输电线路绝缘子特性的分析
输电线路绝缘子缺陷分析及解决措施
输电线路绝缘子缺陷分析及解决措施摘要：架空输电线路涉及到的内容较多，例如基础、杆塔、导线、绝缘子、避雷装置、接地装置等等，其中绝缘子对于输电线路的安全性具有非常关键的影响，一旦输电线路绝缘子产生缺陷就会对输电线路造成安全问题，所以需要对绝缘子缺陷进行分析解决。
本文主要分析输电线路绝缘子缺陷问题，并提出相应的解决措施，希望能够对相关人士有所帮助。
关键词：输电线路；绝缘子；缺陷；解决引言架空输电线路还是现阶段最主要的电力传输方式，其具有跨度大、距离长等特点，并且绝大部分处在偏远山区，往往会受到所在区域自然环境、雨雪等因素的影响，特别是绝缘子更容易受到这些自然因素的影响，同时其也要承受导线垂直、水平载荷以及导线张力的影响，容易产生很多问题（例如绝缘子老化破损、玻璃绝缘子自爆、污秽以及爬电等），对于输电线路运行安全性造成较大影响。
所以需要对其进行分析并解决，确保输电线路运行的安全性。
1 绝缘子常见缺陷分析（1）绝缘子常见缺陷表象第一，玻璃绝缘子自爆问题。
对于玻璃绝缘子来说，其具有零值自爆的属性，之所以会发生此方面问题，其主要在于绝缘子制作时玻璃中存在某些杂质以及结瘤，在输电线路运行相应时间后受到外部载荷以及冷热温差的影响，非常容易造成玻璃绝缘子的自爆问题。
第二，复合绝缘子的破损以及老化问题。
对于合成绝缘子来说，应用一定时间后会发生老化问题，会造成伞裙表面产生裂纹、电蚀、憎水性下降等现象。
另外，伞裙之间的粘贴位置也存在脱胶的情况，都会影响线路运行安全。
第三，绝缘子钢帽发生锈蚀以及损伤问题。
随着长时间受到外部环境的影响，绝缘子钢帽会出现较为严重的锈蚀，容易产生麻点以及凹坑等问题，会产生浇装水泥开裂和脱落的情况，对于整体机械强度造成严重影响。
第四，污秽以及爬电问题。
绝缘子积污，按等值附盐密度测试结果，其爬电比距不符合对应污秽等级下爬电比距限值的要求；若是绝缘子存在脏污问题就会引发某些局部以及间歇性放电等问题；若是绝缘子出现严重的脏污就会产生持续性、非常显著的火花放电问题。
架空输电线路的绝缘子选择与设计
架空输电线路的绝缘子选择与设计随着社会的发展和电力需求的增加，架空输电线路日益成为城市与乡村电力的主要供应方式。
而在架空输电线路中，绝缘子作为一种重要的元件，扮演着保障输电安全和稳定的关键角色。
因此，绝缘子的选择与设计成为了架空输电线路维护和升级的重要环节。
首先，在绝缘子的选择上，需考虑多种因素。
其中一项重要因素是绝缘子的耐电压能力。
架空输电线路常常面临着复杂多变的外界电力环境，包括雷电、电磁干扰以及传输功率的变化等。
因此，绝缘子需具备足够的耐电压能力，能够有效抵御来自外界的电力冲击，确保输电线路的稳定运行。
此外，绝缘子的机械强度也是选择的重要因素。
考虑到架空输电线路所处地域的地质条件、季节性的气候变化等因素，绝缘子需要具备能够抵御自然环境影响的能力，防止外力或自然灾害导致的线路中断和事故发生。
在绝缘子的设计上，应根据特定的输电环境和条件进行具体的方案设计。
首先，绝缘子的材质选择是设计的关键。
目前市场上常用的绝缘子材料包括陶瓷、玻璃纤维增强塑料和硅橡胶等。
陶瓷绝缘子具有耐高温、耐电弧、耐腐蚀等优点，适用于高电压和恶劣环境下的输电线路。
而玻璃纤维增强塑料绝缘子具有重量轻、绝缘性能好的特点，适用于中低压输电线路。
硅橡胶绝缘子则具有耐候性强、耐油性好的特点，适用于高寒地区的输电线路。
因此，在架空输电线路的设计中，需要根据具体条件选择适宜的绝缘子材料。
