限制了这两种检测法的适用范围。
利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的红外热象仪法［7］,对于涂有半导体釉的耐污绝缘子的遥测相当有效。因为此类绝缘子在线带电运行时,正常绝缘子的表面电流较大、温升较高,而劣值绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度,用红外热象仪易于识别;但对于玻璃绝缘子或普通釉的瓷绝缘子,其正常的表面温度比劣值的表面温度仅相差1℃左右, 在复杂的现场环境下,测量极其困难,而红外热象仪高昂的造价亦令众多用户对其性能价格比难以接受。基于此,下面我们将重点讨论电量法绝缘子在线检测技术。
3 电量检测法
3.1 电压分布检测法
电压分布检测法是一种传统的绝缘在线检测方法。近年来随着传感器技术的发展,该法
也被赋予了新的内容。基于泡克尔斯(Pockels)效应的光纤电压(场强)传感器能在基本上不改变绝缘子串电场强度分布的情况下,准确测定各绝缘子的电压分布情况,克服了短路叉法、火花间隙法测量准确度低、读数分散性大的缺点,同时也消除了静电电压表法测量改变绝缘子串电压分布的不足。
在信号处理方面,目前普遍采用将测量结果经电光转换后通过绝缘杆内的光纤传输到低压端, 再转换成电信号读数［8］［9］或直接将测量结果转换成语音信号报出［10］［11］的方法。
至于劣值绝缘子的判定,目前众多的理论研究及实验均已证明［12］-［14］:正常绝缘子串的电压分布呈不完全马鞍型,即在每串绝缘子中靠近导线侧的绝缘子承受电压最高,约为靠近接地端绝缘子承受电压的1.7倍～3.0倍,而以中间部分承受电压最低;但两相邻绝缘子之间承受电压之比则大致在1.1～1.3之间,因此,用相邻比较法即能较好地判断出低劣值绝缘子。国内目前一般以相邻绝缘子电压比低于50%作为劣值绝缘子的判断标准［15］,或采用纵向比较法即与该绝缘子串上次所测电压分布相比较的方法判别劣值绝缘子。
电压分布检测法的特点在于直观、能准确地判断绝缘子性能的变化。光学测量方法消除了以前测量方法的准确度不高、读数困难等
缺点,虽然已研制出自爬式绝缘子检测仪［8］［16］,相对减轻了现场操作人员的劳动强度,但每次测量必须登高才能完成,操作人员的劳动强度依然较大、工作安全性较差的缺点仍然令这种方法难以得到广泛应用。如何解决好这一问题将是该法今后应用研究的主要课题。
3.2 绝缘电阻法
绝缘子在线检测中,绝缘电阻的测量是通过泄漏电流的测量得以实现的。
众所周知,高压输电线路绝缘子一般都采用结构简单、机械强度高、老化率低的盘形悬式绝缘子串接成串后,可在任意电压等级的输电线上使用,其等效电路可用RC串并联电路表示［17］,如图1所示。
图1 绝缘子串等效电路图
正常时,泄漏电流为毫安级,当绝缘子串中有零值或低值绝缘子时,其对地泄漏电流的值将发生较大的变化。该变化值依绝缘子劣化的程度及个数而异,但通过检测灵敏度及准确度较高的电流传感器是
完全可以准确判断的,文献［18］在实验室证明了这一点。
文献［19］介绍了一种输电线路绝缘子在线监测的方法。它将测量到的泄漏电流值以无线通讯的方式传送到处理中心进行信息处理,实现了对线路绝缘子的遥测;但该法存在的一个重大缺陷在于要在每个绝缘子串上安装一套检测装置,成本过高,在实际应用中推广是用户难以承受的,且装置的维护、检修需停电才能进行。
目前已研制出多种适用于泄漏电流测量的实用的电流传感器［20］［21］。它们在泄漏电流的测量准确度方面毫无问题,但绝缘电阻法存在的问题并非完全在于电流的准确测量, 它还取决于以下几个因素:
①输电线路的电压变化直接影响到泄漏电流的大小,且电压的变化引起的电流改变值在理论上足以与一至二个绝缘子劣化时的电流改变值相当。
②绝缘子的泄漏电流与其表面的污秽程度密切相关［22］-［24］。杆塔结构［25］、绝缘子老化程度［26］、绝缘子形状［27］及天气状况［28］［29］如温度、湿度甚至风速风向对绝缘子泄漏电流的大小都有影响,因而泄漏电流值在正常情况下亦是一个随时间变化的量,存在一个如何正确判定绝缘子串是否存在劣值绝缘子,即如何确立判断标准(判据)的问题。
通过横向或纵向比较的方法判断显然不足以令人信服,用模糊理论的隶属度函数的概念赋予使用年限、气候及污秽以不同的隶属度,通过对气象参数、污秽等量的综合测试然后结合各变电站电压互感
器的测量值,用离线校正的方法消除这些因素的影响,达到检测绝缘子的目的应该是一个较好的解决问题的途径。但隶属度函数的建立需要大量的运行经验作参考, 这将是一个长期、艰苦的工作,而绝缘电阻法勿需登高测量、原理简单、实用性强的优点使该法仍值得人们去探索。国外在这方面利用人工神经网络的特点已做了一些尝试,取得了一定程度的进展［30］［31］。
3.3 脉冲电流法
所谓脉冲电流法就是通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断绝缘子的绝缘状况,其原理是:存在劣值绝缘子的绝缘子串中,由于劣化绝缘子的绝缘电阻很低,它在绝缘子串中承担的电压也较小,于是其它正常绝缘子在绝缘子串上的承受电压必然明显大于正常情况时的承受电压,而因回路阻抗变小、绝缘子电晕现象的加剧,电晕脉冲电流必将变大;根据线路上存在劣值绝缘子时电晕脉冲个数的增多、幅值的增大的现象,利用宽频带电晕脉冲电流传感器套入杆塔接地引线取出电晕脉冲电流信号,通过一定的信号处理手段,从而达到在低压端检出不良绝缘子的目的。
该法存在的主要问题在于传感器的选择、信号的提取及辨识、现场干扰的排除等。由于电晕脉冲电流在绝缘子正常时亦可能产生,且随着输电线路电压的波动其值也在变化,故如何消除这些因素的影响、建立绝缘子劣化判断标准也是该法能否成功的关键。近来不少研究者在这方面都做了很多有益的探索。
文献［32］在实验室通过对单相绝缘子脉冲电流的测量得出如下
结论:不良绝缘子的阻值、不良绝缘子在串中的位置、绝缘子串的长度及正常绝缘子的电晕起始电压都对脉冲电流法检测不良绝缘子的分辨率产生影响。
