復(fù)合絕緣子運(yùn)行事故預(yù)防淺析

馬都師 甘一泉 李巍

摘要：目前輸電線路中大規(guī)模使用了復(fù)合絕緣子，在電網(wǎng)運(yùn)行中起到了十分重要的關(guān)鍵作用。本文簡(jiǎn)要介紹了復(fù)合絕緣子的運(yùn)行特點(diǎn)、事故危害情況，并給出了損壞事故預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：輸電線路；復(fù)合絕緣子；電網(wǎng)

復(fù)合絕緣子相對(duì)于其他類型絕緣子，具有機(jī)械性能優(yōu)良、防污閃性能好、耐電蝕性優(yōu)異、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)發(fā)展使用廣泛，在我國(guó)各級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行中也大規(guī)模使用，取得了良好的效果。

一、復(fù)合絕緣子運(yùn)行特點(diǎn)

（一）電氣性能

1.雷擊閃絡(luò)。各電壓等級(jí)復(fù)合絕緣子的雷擊沖擊50%放電電壓要比瓷質(zhì)或者玻璃絕緣子串降低7%～25%，即復(fù)合絕緣子的耐雷水平差。

2.零值問題。瓷質(zhì)或者玻璃絕緣子存在零值擊穿、零值檢測(cè)和更換的問題，而復(fù)合絕緣子沒有這樣的問題。

3.耐污性能。復(fù)合絕緣子構(gòu)成材料為硅橡膠材料，憎水性好，相對(duì)于瓷質(zhì)絕緣子，其耐污性能仍然是很高的。

（二）機(jī)械性能

復(fù)合絕緣子使用的玻璃纖維芯棒的軸向抗拉強(qiáng)度很高，一般都在600MPa以上，是瓷質(zhì)絕緣子的幾倍以上。但是復(fù)合絕緣子采用的環(huán)氧樹脂芯棒與鋼腳金具兩種不同材料壓接工藝，鋼腳或壓接部位的抗拉強(qiáng)度稍低，這是個(gè)短板，無法彌補(bǔ)。

（三）抗老化性能

瓷質(zhì)絕緣子有近百年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，其抗老化能力較強(qiáng)。復(fù)合絕緣子采用的是新型材料，相對(duì)來說，運(yùn)行推廣時(shí)間較短。在運(yùn)行中易受到大氣、溫度、紫外線、電場(chǎng)或者其他一些因素影響，材質(zhì)會(huì)發(fā)生老化甚至劣化現(xiàn)象，這會(huì)造成復(fù)合絕緣子性能的下降，影響線路運(yùn)行安全。

二、復(fù)合絕緣子事故危害

復(fù)合絕緣子事故的原因基本包括：絕緣子電氣損壞，如界面擊穿或閃絡(luò)；機(jī)械損壞，如脆斷、折斷等，此類事故可能導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生極大負(fù)面事故。

（一）電氣損壞故障

電氣損壞大概有兩種情況，一是界面擊穿（內(nèi)擊穿），此種情況是由于復(fù)合絕緣子的界面或芯棒存在缺陷，如果發(fā)生往往是一種惡性事故，極有可能造成線路全線停運(yùn)，影響極大。這都要求我們?cè)谶x用復(fù)合絕緣子時(shí)嚴(yán)格把關(guān)，使用質(zhì)量和工藝都優(yōu)良的產(chǎn)品；線路運(yùn)行期間加強(qiáng)巡視，對(duì)復(fù)合絕緣子做多方面的檢測(cè)，全力防范影響線路安全的事故發(fā)生。二是絕緣子閃絡(luò)。線路運(yùn)行氣候條件變化、絕緣子材質(zhì)區(qū)別（性能差異、尺寸大?。?、常見異物（鳥糞、錫箔紙、塑料袋、風(fēng)箏）都是造成絕緣子閃絡(luò)的原因。

（二）機(jī)械損壞故障

1.復(fù)合絕緣子芯棒斷裂和芯棒脆斷，復(fù)合絕緣子芯棒斷裂是由于芯棒外硅橡膠外套被穿破、電蝕穿孔或者壓接不嚴(yán)，造成水分或者酸性物質(zhì)進(jìn)入芯棒內(nèi)，在線路長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中受到電老化導(dǎo)致芯棒受到腐蝕變脆，絕緣子脆斷位置往往集中在場(chǎng)強(qiáng)高的高壓端。這要求我們必須選用質(zhì)量?jī)?yōu)異的復(fù)合絕緣子，壓接工藝必須先進(jìn)、合格。同時(shí)對(duì)于大檔距、高落差、重要交叉跨越處均要采用雙串絕緣子，最好采用雙獨(dú)立掛點(diǎn)。復(fù)合絕緣子的脆斷雖然發(fā)生概率較小，但危害較大。必須加強(qiáng)輸電線路的巡視，使復(fù)合絕緣子的脆斷發(fā)生概率降到最低。