其次，在绝缘子的结构设计上，需考虑到多种因素。
绝缘子的设计既需要满足电气性能的要求，还需要具备良好的机械强度。
在此基础上，还需尽量减少绝缘子的尺寸和重量，以降低成本和便于安装。
因此，绝缘子的结构设计需要兼顾多个因素，包括材料的选择、连接方式的设计等等。
此外，在绝缘子的选择与设计中，还应考虑到环境保护和可持续发展的要求。
随着社会对清洁能源的需求的不断提高，选用环保材料和采用可循环利用的设计方案已成为了绝缘子设计的新趋势。
例如，采用具有良好生物降解性的材料，或开发出可回收再利用的绝缘子产品，对于推动电力行业的可持续发展具有积极的意义。
输电线路绝缘子可靠性运行分析
输电线路绝缘子的可靠性运行分析摘要：本文根据输电线路绝缘子应具备的重要能力，对目前常见的三类绝缘子的主要性能进行了分析，并简要分析了各种介质材料绝缘子对雷击、污染等影响因素不同抵抗能力；以穿越不同特征区的输电线路为对象，来探讨绝缘子优化配置的问题。
关键词：输电线路；绝缘子；性能分析1 引言随着社会经济及工业的发展，电力系统网络越来越复杂，对供电可靠性的要求越来越高，输电线路绝缘子的运行检测，是输电线路运行的一项重要工作，能否及时准确发现绝缘子的缺陷，直接影响输电线路的安全运行。
绝缘子是用来支持导线的绝缘体。
它安装在导体与地电位构件之间或不同电位的导体之间，能够耐受电压和机械应力作用，保证导线和横担、杆塔有足够的绝缘。
2 绝缘子作用及能力介绍在架空输电线路中，绝缘子具有重要的作用，主要包括支撑导线和防止电流回地两个基本作用。
绝缘子的好坏对线路的安全运行非常重要。
在运行中，它主要应当具备以下几项承受能力：(1)承受导线水平方向的拉力和垂直方向的荷重；(2)承受综合荷载、长期工作荷载及导线舞动等机械力的作用；(3)承受强电场、工频电弧电流、雷电冲击电流的作用：(4)经受污秽、雷击、日晒、雨、冰雪、高温及温差等环境因素的影响：(5)经受化学物质的腐蚀的作用。
因此，要拥有这些作用和能力，绝缘子应当具备多方面的良好性能。
现从以下几个方面对绝缘子的性能进行分析。
3 输电线路绝缘子性能分析3．1 成分材料及基本性能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。
现在常用的绝缘子有：陶瓷绝缘子，玻璃钢绝缘子与合成绝缘子。
现对这三种常见的绝缘子的材料进行分析。
瓷是一种多晶体，是一种非均质的硅酸盐材料。
陶瓷绝缘子具有良好的绝缘性能、抗气候变化的性能、耐热性和组装灵活等优点，被广泛用于各种电压等级的线路。
但是此类绝缘也存在弱点，主要有以下两点：一是瓷为亲水性物质，所以陶瓷绝缘子在潮湿条件下的绝缘性能会急剧下降；二是陶瓷绝缘子出现损伤时不易被检测出来。
输电线路绝缘子的性能分析及维护
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Ｃａｉｅｄｃｌ ｉ ｈ ｅ ｈｏＲ ｅ ｉｓｎａＴｎｇｅｗ ｎｃｃｎｅｏｙｖ
输 电线 路绝缘 子的性 能分析及维护
马玲玲 武 婕
武汉 ４ ０７ ） ３ ０２ （ 武汉 大学 电气工 程学 院 ［ 摘 要 ］ 本文 根据 输 电线 路绝 缘子 应具 备 的重要 能 力， 目前 常见 的三 类绝 缘子 的主 要性 能进 行 了分 析， 对 并简要 地 给出 了相 应的维 护措 施 。 【 关键 词］ 电线 路 绝缘 子 性 能 维护 输 中图分 类号 ：９ １ ２ Ｃ ３ ． 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９９ ４ （０ ０３ —３ ８０ １０— １）２ １） ００ ９ — １ （