文献［33］针对在实际检测中现场外界干扰很大且信号错综复杂的特点,提出了一种在线检测绝缘子电晕脉冲电流的数据处理方法:通过滤波电路抑制工频电磁场干扰,再采用适当的数据处理手段,即建立数学模型提取信号之特征量的方法实现对绝缘子劣化状况的辨识。 文献［34］报道了基于人工神经网络的电晕放电分析法用于检测故障绝缘子的设想。在实验室证明了通过对电晕电流冲击次数、振幅、极性参数的检测,对不同长度的绝缘子串采用了不同层数、不同节点数的BP网络可获得在不同电压等级下对故障绝缘子的满意的分辨率。
绝缘子的起晕电压虽然与绝缘子的污秽程度无关［22］,但电晕电流的大小与测量时的气候条件及气候的历史条件有关,故在信号处理过程中亦应注意消除这些因素对测量结果的影响。
4 对绝缘子在线检测的一些看法及构想
由于在线绝缘子的特殊性,其在线检测极其困难。非电量检测法虽然具有不与被测量直接接触、没有高压绝缘问题困扰的优点,但由于其测量受种种外在条件如造价、设备本身条件、外在因素影响及设备操作复杂等的限制,在实际中广泛使用困难重重。
电量检测法中,分布电压法虽然具有直观、能准确地判断绝缘子性能变化的特点,但其需要登高测量、工作危险程度高的弱点也使其
应用潜力受到限制;绝缘电阻法测量在低压端进行,能准确地测量出绝缘电阻的变化情况,但该值并非只反映绝缘子的劣化程度,而且与很多其他因素密切相关,故也难于准确反映绝缘子的劣化状况,且难于直接判断出劣值绝缘子的准确位置,实际单独广泛应用的可能性也不大;脉冲电流法基于电晕放电的原理,受外在因素的影响较小,随着人工智能技术发展的日益完善,通过人工神经网络模糊辨识方法解决受损绝缘子定位问题已成为可能;其可在低压端检测的特点亦为其广泛使用提供了条件。
用脉冲电流法在线检测绝缘子运行状况首先必须考虑传感器的设计。由于电晕电流本身具有高频、信号弱的特点,测量传感器应该满足频率范围宽、信号放大倍数大的基本要求。利用电磁感应原理设计传感器,则传感器内芯磁性材料必须具有频率范围宽、相对磁导率高、剩磁小的特点,即必须从软磁材料中选择最佳;而软磁材料中,坡-莫合金、非晶态合金等金属型软磁材料由于生产工艺的限制,目前在满足高导磁率条件下其频响范围最高只能达到20kHz左右［35］,但脉冲电晕电流的频率可达到兆赫兹;非金属材料铁氧体虽然满足高频响的要求,但目前产品的最高磁导率也只能达到104数量级,因此,如何选择合适的材料做传感器磁芯是设计的第一个问题。综合考虑,作者认为以铁氧体为佳。
其次,外界干扰的排除是信号处理必须考虑的重大问题。由于现场环境异常恶劣、各种干扰情况迥异,电磁兼容问题必须妥善处理;除了要注意高频无线电干扰之外,中、低频干扰的影响也不容忽视。通
过图2所示双传感器线路对于克服中、低频干扰应该大有帮助:在测量电晕电流的传感器旁边并联一只不穿过被测电流支路的传感器,以获取外界杂散干扰信号作为参考通路,通过必要的信号处理后能较好地实现对外界干扰的克服;而高频干扰则可通过静电屏蔽的方法加以消除。
图2 双通道测量法示意图
第三,从传感器获得的信号包含了三相输电线中各相电晕电流的总和,必须对其进行分解方能准确地检测出各相绝缘子的绝缘情况。根据三相泄漏电流的相差情况给电晕脉冲检测器配以电子开关,依传输线交流电压的三相互差120°电角度关系,用电子开关每隔120°依次记录下瞬间内的电晕脉冲信号,从而在低压端分别采集到相应于A、B、C三相的正峰值(或负峰值)脉冲的波形及幅值,进而通过信号处理网络对三相绝缘子串分别加以分析,以获取绝缘子串绝缘状况的方法,显然是一种可取的构思。
为进一步提高检测的可靠性,用泄漏电流值的大小对绝缘子串的绝缘状况进行初步检测的设计方案,亦可考虑同时设计在该套绝缘
子在线检测系统中:在测量脉冲电晕电流的同时测量绝缘子串的泄漏电流,并加入一些影响测量判断准确性的外界因素,利用模糊集合理论分别赋予不同外界干扰因素以不同隶属度,以综合考虑绝缘子的绝缘状况。
5 结束语
绝缘子的在线检测是多年来一直困扰着高压在线检测领域研究者的一个难题,随着现代材料技术、传感器技术及计算机应用技术的不断深入,相信这一难题会在不远的将来得到圆满的解决。
附A：35kv输电线路绝缘子串分布电压标准值
由导线侧数绝缘子串分布电压标准值（kv ）电压等级（kv ）片数1234210.010.03
9.0 5.0 6.035kv 48.0 4.8 3.5 4.0
谐波电场法带电检测直流绝缘子 EI收录
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主要检测设备清单 (15) 测试结果 (15) DL/T 626—2015 一、前言 本标准依据GB/一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替DL/T626一2005《盘形悬式绝缘子劣化检测规程》，与DL/T626一2005相比，除编辑性修改外，主要技术内容变化如下：——标准名称修改为《劣化悬式绝缘子检测规程》； ——增加了复合绝缘子检测方面的要求； ——增加了运行绝缘子的检测项目和要求。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会归口。 高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。为了防止浮尘等污秽在绝缘子表面附着,形成通路被绝缘子两端电压击穿,即爬电.故增大表面距离,即爬距,沿绝缘表面放电的距离即泄漏距离叫爬距.爬距=表面距离/系统最高电压.根据污秽程度不同,重污秽地区一般采用爬距为31毫米/每千伏。 零值绝缘子指的是在运行中绝缘子两端的电位分布接近零或等于零的绝缘子。零值或低值绝缘子的影响：线路导线的绝缘依赖于绝缘子串,由于制造缺陷或外界的作用,绝缘子的绝缘性能会不断劣化,当绝缘电阻降低或为零时称为低值或零值绝缘子.我们曾对线路进行检测,零值或低值绝缘子的比例竟高达 9%左右.这是本公司线路雷击跳闸率高的另一主要原因。绝缘子是光滑的，可以减少电线之间的容抗作用，以减少电流的流失。 绝缘子特点： 1、支柱绝缘子均符合GB8287.1 《高压支柱瓷绝缘子技术条件》和GB12744，《耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子》的规定，也符合国际标准IEC168《标称电压高于1000伏的系统用户内和户外瓷或玻璃支柱绝缘子的试验》及IEC出版物815《绝缘子在污秽条件下的选用导则》的规定。 