2.機(jī)械強(qiáng)度隨著復(fù)合絕緣子運(yùn)行時(shí)間的遞增而下降，在未來是影響電網(wǎng)運(yùn)行的一個(gè)重要因素，電網(wǎng)運(yùn)行單位必須做到按照規(guī)程來執(zhí)行各項(xiàng)工作。

（三）其他故障

其他故障如污閃、憎水性、雷擊閃絡(luò)、鳥害、安裝損壞等。

1.復(fù)合絕緣子的耐污性能及憎水性能。

影響復(fù)合絕緣子憎水性能恢復(fù)的主要因素包括硅橡膠材料配方不同，其憎水恢復(fù)率也不同。環(huán)境溫度的變化影響，溫度低、恢復(fù)慢，溫度高、恢復(fù)快。防止復(fù)合絕緣子污閃事故可適當(dāng)增加復(fù)合絕緣子的串長(zhǎng)，棒性可增加傘數(shù)或者采用特殊傘性。

2.復(fù)合絕緣子的覆冰及冰閃。

輸電線路絕緣子表面覆冰或者冰棱橋接后，絕緣強(qiáng)度會(huì)下降，泄漏距離會(huì)縮短，在融冰過程中絕緣子串電壓分布的畸變會(huì)降低覆冰絕緣子的閃絡(luò)電壓。覆冰越重，電壓分布畸變變大，絕緣子串兩端特別是高壓端絕緣子承受電壓百分?jǐn)?shù)越高，隨著冰水導(dǎo)電率的增大，泄露電流會(huì)不斷增大，這樣極易造成閃絡(luò)跳閘。防止復(fù)合絕緣子的冰閃事故可以有選擇的進(jìn)行倒V形改造，這樣傾斜的絕緣子融冰不會(huì)貫通，也可以加特制大盤徑（采用大中小傘結(jié)構(gòu)）。

3.同等電壓等級(jí)的輸電線路，復(fù)合絕緣子耐雷水平低于盤形瓷質(zhì)絕緣子，相對(duì)容易發(fā)生雷擊閃絡(luò)事故，因此在丘陵或山區(qū)地區(qū)不宜使用復(fù)合絕緣子。

4.隨著生態(tài)環(huán)境的日益變好和人們動(dòng)物保護(hù)關(guān)鍵的增強(qiáng)，復(fù)合絕緣子的鳥害逐漸呈現(xiàn)多發(fā)趨勢(shì)，鳥害主要分為兩種，一種是鳥糞閃絡(luò)，其機(jī)理是鳥糞在下落的瞬間改變了絕緣子周圍的電場(chǎng)分布，是鳥糞通道與絕緣子高壓端發(fā)生了空氣間隙擊穿而導(dǎo)致的閃絡(luò)；還有一種是鳥啄傘裙引起絕緣子傘裙護(hù)套的損壞。安裝防鳥刺、驚鳥裝置、絕緣子第一片使用大盤經(jīng)絕緣子等措施都能取得一些良好的效果。

復(fù)合絕緣子的安裝損壞情況可能發(fā)生在線路施工、絕緣子運(yùn)輸和存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)，必須全程嚴(yán)格把關(guān)，決不能讓受傷的復(fù)合絕緣子上網(wǎng)運(yùn)行，避免電網(wǎng)事故的發(fā)生。

三、復(fù)合絕緣子事故的預(yù)防措施

（一）嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，在招投標(biāo)環(huán)節(jié)，確保復(fù)合絕緣子的質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)絕緣子的廠家很多，質(zhì)量參差不齊，必須對(duì)絕緣子的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和檢查，確保電網(wǎng)和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（二）在復(fù)合絕緣子的運(yùn)輸、存放、安裝和檢修過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行各項(xiàng)工作，確保絕緣子復(fù)合質(zhì)量要求。

（三）微氣象區(qū)或者是重要跨越段可根據(jù)實(shí)際情況采用不同結(jié)構(gòu)的絕緣子安裝方法，確保復(fù)合絕緣子的安裝使用符合各項(xiàng)指標(biāo)要求。

（四）解決鳥害問題，必須根據(jù)具體情況結(jié)合使用不同的防鳥措施，如驚鳥裝置、防鳥刺等。

（五）防止復(fù)合絕緣子的雷擊閃絡(luò)，著重考慮調(diào)整復(fù)合絕緣子的干弧距離、安裝均壓環(huán)等措施。

（六）多雷地區(qū)或雷電活動(dòng)較強(qiáng)區(qū)域不宜使用復(fù)合絕緣子。

（七）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，增加對(duì)復(fù)合絕緣子的憎水性檢測(cè)，記錄相關(guān)參數(shù)，建立線路復(fù)合絕緣子數(shù)據(jù)庫。

（八）積極運(yùn)用在線檢測(cè)裝置、無人機(jī)等先進(jìn)的手段開展線路特巡，提高輸電線路運(yùn)行和檢修的效率。

（九）嚴(yán)格按照規(guī)程要求，加強(qiáng)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行管理工作，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，不斷提高管理水平，全力確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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