的影响：
（ ５） 经受 化 学 物 质 的腐 蚀 的 作 用 。 因此 ， 要拥 有 这 些 作用 和 能 力 ，绝 缘 子 应 当具 备 多 方 面 的 良好 性 能 。 现从 以下几 个 方 面对 绝 缘 子 的性 能进 行 分 析 。 ３输 电线 路绝 缘子 性 能分 析 ３ １成 分材 料及基 本性 能 ． 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 。现 在 常用 的绝 缘 子 有 ： 陶 瓷 绝缘 子 ，玻璃 绝缘 子 与 合成 绝 缘子 。现对 这 三种 常 见 的绝 缘子 的材料 进 行分 析 。 瓷 是一 种 多 晶体， 是一 种非 均 质 的硅 酸盐 材 料 。陶瓷 绝缘 子 具有 良好 的绝 缘性 能 、抗 气候 变 化 的性 能 、耐热 性 和 组装 灵 活等 优 点 ，被 广泛 用 于 各种 电压等 级 的 线路 。但 是此 类 绝缘 也 存 在 弱 点， 主要 有 以下 两 点 ： 一 是瓷 为亲水 性物 质， 所 以陶瓷绝 缘 子在潮 湿条 件 下的绝 缘性 能会 急剧 下 降； 二是 陶 瓷绝 缘 子 出现 损 伤 时不 易 被检 测 出来 。 玻 璃是 一种均 质 的非 晶体 ，也 为硅酸 盐 材料 。玻 璃绝 缘子 机械 强度相 对 较高 ， 比瓷要高 ２ ３ 。 由于玻璃 具有 透 明性 ，所 以玻璃 绝缘 子在 出现损 伤 －倍 时容 易发现 ，但 玻璃也 为亲 水性 物质 ，因此 玻璃 绝缘 子在 潮湿 条件 下其绝 缘 性能也 会急 剧下 降 。且 与 瓷绝缘 子不 同 的是 ，玻璃绝 缘子 具有 零值 自爆 的绝 缘 自我 淘汰 能力 ，这就 使得 绝缘 子在 绝缘 性能 下降 时很 容易被 发现 ，无 需对 其 进行 绝缘 测试 。 有机 合成 绝缘 子是 由硅橡 胶伞 裙 、芯 棒和 端部 金具 构成 一体 。有 机复 合 绝缘子 的硅橡 胶 伞盘 为高分 子聚 合物 ，芯棒 为 引拔成 型 的玻璃 纤维增 强型 环 氧 树脂棒 。与 瓷绝 缘子 和玻 璃绝 缘子 相 比较 ，有 机复 合绝 缘子具 有 制造 工 艺 简 单、重量 轻 、强度 大 、易 于安 装、耐污 闪能 力强 、维护 和运 输方 便等优 点 。 硅 橡胶 合成绝 缘子 表面 具有 憎水 性 ，且附着 在伞 裙表 面 的污染层 也 具有憎 水 性 ，这 一特性 大 大提 高 了合成 绝缘 子 的抗 污能 力 。 ３２ 机械 性 能 ． 机 电破坏 负荷 强度是 绝缘 子运 行特 性 的一项重 要 指标 。对绝 缘子进 行 机 电破 坏 负荷试 验 ，发现试 验 结果 差 的绝 缘子 ，其 机械 强度 随着运 行 时间 的增 长而 逐渐 降低 。 对 在 线路上 运行 年 限不 同的各类 常用 绝缘 子进 行机 电破 坏负 荷试验 ， 有 以下 几 点发现 ： （ ）部分 瓷绝 缘子 在运 行 ｌ － ０年 后 ，试验值 已低于 出厂 试验标 准 值 ， １ ５２ 且不 合格 率随着 运 行年 限的加 长而 增加 。进 行高 频振动 疲 劳试验 后 ，瓷 绝缘 子 的机 电强度 明 显下 降 。 （ ）玻璃 绝缘 子的 稳定 性和 分散 性要优 于 瓷绝缘 子 ，且进 行 高频振 动疲 ２ 劳试 验后 ，玻 璃绝 缘子 的机 电强度没 有很 大 的变 化 。 （ ）复合 绝缘 子 的耐机 电破坏 负荷 强度 相对 较大 ，但在运 行 若干年 后取 ３ 下进 行机 械强 度试 验 ，发现 其机 械 强度也 存 在一 定程 度 的下 降 。 ３ ３ 雷击 闪络 性能 ． 绝 缘 子 发生 雷 击 闪 络有 以下 两种 情 况 ： （ ）反击 ：如果 雷 电直接 击 中杆塔 或避 雷线 ，会 引起 线路 绝缘 上 的过 电 １ 压， 种瞬 时高压 一 旦超过 绝缘 子 串的冲 击放 电 电压， 这 绝缘 子就 会发 生 闪络 （） ２ 绕击：在架 空 电力线上 方 虽然有 接地 的避 雷线 ， 雷 电有 时仍绕 过它 但 ３ ８ 科 技 博 览 ９ ｉ
1000kV交流输电线路长串绝缘子污秽特性的研究
串长与 ５ ％人工污秽工频耐受电压关 系； ０ 普通型、 双伞 型绝缘子及 异型 串的污耐压特性 ； 附盐密度 Ｓ Ｄ 附灰密度 Ｎ － Ｄ、 Ｓ Ｄ 上 下表面不均匀积污比、 Ｄ、 串型 、 型式对污耐压特性 的影响等 。其研究结果对 ｌ ０ Ｖ交流输电线路 污秽外绝缘的合 ０ｋ ０
理 设 计及 可靠 运行 具 有 重要 的指 导 意 义 。 关键 词 ：ｌ ０ Ｖ交 流输 电线路 ； 串绝 缘子 ； ０ｋ ０ 长 污耐 压特 性 ； 附盐 密度 ； 附灰 密度 中图 分 类号 ： ｌ ２ ； Ｍ １ ＴＩ ３ Ｔ ２６ Ｖ ７
由 于 １０ ０ ｋ 线 路 需 采 用 高 强 度 大 盘 径 绝 缘 子 ０ Ｖ
以及 与超 高 压 不 同 的绝 缘 子 串 的 布 置 方 式 ， 得 这 些 使
绝 缘 子 的 污 秽 特 性 与 超 高 压 的 不 同 。 １０ ０ ｋ 线 路 ０ Ｖ 需 采 用 ８根 分 裂 导 线 ， 由于 机 械 载 荷 大 幅 度 增 加 需 采 用 ２～４串或 更 多 串 数 相 并 联 的 绝 缘 子 串 布 置 方 式 ， 并 联 绝 缘 子 串 的 污 闪 电压 比单 串 绝 缘 子 低 ， 同 并 联 不 串数 的 绝 缘 子 串 的 污 闪 电 压 需 通 过 对 比 试 验 来 确 定 Ｅ 。 １０ ０ ｋ ｌ ０ Ｖ输 电线 路 用 绝 缘 子 串 的 长 度 比超 高 ｉ 压 线 路 长 一 倍 以 上 ， 绝 缘 子 串 污 闪 电 压 与 串 长 之 间 其 的关 系也 是 １０ ０ ｋ 级 线 路 污 秽 外 绝 缘 设 计 需 要 研 ０ Ｖ
４ ８ －２ ０ ５ ５ ０ ４的要 求 。
１ ２ 雾特性 ．
蒸 汽 由燃 油 锅 炉 制备 ， 汽 由管 道 送 入 雾 室 。试 蒸
什么是绝缘子？它们在电力输配系统中的作用是什么？
什么是绝缘子？它们在电力输配系统中的作用是什么？一、绝缘子的定义绝缘子，顾名思义，是用来绝缘电力系统中导线或金属构件与支持体之间的组件。
它由绝缘材料制成，通常为陶瓷、玻璃纤维增强塑料等。
绝缘子通过有效隔离电力线路，防止电流流经结构和设备，以保护人们的安全和电力设备的正常运行。
二、绝缘子的作用机理1. 阻止电流漏流：绝缘子分布在电力输配系统中，能够有效阻止电流通过导线或金属构件向地漏流，减少电能损耗。
2. 维持导电部件的绝缘性：绝缘子在电力系统中起到支撑导线或金属构件的作用，同时能够阻止电流从导线流向支撑体，保持导电部件的绝缘性能。
3. 抵抗电弧放电：当电力系统中出现过电压或短路等异常情况时，绝缘子能够承受电弧放电的冲击，保护设备避免损坏。