2、绝缘子机械强度高、分散性小，运行安全可靠。 3、绝缘子低温机械性能好。 为检验产品的低温机械性能，在松辽水利委员会的水科所低温试验室模拟室外冬季温度的变化，对 ZSW1-110/4 型绝缘子进行冷冻试验。经过几次温度循环后，在低温下将试晶做弯曲破坏试验。试验结果证明绝缘子在-40℃条件下弯曲破坏强度与室温相比无明显变化。 4、耐污性能优良。 绝缘子的耐污秽性能主要取决于产品的结构及伞裙的造型。该方面做了大量的工作。通过设计优选、人工污秽试验优选和自然污秽试验优选，最后确定了大小伞相间、伞下带棱的绝缘子伞裙。用该伞裙研制的额定电压126kV、252kV 弯曲破坏负荷不小于12kV、爬电比距25mm/kV的绝缘子，在0.12mg/㎝2等值盐密下，可长期耐受最高运行相电压，即绝缘子III级的爬电距离，可耐受IV级等值盐密污秽。额定电压550kV爬电比距为25mm/kV的绝缘子可在0.06mg/㎝2 等值盐密下长期运行。绝缘子的耐污水平在国内领先，它耐受等值盐密值高出同样爬距、等径伞裙同类产品的三分之一。经东北电力试验研究院对绝缘了进行人工污秽耐受电压试验结果表明，爬电比距31mm/kV的绝缘子耐受最高值盐密为0.25mg/㎝2。 5、耐地震水平高。 带电测量零值绝缘子 一、绝缘子串上的电压分布悬式绝缘子主要由铁帽、铁脚和瓷件三部分组成。从理论分析，可将这三部分看成一个电容器，其铁帽和铁脚分别为两个极，瓷件可作为介质。假设每个绝缘子的电容为C0 ，绝缘子串可以看成由几个电容C0 串联的等值电路。此外，绝缘子上的金属部分又分别和接地杆塔以及和导线形成电容C1 和C2 。因此，绝缘子串的电压分布可由电容所组成的等值电路来表示，如图4—2 所示。实际上，每个绝缘子的电容C1 和C2 互不相等，其大小决定于该绝缘子对杆塔和导线的相对位置。但是，为了分析方便，可以近似地假设对于每个绝缘子都相同。这样，电路在交流电压作用下，每个电容都将流过电容电流，并在电容上产生压降。流过每个串联电容C0 的电流，包括三个分量： (1)贯穿所有串联电容的电流分量I0 对每个C0 都相同，如图4—2(b) 所示。 (2)由对地电容C。引起的电流分量为11，流过每个CO的11值都不相等，并随着离横担距离增加而增加，因此靠近导线的绝缘子流过的电流最多，电压降也最大，如图4—2(c) 所示。 (3)由对导线电容C2引起的电流分量为I2，流过每个CO的I2值也不相等，并随着离导线的距离增加而增加，同样可知靠近横担的绝缘子流过的电流最多，电压降也最大，如图4—2(d)所示。 由此可见，每个C0 上分布的电压是由这三个电流分量的总和在C0 上引起的压降。因此，由于C1 和C2 的影响，沿绝缘子串电压分布是不均匀的。 从图4—2(a) 中绝缘子上电压和绝缘子序号的关系曲线可以看出，从导线算起的第一个绝缘子承受的电压最大。故该绝缘子上的电场强度较大，会引起电晕甚至闪络放电，从而加速了绝缘子老化。为此，在超高压绝缘子串的上、下端装有均压环，如图4—3 所示。这是为了增加绝缘子对导线的电容C2 ，以改善电压的分布，降低了靠导线第一片绝缘子的电压。 二、绝缘子串电压分布的测定架空线路在运行中，除了加强巡线从外部观察绝缘子外，还必须采用特制的工具进行带电试验。主要测量绝缘子串上每个绝缘子上的电压分布是否符合标准，悬式绝缘子串电压分布标准见表4—8。如果在某一绝缘子串中带有损坏的绝缘子，则损坏的绝缘子上没有电压分布，而加在该绝缘子上的电压将分布在其他良好的绝缘子上。 (一)火花间隙法零值绝缘子检测主要是检测66kV 及以上的悬式绝缘子串中的零值绝缘子。检测是在运行电压下进行的。 随着科学技术的发展，劣化悬式绝缘子检测方法有了新的进展，如光电式检测自爬式检测仪、超声波检测仪、红外成像技术检测等。但真正被广泛用于生产实践的还是火花问隙检测装置。 从我国目前使用的火花间隙装置来看，大体可分为固定式和可变式两 输电线路绝缘子带电检测技术探讨赵清涛 发表时间：2017-08-08T19:23:24.560Z 来源：《电力设备》2017年第11期作者：赵清涛[导读] 摘要：随着社会经济的发展，我国对于输电线路带电作业的重视程度不断增强，从而促进了输电线路带电作业技术的不断发展。 （国网四川省电力公司攀枝花供电公司四川攀枝花 617200）摘要：随着社会经济的发展，我国对于输电线路带电作业的重视程度不断增强，从而促进了输电线路带电作业技术的不断发展。近年来，绝缘子带电检测技术得到了快速的发展，其检测手段也实现了创新。本文重点分析了几种常用的几种检测方式，以便在不同情况下采用不同的检测方法，以实际带电检测工作提供一定的依据。 关键词：绝缘子；输电线路；带电检测 1 绝缘子概述 1.1 绝缘子含义 绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子在早期主要是应用于电线杆，随着科学技术的快速发展，其逐渐的发展成为了高压输电电线连接塔的一端上挂了大量盘状的绝缘体，其主要是增加了爬电距离。在实际应用中，常用的绝缘子通常由玻璃或陶瓷制成。绝缘子不会因为电负荷条件以及环境的变化而导致各种机电应力而出现失效现象，否则绝缘子的作用就不大，就会损害整条线路的使用和运行寿命。 1.2 绝缘子分类 （1）通常情况下，绝缘子可分为不可击穿型和可击穿型这两种。 （2）若按其结构来划分，绝缘子通常可分为柱式绝缘子、拉紧绝缘子、针式绝缘子、防污型绝缘子、悬式绝缘子、套管绝缘子和蝶式绝缘子。 （3）若按起应用的场景又可将其分为电器绝缘子以及线路绝缘子和电站。而用于线路中的可击穿型绝缘子通常被分为蝶形、盘形悬式以及针式；而不可击穿型则是横担与棒形悬式。若是应用与电站或是电器当中，可击穿型的主要分为空心支柱、针式支柱以及套管绝缘子；不可击穿型的则是容器瓷套以及棒形支柱（4）拉紧绝缘子、悬式绝缘子、棒式绝缘子、瓷横担、蝶式绝缘子和针式绝缘子等常应用与架空的输电线路当中。 （5）在实际的应用当中，玻璃钢绝缘子、陶瓷绝缘子、半导体绝缘子以及合成绝缘子等是常用的几种类型。 1.3 绝缘子作用 绝缘子就是指利用玻璃或者是陶瓷而制成的在高压电线连接塔的一端挂了大量盘状的绝缘体，其主要目的就是增加爬电距离。 