三、绝缘子的种类1. 依据绝缘材料可分为：陶瓷绝缘子、复合绝缘子、玻璃纤维增强塑料绝缘子等。
不同的绝缘材料适用于不同的工作环境和电压等级。
2. 依据安装方式可分为：串联绝缘子和柱上绝缘子。
串联绝缘子由多个单独的绝缘子串联起来，能够适应高压等级的输电线路。
柱上绝缘子则是将绝缘子直接安装在电力杆上。
3. 依据功能可分为：悬垂绝缘子和电气屏蔽绝缘子。
悬垂绝缘子主要用于输电线路，能承受较大的机械荷载；电气屏蔽绝缘子则用于电力设备和变电站中，能够有效防止电弧放电。
四、绝缘子的主要特点1. 机械强度高：绝缘子需要能够承受导线的重量和外部荷载，具备较高的机械强度。
2. 耐电压性好：绝缘子能够承受电力系统中的高电压，保证电力在输电过程中不被导线接地。
3. 防污性能强：由于绝缘子置于室外，容易被污染物附着，因此绝缘子需要具备良好的防污性能，以保持其绝缘性能。
4. 抗风震性能好：绝缘子需要能够抵御强风和地震等外界环境的作用，确保电力系统稳定运行。
五、绝缘子在电力输配系统中的意义绝缘子作为电力系统中的重要组件，对于保证电力系统的安全运行至关重要。
它们的作用主要体现在以下几个方面：1. 保护电力输配系统的稳定运行，避免电流漏流和过电压引发的事故。
输电线路绝缘子特性的分析
关 键 词 输 电线 路 ；绝缘 子；特性 ；分析 中图 分类 号 Ｔ 文献 标 识码 Ａ Ｍ 文章 编号 １７— ６１（００ ９— ０１－ １ ６ ３９７一２ １） １００ １Ｏ ０
、
输电线路所采用绝缘子的型式及 绝缘配置 ，对线路 的安全运行 有很 大的影响。绝缘子是架空送 电线路重要的组成元件 ，若绝缘子的选型和 绝缘配置不 当， 一方面会带来电网安全运行的不安全 因素 ， 另一方面使 线路运行单位减人增效的要求难以落实。一条高压输 电线路钻山越 岭， 经过各种地形 ，将会遇到不 同的污染源，随着经济的发展 ，交通运输 、 水泥造纸等污染行业在快速发展 。绝缘子种类的选择和绝缘配备恰 当与 否 ，对线路的安全运行管理至关重要。
１４ 绝 缘 子 事 故 率 ．
瓷质绝缘子的瓷件是 由石英砂 、长石和高岭土等矿物原料按配方成 分配制 ，经球磨 成泥料和泥段后再 制成绝缘子泥坯 ，送人窑炉进行高温 烧成 ，它是液相、固相共存的不均质体 ，且工序多、周期长 ， 响瓷质 影 绝缘子 的质量在所难免 。而钢化玻璃绝缘子是液态和玻璃态互为 可逆 的 均质体 ，均质性是影响绝缘材料介 电强度的重要 因素 。钢化玻璃绝缘子
１２ 绝缘子失效率 ． 运 行 中年失效 绝缘 子件 数 与运行绝 缘 子总件 数之 比称 为年 失效 率 。据 国家 电力 科学 院调查 统计 ，国产 瓷质绝 缘子 的失 效率一 般在 ０１ ０ ％ 间 ，国产钢化玻璃绝缘子 的失效率一般在０ １ 一 ． ％ ． ％一 ． 之 ３ ． ％ ０ ４ 之 ０ ０ 间。对于复合绝缘子 ，由于复合材料配方和制造工艺还不能安全定型 ， 其失效率很难预测。 １３绝缘子失效检 出率 ． 绝缘子失效后能否检测 出来的检出率对线路安全运行 的影响是 比失 效率本身更为重要的因素 ，检 Ｈ率取决于绝缘子失效的表现形式和失效 ｛ 的原 因。玻璃绝缘子失效的表现形式是 “ 动破碎”和 “ 自 零值 自破” ， 这两种表现形式极大的方便 电力线路工程线路故障点的查找检修。 “ 自 破”不是老化 ，而是玻璃绝缘子失效 的唯一表现形式 ， 以只需凭借 目 所 测就可方便地检测出失效 的绝缘子 ， 其失效检 出率可达百分之百 ，瓷绝 缘子失效 的表现形式为头部隐蔽 “ 零值 ”或 “ 低值 ”，复合绝缘子失效 的主要表现形式为伞裙蚀损以及隐蔽 的复合 “ 界面击穿” ，此外，瓷和 复合绝缘子失效的原 因是材料的老化 ，而老化程度是时间的函数。老化 是隐蔽的，因此给线路巡检与测量故障点带来极大 的困难 ，造成检 出率 极低 ，对于复合绝缘子 ，实际上根本无法检测 。
信阳电网输电线路运行绝缘子管理分析
缘 子的 不定期抽 检制 度 ，用 以检 查其 整体质 量变 化趋势 。与工 区生 产、运行 部 门紧密 配合 ，制 定好检测 计划 ，使 常规检 测逐年 增长 ，全面提 升检 测业务 规 范化 管理水 平 。 在 日常 的管 理上 ，制 定完 善 了绝 缘子 管 理的各 项规 章制 度和 技术 规范 ， 并严 格执 行 ，在绝 缘子 的运行 维护 上重 点有 以下 内容 ： （） ｉ线路 巡视 时 ， 意绝 缘子 自爆 、 注 复合 绝缘 子伞裙 破损 、 压环倾 斜等 均
１信 阳 电嘲输 电线 路绝缘 子 现状 １１ 信 阳 电网输 电线 路绝缘 配置 情况 ．
信阳供 电公 司输 电线路绝 缘子 配置主 要要Ｆ Ｂ 一 ２／０ 、ＸＷ １ Ｏ ｉ０ Ｘ Ｗ ２０ １ ０ＦＢ ｌ／ ０ 复合 绝 缘子 ，Ｘ Ｐ ０（ ） Ｗ ７ 片 ）等 瓷质 绝缘 子 。 Ｗ 一１ ０ 片 、Ｘ Ｐ ０（ １ 绝缘 子简要 介绍 ２
清 扫
（ ）建立清 扫责 任制 和质量 检 查制 ，提 高清 扫质 量 。 １ （ ）１ Ｏ Ｖ ２ ｋ ２ ｋ ￣２ ０ Ｖ重要线 路 的绝 缘子 原则上 每年 清扫 一次 。 ｌ
高压盘 形 绝缘 子钢 脚适 用 于 架空 电力 线路 盘 形悬 式 瓷绝 缘子 ：钢脚 的 连接 型式 分 球型 和槽 型 两类 ，钢 脚采 用 锻钢 制造 ，所生产 相 应悬 式 绝缘 子 钢脚 的拉伸 破坏 负荷符 事 ７ ～２ ＯＮ的相 关要求 ，钢脚 尺寸均 为热 镀锌后 尺 ０ １Ｋ 寸 ，热镀锌 符合 Ｊ／ ８ ７— ９规定 ，钢脚 连接尺 寸及 公差 符合 Ｉ Ｃ ２ 相 关 ＢＴ１７９ Ｅｌ０
拔地 区应 适 当增 加 绝 缘距 离 。 （） ２ 瓷绝缘 子 析。
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输电线路绝缘子特性的分析
摘要较详细介绍高压架空线路几种常用绝缘子的有关情况,以及根据各种具体情况选择作用的一般原则。
以希望对电力线路工程管理架空输电线路的绝缘子形式选择和绝缘配备有所帮助。
关键词输电线路;绝缘子;特性;分析
输电线路所采用绝缘子的型式及绝缘配置,对线路的安全运行有很大的影响。
绝缘子是架空送电线路重要的组成元件,若绝缘子的选型和绝缘配置不当, 一方面会带来电网安全运行的不安全因素,另一方面使线路运行单位减人增效的要求难以落实。
一条高压输电线路钻山越岭,经过各种地形,将会遇到不同的污染源,随着经济的发展,交通运输、水泥造纸等污染行业在快速发展。
绝缘子种类的选择和绝缘配备恰当与否,对线路的安全运行管理至关重要。
1对绝缘子可靠性评价的五项准则
运行的可靠性是决定绝缘子生命力的关键。
最好的评价是大量绝缘子在输电线路上长期运行的统计结果和可靠性试验所反映出来的性能水平。
因此,评价绝缘子应遵循下述准则:
1.1绝缘子寿命周期
产品在标准规定的使用条件下,能够保持其性能不低于出厂和标准的最低使用年限为“寿命周期”,此项指标不仅反映绝缘子的安全使用期,也能反映输电线路投资的经济性。