通常，为了避免浮尘等污秽物附着于绝缘子的表面，形成通路从而被绝缘子两端电压击穿，这被称为爬电。若增大绝缘子的表面距离，沿绝缘表面放电的距离即泄漏距离通常被称为叫爬距。根据污秽程度不同，爬距也就需要有所差异。在重污秽地区，通常其爬距都在31毫米/每千伏。 在输电线路运行中，绝缘子两端的电位分布接近或是等于零的绝缘子就被称为零值或是低值绝缘子。由于线路导线的绝缘主要依赖于绝缘子串，若绝缘子出现了缺陷或者是问题，线路的绝缘性能也就会不断的降低。曾有研究人员对线路进行过检测，期中零值或低值绝缘子的比例竟高达9%。低值或是零值绝缘子时导致这线路雷击跳闸率高一个主要原因。绝缘子的表面具有光滑性，其能够减少电线之间的容抗作用，从而避免电流的流失。 2 我国输电线路带电检测现状 我国输电线路带电作业经过多年的不断发展和提高，带电作业技术日渐完善，带电检测手段也越来越多。输电线路绝缘子检测在带电检测当中是最为普遍的，其主要是对绝缘子的低值以及零值进行检查。绝缘子在长期的运行当中通常会受到各种环境因素的影响，其在主要是受到雷电冲击以及工频电弧等电流的作用。在输电线路的故障当中，绝缘子的故障发生概率是最高的，当其处于零值或是低值时，在过电压的环境下极易发生闪络事故。实际上，造成输电线路重大事故的主要隐患就是零值绝缘子。 现在的劣化检测绝缘子的检测方法主要分为两类：一类是非接触式检测法，另一类是接触式检测法。当前，在输电线路绝缘子带电检测当中，其主要的检测技术有电压分布法、红外热像测温法、静电探头法、电晕脉冲法、火花叉法以及超声波法和紫外法等检测技术。我国当前的接触式检测法的发展已经逐渐趋于成熟，并且在日常运维当中的应用较为成功。但非接触式检测仍旧处于研究阶段，其在实际工程中的应用较少。在检测工作中，面对种类繁多的检测技术，检测人员的选择就需要不断的进行比较并根据需要来进行。 3 检测方法分析 3.1 火花叉检测法 火花叉法在当前的输电线路绝缘子带电检测当中是最为常用的一种检测技术，尤其是对零值绝缘子的检测。在采用这一方式时，检测人员对绝缘子承担电压的额大小判断主要是通过输电线路火花放电的声音实现的，并且对正常绝缘子承担电压的大小进行熟悉，从而实现对绝缘子的逐片检测，并对火花间隙的大小进行调整。 火花叉检测在检测输电线路的绝缘子时，其检测人员的工作强度直接取决于绝缘子的片数以及与杆塔之间的距离。此外，存在于输电线路当中的电晕发出的声音会对火花放电产生影响，从而影响到检测人员的判断，检测的绝缘子短路实际上就是火花叉在产生火花的瞬间，其能够引起线路绝缘子串闪络的危险。 3.2 紫外检测法 非接触式紫外法检测低值绝缘子，实质是检测劣化绝缘子引起绝缘子串电压分布的变化。其主要是通过放电次对等同放电紫外脉冲的改变次数表现的，可利用紫外检测仪器来对绝缘子的劣化情况髡刑检测与判断，从而检测出低值的绝缘子。 若在输电线路当中出现了低值绝缘子，其绝缘子串的电压分布会随着阻值的变化而改变，良好绝缘子承担的电压上升，则其电晕的概率则会增加，因此其整个绝缘子串的放电脉冲也就会出现相应的变化。这一技术主要是通过对绝缘子放电脉冲的变化进行分析来判断其电压分布的变化，从而掌握绝缘子的劣化程度。若线路当中出现了低值的绝缘子，那么久可以及利用紫外线与放电之间的特殊关系来对绝缘子串放电次数的变化进行检测，从而根据放电紫外脉冲数的变化来判断低值绝缘子。 3.3 电晕脉冲法 绝缘子泄露电流在线监测研究现状 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 绝缘子泄漏电流在线监测的研究现状Research Status of Insulator Leakage Current Online Monitoring ABSTRACT: High voltage transmission line insulators have the dual function for both of electrical insulation and mechanical support. To ensure that the transmission lines can normally operate under the condition of all kinds of overvoltage .Insulators are normal or not, to the safety and reliability of the power system plays a decisive role. Related data have shown that the high voltage transmission line insulator pollution flashover accident damages and economic losses caused by far are more than that of over-voltage and lightning overvoltage. So a new type of insulator leakage current online monitoring system is of great significance and has an important practical value and to improve the security and stability of power system. In this paper, in order to achieve the purpose of catenary insulators' on-line monitoring,summarizing the characteristics of contaminated insulators.Based on surface discharge theory, in view of leakage current flowing through the insulators' surface contamination, an on-line monitoring scheme of catenary insulators' contamination is proposed and key issues are analyzed. KEY WORD:Insulator；On-line monitoring；Leakage current 摘要：高压输电线路中绝缘子担负着电气绝缘和机械支撑的双重作用，要保证输电线路在过电压情下能正常运行，绝缘子的工作状态将对电力系统的安全可靠运行起着极为重要的作用。