我国曾先后多次对运行5-30年的玻璃和瓷绝缘子进行机电性能跟踪对比试验。
结果表明:玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件,瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘体。
玻璃绝缘子的寿命周期可达40年,而瓷绝缘子除全面采用国外先进制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外,其平均寿命周期仅为15-25年,复合绝缘子经历了“三代”的发展。
但从迄今世界范围内的试验及运行结果分析来看,其平均寿命周期只有7年。
1.2绝缘子失效率
运行中年失效绝缘子件数与运行绝缘子总件数之比称为年失效率。
据国家电力科学院调查统计,国产瓷质绝缘子的失效率一般在0.1%-0.3%之间,国产钢化玻璃绝缘子的失效率一般在0.01%-0.04%之间。
对于复合绝缘子,由于复合材料配方和制造工艺还不能安全定型,其失效率很难预测。
1.3绝缘子失效检出率
绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路安全运行的影响是比失效率本身更为重要的因素,检出率取决于绝缘子失效的表现形式和失效的原因。
玻璃绝
缘子失效的表现形式是“自动破碎”和“零值自破”,这两种表现形式极大的方便电力线路工程线路故障点的查找检修。
“自破”不是老化,而是玻璃绝缘子失效的唯一表现形式,所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子,其失效检出率可达百分之百,瓷绝缘子失效的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”,复合绝缘子失效的主要表现形式为伞裙蚀损以及隐蔽的复合“界面击穿”,此外,瓷和复合绝缘子失效的原因是材料的老化,而老化程度是时间的函数。
老化是隐蔽的,因此给线路巡检与测量故障点带来极大的困难,造成检出率极低,对于复合绝缘子,实际上根本无法检测。
1.4绝缘子事故率
年掉线次数与运行绝缘子件数之比称为年事故率。
绝缘子掉串是架空输电线路最为严重的事故之一。
对于EHV输电,若造成大面积、长时间停电,后果则不堪设想。
国产玻璃绝缘子30年来的运行经验证明:在220-500KV的输电线路上,从来没有因为玻璃绝缘子失效而发生过掉线事故。
而国产瓷绝缘子掉线事故率则高达2×10-5。
前苏联的研究指出,即使失效率相同,瓷绝缘子较玻璃绝缘子的事故率也至少高一个数量级。
由于复合绝缘子为长棒式,掉线事故一般很少发生。
但导致内绝缘击穿、芯棒断裂和强度下降的因素始终存在,一旦失效,事故概率会高于由多个元件组成的绝缘子串。
1.5绝缘子可靠性试验
为对绝缘子进行可靠性评价,国内外曾对玻璃绝缘子和瓷绝缘子作过各种方式的加速寿命试验和强制老化试验及耐压试验。
如:陡波试验、热机试验、耐电弧强度试验、1500万次低频(18.5HZ)和200万次高频(185-200HZ)振动疲劳试验及内水压试验,都从不同角度得出结论:与玻璃绝缘子相反,绝大多数瓷绝缘子都不能通过这些试验。
对于复合绝缘子,可靠性试验则还是一个有待于继续探索的课题。
2影响绝缘子可靠性的三大因素
2.1材料是基础
瓷质绝缘子的瓷件是由石英砂、长石和高岭土等矿物原料按配方成分配制,经球磨成泥料和泥段后再制成绝缘子泥坯,送人窑炉进行高温烧成,它是液相、固相共存的不均质体,且工序多、周期长,影响瓷质绝缘子的质量在所难免。
而钢化玻璃绝缘子是液态和玻璃态互为可逆的均质体,均质性是影响绝缘材料介电强度的重要因素。
钢化玻璃绝缘子一经钢化处理之后,其外层获得均匀的压应力,使钢化玻璃的强度提高到约为瓷质的两倍。
这就是“钢化玻璃”强度钢铁化,热稳定性高,较瓷质不易老化和寿命长的道理。
对于复合绝缘子的难点是解决有机材料在户外条件下的老化、护套开裂、芯棒的脆断。
可见,钢化玻璃绝缘子既较瓷质绝缘子有高得多的机械、绝缘强度,又较复合绝缘子具有良好的抗老化性能,为钢化
坡璃绝缘子的可靠运行夯实了基础。
2.2产品结构和耐污性能是关键
钢化玻璃绝缘子一般采有圆柱头结构,其头部内孔为内外螺旋形受力面呈均匀分布的受压状态,从而提高了它的机械强度。
较之国内传统瓷质绝缘子数十年来一贯制的圆锥头结构,具有重量轻、强度高和电性能优良的特点。
由于玻璃的线膨胀系数较瓷大得多,较复合绝缘材料小得多,且与金属附件和水泥的线膨胀系数接近,因此整体材质匹配良好。
在恶劣气候条件下,不象瓷质绝缘子和复合绝缘子那样容易老化。
复合绝缘子的粘接层是芯棒和护套间的界面,是合成绝缘子内绝缘的一个主要部分,但是很难保证粘接层的质量。
复合绝缘子的伞裙护套都是由有机高分子聚合物做成,它们都具有表面憎水性,且表面的分离小水珠不构成导电通路,在工作电压作用下,泄漏电流小,不容易发生较强的局部电弧,也难发展成污闪放电。
因此复合绝缘子具有优良的耐污性能,且无需清扫极大地减少了线路维护费用,就此而言复合绝缘子有着广阔的发展前景。
钢化玻璃绝缘子泄漏比距大,表面产生的凝聚物少,抵抗由污秽引起的热应力的能力强,因而自洁能力高不易发生污闪事故。
国内外大量试验证明: 钢化玻璃绝缘子的耐污性能优于瓷质绝缘子。
2.3制造水平是保证
在国外,优质产品的生产均已形成相当经济规模、且具有工艺先进的高自动化生产线。
因而,整个西欧和前苏联,玻璃绝缘子的市场占有率高达90%以上,整个北美复合绝缘子使用量为世界之最占本地绝缘子市场总量的25%-30%;在日本,瓷绝缘子则一统天下。
在我国,所幸的是国产玻璃绝缘子通过技术引进和自己开发,已具备了上述生产条件,对于瓷和复合绝缘子,除个别合资企业外,上述制造水平有我国尚未达到。
可见,选用何种产品还取决于产品的制造水平和对产品性能及使用环境的全面了解。
3绝缘子形式的选择
悬式瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子及合成绝缘子各有其优缺点同一种绝缘子,不同的生产厂的产品质量也可能有很大的差别。
因此,笼统地说上述各种绝缘子孰优孰劣是不妥当的不分情况单一地推荐采用某一种绝缘子也是不适宜的。
近年来某省在220KV线路绝缘子形式的选择上基本处于以下模式所有的直线悬垂串包括跳线串均采用国产合成绝缘子沿海地区及内陆的某些地区, 线路的耐张串现正在逐步推广使用钢化玻璃绝缘子,其他内陆地区线路的耐张串还是绝大部分采用双伞型瓷绝缘子。
4结束语
在对绝缘子性能及使用环境全面了解的前提条件下:
1)钢化玻璃绝缘子有着较大的优势,应在输电线路上优先采用钢化玻璃绝缘子。
2)复合绝缘子有着较为广阔的发展前景,由于内绝缘易击穿、芯棒断裂和护套开裂等因素始终存在,加之耐雷性能较差,因此在输电线路上(特别是热带高海拔雷击频繁地区)应慎用复合绝缘子。
3)瓷质绝缘子应加大技术改造力度,在输电线路上逐渐淘汰普通绝缘子,合理采用钢化绝缘子与瓷质防污绝缘子。