相关数据表明，高压输电线路绝缘子污闪事故的危害程度和造成的经济损失，己经远远超过了操作过电压和雷电冲击过电压对电力系统的影响。所以研究输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统具有重要的实用价值，对提高电力系统的安全可靠运行具有重大现实意义。本文以实现绝缘子污秽在线监测为目的，总结国内外污秽绝缘子运行状态表征参数的基础上，基于绝缘子的污秽沿面放电机理，针对流经污秽绝缘子表面的泄漏电流，提出了接触网绝缘子污秽在线监测的设计方案，并就其中的关键问题进行了详细分析。 关键词：绝缘子；在线监测；泄漏电流 1 引言 随着我国工农业的发展和人民生活水平的提高，电力工业也得到迅猛的发展，电力对人们生产生活来说已经不可或缺，那么提高电力系统运行的安全性和可靠性，也就成为了电力人所关注的重点。在电力系统中，高压电网运行的许多故障是由于绝缘不良所引起的，而高压绝缘子是高压电网绝缘的薄弱环节。绝缘子是将电位不同的导电体在机械上相互连接的重要部件，其性能的优劣对整个输电系统的安全起着非常重要的作用。尤其是对于输电线路中的绝缘子，除了应具有一的电气绝缘性能以外，还应具备耐受自然环境和污染等的侵袭，以保证安全供电的要求。据统计，由于污秽而引起的绝缘子闪络事故目前在电网总事故中已经占到第二位。为了防止污闪事故的发生，需要对绝缘子的染污状况做出及时准确的判断，以便在危险来临之前，采取必要的措施。电力部门通常采用增加绝缘子串中绝缘子的数目、采用耐污绝缘子、在绝缘子表面涂憎水涂料、采用有机合成绝缘子、对绝缘子进行定期清洗等几种防污闪措施。这些方法在绝缘子的实际运行中都起着积极的作用，但是不能实时、动态、全面的反映绝缘子的染污状态，无法做到提前预防污闪事故的发生。因此，研制适应于电力系统需求的绝缘子在线监测系统，全天候的监测高压电网绝缘子的运行状况，以便提前采取措施避免电网运行故障的发生，提高电网运行的安全性和可靠性，促进绝缘子从目前的计划检修向状态检修过渡具有重要的意义。基于上述背景，本文提出的输电线路绝缘子在线监测系统可以减少检测人员上杆塔带电检测的次数，缩短检测周期，及时消除由于绝缘子闪络造成的事故，还可以为运行部门制订合理的检修计划提供科学依据。 零值绝缘子的故障原因及判定 综合起来分析，造成绝缘子劣化，出现低零值的原因主要有以下几个方面。 1) 高压电瓷材料本身具有缺陷性：高压电瓷材料具有较好的耐电晕、耐电弧及抗老化性能，但是存在介质损耗角较大且随温度上升很快，在高温和高频下容易发生击穿；介电常数随温度上升下降快在高温时甚至丧失其绝缘性能；拉伸和弯曲强度较差；抗冲击强度太差；太重易破碎。因为电瓷材料固有的缺陷，对绝缘子的使用有以下影响：雷电流的高频和高温作用下，易发生热击穿；在污闪故障电流或泄漏电流引起的高温作用下，绝缘子绝缘性能大大降低，甚至丧失绝缘性能；在输电线路的拉伸下，机械结构容易损坏，抗冲击力性能极差，容易开裂；易运输安装和运行维护过程中容易破损，造成隐患 2) 因为制造工艺问题，瓷质绝缘子在制造过程中造成得微气孔、微裂纹，连接件与瓷质材料收缩系数不一致造成空隙等缺陷，使用中这种微小裂缝会发展。 3) 绝缘子挂线运行中绝缘材料、水泥及金属附件的自然老化。由长期机电负荷或温度变化所引起的老化常称为“经年老化”。造成经年老化的主要原因有：瓷件的吸湿性,即瓷件在使用中会吸收外界的水分而逐渐使绝缘强度降低；一般悬式绝缘子为内胶装结构,胶装粘合剂水泥和钢脚、铁帽、瓷件的热膨胀系数各不相同,温度变化时各部件热胀系数的差异将使瓷件受到压应力和剪切应力；水泥的长期膨胀(俗称“水泥生长”)，使瓷件和铁帽受到局部应力和疲劳效应；和环境、机械力、电气量的破坏加速了绝缘子的老化绝缘子老化使绝缘性能大大下降甚至完全丧失 因为以上原因，挂线运行的绝缘子中存在一定比率的低零值。 1) 低零值绝缘子的分布电压明显下降，其次绝缘子串中其他绝缘子的电压分布发生一定程度的畸变 2) 绝缘子串中存在劣质绝缘子，泄漏电流增大，电晕脉冲电流增大。 3) 劣质绝缘子存在微小间隙，会出现局部放电，产生脉冲电流，局部放电将产生电磁波。 4) 绝缘子串中存在劣质绝缘子，劣质绝缘子发热功率全部集中在钢帽内部，钢帽温度升高。 绝缘子电压分布不均匀引也会起高压端绝缘子击穿和加速老化。 检测绝缘子的分布电压，是检测零值绝缘子的最有效，最快捷，最直接的方式。绝缘子分布电压测试仪（HB-VD10/HB-VD20）操作方便，是一种理想的保障线路运行安全的检测仪表和点电作业辅助工具。 电气与信息工程学院 论文 绝 缘 子 的 检 测 与 实 验 摘要：经济、准确地检测绝缘子的方法对于保证输电线路的安全运行具有重要的意义。介绍了目前检测绝缘子几种常用检测方法．综合评价了观察法、电场测量法、泄漏电流法、超声波检测法、红外测温法等优缺点随着对输电线路安全的日益重视，综合输电线路实时在线检测系统是绝缘子检测技术的主流发展趋势现有在线检测系统能否普遍应用的主要障碍是线路杆塔的数量巨大。 关键词：绝缘子；电量检测；电场法；泄漏电流法 1、引言： 输电线路的绝缘子是用来固定导体，使其保持电气性能的重要部件。在电力系统运行中，其长期工作于强电场、机械应力、污秽及温湿度等共同构成的错综复杂的恶劣环境中，出现故障的几率很大．严重威胁电力系统的安全运行。一般来说．绝缘子故障主要有以下几个方面：绝缘子内部出现裂缝、绝缘子表面破损、绝缘阻抗降低等。近年来，国内外一直在努力探索绝缘子的在线检测方法并取得了一定的成就．探索出了观察法、泄漏电流法、电场测量法、红外测温法和紫外成像法等多种方法。但不少方法仍存在测量工作量大、危险性高、设备造价高、测量不准确及抗干扰能力差等问题。因此寻找一种经济、切实有效的绝缘子在线检测方法一直是国内外电力部门亟待解决的问题。 2、正文： 1、绝缘子在线检测方法： 绝缘子在线检测方法分为非电量检测法和电量检测法两类。非电量检测法包括观察法、紫外成像法、超声波检测法、红外测温法、无线电波法和激光多普勒法等；电量检测法包括电场测量法、泄漏电流法和脉冲电流法等。 1．1 观察法、火花叉等传统检测方法 观察法就是用高倍望远镜就近直接观察绝缘子．这是最原始的方法用这种方法可发现较明显的绝缘子表面缺陷．包括绝缘子伞裙受侵蚀变粗糙、外覆层侵蚀的沟槽和痕迹、绝缘伞裙闪络、伞裙或外覆层开裂、外覆层破碎、芯棒外露等。观察法实现方便．但费时费力．检测结果也不可靠．难以发现绝缘子内部缺陷绝缘子串正常时等效为电容串．在运行状态下短路其中一片绝缘子．可以看到电容放电的火花和听到放电的声响．根据声响的大小可以判断绝缘子的状况。将绝缘子用一个相对较大的电容器旁路后测量其绝缘电阻，可以直观的检测绝缘子的特性．是检测绝缘子最直接和准确的方法以上两种方法均需要人工登塔检测．工作量大．高空作业，有一定的危险性。 1.2 紫外成像法和红外成像法 有绝缘缺陷的高压电气设备在运行时会产生高电场强度而发生电晕放电，使周围空气电离由于空气主要成分是氮气(N )，而氮气电离的放射频谱（fA=280 nm～400 nm)JE要落在紫外光波段。紫外成像技术就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号，经处理后转换为可见光图像信号．来分析判断电气设备外绝缘的真实状况。紫外成像检测系统主要包括：紫外成像物镜、紫外光滤光镜、紫外像增强系统、CCD、图像显示等。紫外信号源被背景光f包括可见光、紫外光和红外光等)照射，从信号源传输到成像镜头的有信号源自身辐射的紫外光．也有信号源反射的背景光。成像光束经过紫外成像镜头后．部分背景光被滤除，其后光束再通过“日盲”滤光片．进一步滤除背景光后．照到紫外像增强器的光电阴极上．经过紫外增强器后．信号被增强放大并被转化为可见光信号输出，然后，成像光束经CCD相机．最后经信号处理后输出到观察记录设备过去的紫外成像仪需夜间操作以避开阳光中的紫外线但随着科学技术的发展．目前已研制出了可避开阳光中紫外线光谱的新型紫外成像仪．从而可以使该项技术在白天使用。但检测结果容易受到观察角度的影响红外成像法的原理与紫外成像相同．不同的是检测缺陷绝缘子与正常绝缘子表面温度的差异。由于这种温度差很小．对于瓷质绝缘子只有一度左右，因而灵敏度较低。 1.3 超声波检测法 超声波是机械波．衰减很慢．当它在弹性介质中传播时，遇界面会产生反射、折射和模式变换。因此材料中的缺陷、微观组织结构、铸造缺陷(微裂纹、夹杂)等信息都可以通过超声波信号反应出来。超声波脉冲由超声波发生器进入绝缘子介质．当绝缘子有裂缝时．就会在超声波传播的相应时间产生该裂缝的反射波。由反射波的大小和产生反射波的时间位置即可判断绝缘子的缺陷情况。该方法具有灵敏度高、速度快、成本低、操作简单及安全可靠等优点．可以准确地检测出有裂缝的绝缘子但对未开裂的绝缘子不起作用，而且由于超声波本身存在耦合、衰减及超声换能器性能问题．只能到现场逐个检测。目前该方法主要用于企业生产中的检测以及实验室鉴定。 1.4 红外测温法 绝缘子发生电晕放电或泄漏电流流过绝缘物质时的电阻损耗都可引起绝缘子局部温度升高。红外测温技术就是利用观察绝缘子局部发热所发出的红外线来发现缺陷。现有的红外测温仪一般由光学系统探测器、信号处理电路及显示终端等组成当被测物体辐射的能量通过大气媒介传输到红外测温仪上时．它内部的光学系统会将辐射能量汇聚到探测器上．并转换成电信号．再通过放大电路、补偿电路及线性处 绝缘子带电检测方 法 绝缘子在线检测方法及规定 摘要:评述绝缘子在线检测的各种方法的测量原理、信号处理手段及判别方法的特点,并提出几种信号处理的方法及实际测量装置的设计构想。 1引言 安装在输电线路上的绝缘子,在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、冷热变化等作用,可能出现绝缘电阻降低、开裂甚至击穿等故障,对供电可靠性带来潜在威胁,因此,绝缘子在线检测意义重大。 线路绝缘子的在线检测,因其安装位置的特殊性及分布区域的广泛性,向来是绝缘在线监测的一个难点。若干年来,国内外一直在寻找有效的解决办法［1］［2］,至今已有以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热象仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为典型的电量测量法,被尝试用于解决绝缘子在线检测问题。 2非电量测量法 激光多普勒振动法是利用已开裂的绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点,经过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波用抛物型反射镜对准被测绝缘子,或用激光源对准被测绝缘子,以激起绝缘子的微小振动,然后将激光多普勒仪发出的激光对准被测绝缘子,根据对反射回来的信号的频谱的分析,从而获得该绝缘子的振动中心频率值,据此判定该绝缘子的好坏。 超声波检测法是基于当超声波从一种介质进入到另一种介质的传播过程中,在两介质的交界面发生反射、折射和模式变换(纵、横波转换)的原理实现的。经过接收超声波发生器(称为换能器)发出的脉冲超声波在进入绝缘子介质和穿出绝缘子介质时的反射波来限定绝缘子的位置区间。当绝缘子出现“开裂”时,则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的反射波,由时间轴上的该缺陷波的大小及位置,即可判断出缺陷在绝缘子中的具体情况。 超声波检测法和激光多普勒振动仪法可检定出开裂绝缘子,对于具有“零值自爆”特性的玻璃绝缘子的在线检测确有高效。日本在这一领域研究较多,也取得了一定的进展［3］-［6］;但超声波检测法存在的耦合和衰减及超声波换能器的性能问题在远距离遥测上当前未有大的突破,尚处于摸索阶段,该类设备当前主要用于企业生产的在线检测及实验室检定。激光多普勒振动仪体积庞大、笨重、使用及维修复杂、造价高等缺点及两种检测法对未开裂的劣值绝缘子检测无效的问题,限制了这两种检测法的适用范围。 利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的红外热象仪法［7］,对于涂有半导体釉的耐污绝缘子的遥测相当有效。因为此类绝缘子在线带电运行时,正常绝缘子的表面电流较大、温升较高,而劣值绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度,用红外热象仪易于识别;但对于玻璃绝缘子或普通釉的瓷绝缘子,其正常的表面温度比劣值的表面温度仅相差1℃左右, 在复杂的现场环境下,测量极其困难,而红外热象仪高昂的造价亦令众多用户对其性能价格比难 绝缘子污秽度的在线监测 电力设备外绝缘污闪，是阻碍电力系统安全运行的难题之一。合成绝缘子和玻璃绝缘子的应用，并未从根本上改变防止污闪课题在电力系统中的重要性。涂、擦、爬、仍然是运行设备防污闪的基本措施。及时掌握外绝缘污秽度，是适时采取防止污闪措施的科学基础。 （一）绝缘子表面污秽度参数量的选择与测量 绝缘子的污秽度，指的是绝缘子所处一定的地理区域的污秽程度。国际大电网会议第33学术委员会042工作组，推荐了五种常用的绝缘子污秽的测量方法，即 1）等值盐密法 2）表面电导法 3）污闪梯度法 4）最大泄漏电流法 5）电流脉冲计数法 盐密、电导、梯度和泄漏电流是4个表征污秽度的参量。 （1）等值盐密法 等值盐密法主要是测量外绝缘的单位表面积上等值附盐量。以每平方厘米多少克Nacl来等值于绝缘子表面上的实际污密。此等值Nacl量与实际污层分别溶于相同容积和相同温度的蒸馏水中具有相同的电导率。此盐量称为等值盐密。 等值盐密是国内人工污秽试验中常用的污秽度参量，被作为利用人工污秽试验来确定某处绝缘子行为的基础。 等值盐密的测量，应在实际运行的绝缘子上进行。可以测得绝缘子表面的污物分布。但这种方法只测量了污物有效分量的等值量，而没有考虑湿润、电弧发展过程等影响。同时，测量污秽等值盐量时，使用水量的多少，影响测定值的准确度，有时可以相差几倍。 此方法简单易行，对测量的技术要求不高，在我国电力系统已应用多年。现执行的污区划分标准就是根据等值盐密确定的，但此参量难于实现实时自动化监测。 盐密是一个平均的概念，时效性差。又因污物成分的不同。测量的结果可能会导致很大的差异。 （2）表面电导法 表面电导实际上是流经污秽绝缘子的工频电流与施加电压之比。绝缘子电导是决定绝缘子性能的表面综合状态（污层的污秽量和湿润度等），所以被认为是确定污秽度的合适方法。 此法反映污闪过程中积污和潮湿两个阶段。 为了测量污层表面电导，应在污层饱和受潮的条件下，在绝缘子上加适当高的工频交流电压U ，测其泄漏电流I ，表面电导 G ＝I / U 绝缘子的污层表面电导率 ))(/,/(?===X D dx f f k G fG πσ （1） 这样求得的是整体绝缘子的平均表面表面电导率。 表面电导法测量比较麻烦，测量的分散性也较大，同时还受污秽分布不均匀的影响。又由于绝缘子的结构形式，金属附件部位污层间断等因素对表面电导率测量值的影响（如脚、帽的存在），对测量电压和作用时间都有要求。即需要容量较大、内阻足够小的电源来完成。因此，此方法的应用受到一定的限制。 局部表面电导率的测量方法，可以克服整体平均与积分表面电导率存在的问题。但是由于测量方法不同，测量结果也不同。这两个参数有一定的联系，但并不等价。 （3）绝缘子闪络梯度法 绝缘子闪络梯度是单位泄漏距离污闪电压。即工频污闪电压除以绝缘子泄漏距离的总长度。此法反映污闪全部过程。 污闪电压梯度和污闪电压的本质是一样的。它们是表征绝缘子性能的最直接的污秽参量。测量现场闪络的方法如下。安装各种型式及不同长度的绝缘子串。采用自动重合型式断路器，操作接通或断开恒压电源： 1）采用不同长度的绝缘子串分别和熔丝串联与电源接连。最短绝缘子串闪络后，利用熔丝动作，使闪络串被辨别出来，并防止进一步的闪络，或者使绝缘子串完全隔离开来。 中文名称：绝缘子 英文名称：insulator 定义1：安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间，能够耐受电压和机械应力作用的器件。 所属学科：电力（一级学科）；输电线路（二级学科） 定义2：一段长约数百碱基对，能够妨碍真核基因调节蛋白对远距离的基因施加影响的DNA序列。可以缓冲异染色质的阻遏作用，当其位于基因及其调控区旁侧时，该基因不论其在基因组中位置如何都能正常表达；当其位于靶基因的增强子与启动子之间时，可以阻断增强子的作用。 所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；基因表达与调控（二级学科） 定义3：一种顺式作用元件。长约数百个核苷酸对，通常位于启动子正调控元件或负调控元件之间的一种调控序列。 所属学科：遗传学（一级学科）；分子遗传学（二级学科 绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。 1.绝缘子通常分为可击穿型和不可击穿型。 2.按结构可分为柱式（支柱）绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘子和套管绝缘子。 3.按应用场合又分为线路绝缘子和电站、电器绝缘子。其中用于线路的可击穿型绝缘子有针式、蝶形、盘形悬式，不可击穿型有横担和棒形悬式。用于电站、电器的可击穿型绝缘子有针式支柱、空心支柱和套管，不可击穿型有棒形支柱和容器瓷套。 4.架空线路中所用绝缘子，常用的有针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝缘子等。 5.现在常用的绝缘子有：陶瓷绝缘子，玻璃钢绝缘子，合成绝缘子，半导体绝缘子 绝缘子俗称瓷瓶，它是用来支持导线的绝缘体。绝缘子可以保证导线和横担、杆塔有足够的绝缘。它在运行中应能承受导线垂直方向的荷重和水平方向的拉力。它还经受着日晒、雨淋、气候变化及化学物质的腐蚀。因此，绝缘子既要有良好的电气性能，又要有足够的机械强度。绝缘子的好坏对线路的安全运行是十分重要的。绝缘子按结构可分为支持绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘子和套管绝缘子。架空线路中所用绝缘子，常用的有针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝缘子等。绝缘子的电气性故障有闪络和击穿两种。闪络发生在绝缘子表面，可见到烧伤痕迹，通常并不失掉绝缘性能;击穿发生在绝缘子的内部，通过铁帽与铁脚间瓷体放电，外表可能不见痕迹，但已失去绝缘性能，也可能因产生电弧使绝缘子完全破坏。对于击穿，应注重检查铁脚的放电痕迹和烧伤情况。 绝缘子的故障检测分为带电检测和不带电检测，目前较为常用的为SJC-5和WG-15这两款仪器，不带电检测测的是绝缘子的绝缘电阻，带电检测测的是绝缘子的分别电压，选择绝缘子测试关键是要确定你的检测方法，同时，检测的方便性也很重要 绝缘子在线检测方法 作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-26 14:21:50 Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 带电检测和保护间隙(新编版) 带电检测和保护间隙(新编版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 一、带电检测绝缘子 带电检测就是带电检查绝缘子的绝缘状况。在等电位作业时，作业人员沿绝缘子串进入强电场，若组合间隙不满足表7-4的规定时，应加装保护间隙。 使用火花间隙检测绝缘子时，应遵守下列规定。 ①检测前应对检测器进行检测，保证操作灵活、测量准确。 ②针式及少于3片的悬式绝缘子不得使用火花间隙检测器进行检测。火花间隙检测器是一种带电条件下测试线路悬式绝缘子状况的简便测试器具。它是由绝缘杆和装在其顶端的叉形金属火花间隙组成的。常用的火花间隙检测器有两种，一种是固定间隙式，另一种是可调间隙式。由于良好绝缘子两端按绝缘子串电压分布规律均有数千伏的分布电压，当把金属叉形火花间隙的两端与某片绝缘子两端的金属部分接触时，良好绝缘子上的电压差使间隙击穿发生火花现象或听到“嘶嘶”放电声响。若绝缘子已击穿（零值绝缘子）或绝缘电阻很低，则 https://www.360docs.net/doc/563381822.html, 发电厂和变电所的支柱绝缘子和悬式绝缘子的试验项 目、周期和要求 支柱绝缘子和悬式绝缘子 发电厂和变电所的支柱绝缘子和悬式绝缘子的试验项目、周期和要求 表21 发电厂和变电所的支柱绝缘子和悬式绝缘子的试验项目、周期和要求 序 号 项目周期要求说明 1零值 绝缘子检测 (66kV及以 上) 1～5年在运行电压下检测 1)可根据绝缘子 的劣化率调整检测周 期 2)对多元件针式 绝缘子应检测每一元 件 2绝缘 电阻 1)悬式 绝缘子1～5 年 2)针式 支柱绝缘子 1～5年 1)针式支柱绝缘子的每一 元件和每片悬式绝缘子的绝缘电 阻不应低于300MΩ，500kV悬 式绝缘子不低于500MΩ 2)半导体釉绝缘子的绝缘 电阻自行规定 1)采用2500V 及以上兆欧表 2)棒式支柱绝缘 子不进行此项试验 3交流 1)单元 1)支柱绝缘子的交流耐压 1)35kV针式支 https://www.360docs.net/doc/563381822.html, 耐压试验件支柱绝缘子 1～5年 2)悬式 绝缘子1～5 3)针式 支柱绝缘子 1～5年 4)随主 设备 5)更换 绝缘子时 试验电压值见附录B 2)35kV针式支柱绝缘子交 流耐压试验电压值如下： 两个胶合元件者，每元件 50kV；三个胶合元件者，每元件 34kV 3)机械破坏负荷为60～ 300kN的盘形悬式绝缘子交流 耐压试验电压值均取60kV 柱绝缘子可根据具体 情况按左栏要求1)或 2)进行 2)棒式绝缘子不 进行此项试验 4绝缘 子表面污秽 物的等值盐 密 1年参照附录C污秽等级与对 应附盐密度值检查所测盐密值与 当地污秽等级是否一致。结合运 行经验，将测量值作为调整耐污 绝缘水平和监督绝缘安全运行的 依据。盐密值超过规定时，应根 据情况采取调爬、清扫、涂料等 措施 应分别在户外能 代表当地污染程度的 至少一串悬垂绝缘子 和一根棒式支柱上取 样，测量在当地积污最 重的时期进行 目前国内采用的方法有： 1、绝缘电阻法 绝缘子在线检测过程中，绝缘电阻的测量是通过泄漏电流的测量得以实现的。 高压输电绝缘子一般采用结构简单、机械强度高、老化率低、串接成串后可在任意电压等级的输电线上使用的盘形悬式绝缘子组合而成，其等效电路可用RC串并联电路表示。 绝缘电阻法存在的问题并非完全在于电流的准确测量，它还取决于以下因素： （1）输电线路的电压变化直接影响到泄漏电流的大小，且电压变化引起的电流改变值在理论上足以与一至二个绝缘子劣化时的电流改变值相当。 （2）绝缘子的泄漏电流与其表面的污秽程度密切相关。杆塔结构、绝缘子老化程度、绝缘子形状及天气状况，如温度、湿度，甚至风速风向对绝缘子泄漏电流的大小都有影响，因而泄漏电流值在正常情况下亦是一个随时间变化的量，存在一个如何正确判定绝缘子串是否存在劣质绝缘子，即如何确立判断标准的问题。 2、电场测量法 高压线路上的合成绝缘子可简化为夹在两金属电极间的连续绝缘材料，绝缘子的伞裙对电场分布无影响。在这个简化模型中，根据电场理论计算的电场强度和电势沿绝缘子轴向的变化曲线A在正常时光滑；当绝缘子存在导通性缺陷时，该处电位变为一常数，在相应的位置上有畸变，中间下陷，两端上升。因此，测量合成绝缘子串的轴向电场分布可找出绝缘子的内绝缘导通性故障。 3、脉冲电流法 所谓脉冲电流法就是通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断绝缘子的绝缘状况，其原理是：存在劣质绝缘子的绝缘子串中，由于劣化绝缘子的绝缘电阻很低，它在绝缘子串中承担的电压也较小，于是其它正常绝缘子在绝缘子串上的承受电压必然明显大于正常情况时的承受电压，而因回路阻抗变小，绝缘子电晕现象的加剧，电晕脉冲电流必将变大。根据线路上存在劣质绝缘子时电晕脉冲个数的增多、幅值增大的现象，利用宽频带电晕脉冲电流传感器套入杆塔接地引线取出电晕脉冲电流信号，通过一定的信号处理手段，从而达到在低压端检出不良绝缘子的目的。220kV下雷站零值绝缘子检测报告
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