輸電線路絕緣子故障分析與檢測方法綜述

雷海洋 周玉龍

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷進(jìn)步，我國電力取得了顯著的成就，電力系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以安全上對輸電線路絕緣子故障檢測有著較高的要求?；诖?，本文以國網(wǎng)慶陽供電公司為例，通過對輸電線路絕緣子故障的分析，分別從火花間隙法、小球放電法、紅外線熱像儀法和泄漏電流檢測法等角度詳細(xì)闡述輸電線路絕緣子故障的檢測方法，從而提高故障維修的效率，保障人身安全。

關(guān)鍵詞：輸電線路；絕緣子故障；故障檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.149

0 引言

輸電線路中絕緣子是一種特殊的絕緣控件，它能夠在架空輸電線路中起到關(guān)鍵性作用，曾經(jīng)絕緣子用在電線桿上，慢慢的變成了高壓電線連接塔的一端的絕緣體，它的作用是為了增加爬電距離，絕緣子通常是陶瓷或者玻璃材質(zhì)的，它不受環(huán)境與電負(fù)荷的變化影響，一旦失效就會(huì)損害整條線路的使用和運(yùn)行壽命，是電力行業(yè)運(yùn)行中的重要控件。

1 輸電線路絕緣子故障分析

絕緣子的主要功能是為了實(shí)現(xiàn)電氣絕緣和機(jī)械固定，例如在運(yùn)行電壓、雷電過電壓和內(nèi)部過電壓時(shí)，不發(fā)生擊穿或表面閃絡(luò)現(xiàn)象，在長期和短期機(jī)械負(fù)荷下不產(chǎn)生損壞現(xiàn)象，絕緣子的金具，在運(yùn)行電壓下不產(chǎn)生明顯的電暈放電現(xiàn)象，以免干擾無線電或電視的接收。輸電線路絕緣子常見的故障有：（1）由于產(chǎn)品質(zhì)量問題，雨季吸潮，絕緣子的性能降低，從而發(fā)生絕緣子閃絡(luò)擊穿和受熱膨脹爆炸危險(xiǎn)，最終絕緣子喪失絕緣的能力。（2）施工操作時(shí)出現(xiàn)失誤損傷了絕緣子控件，導(dǎo)致絕緣子出現(xiàn)了裂縫、損傷或者缺釉的現(xiàn)象，在陰雨季節(jié)時(shí)會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)、擊穿故障，嚴(yán)重威脅了行人的安全。（3）長期使用下絕緣子老化，由于受到長期機(jī)電負(fù)荷和外部環(huán)境的影響，絕緣子的性能不斷降低最終喪失絕緣的性能。（4）雷擊過電壓時(shí)使絕緣子產(chǎn)生閃絡(luò)、燒傷現(xiàn)象。污閃，由于絕緣子表面污垢多，容易引起絕緣子閃絡(luò)或沿面放電。

2 輸電線路絕緣子故障檢測方法

2.1 火花間隙法

火花間隙法使用的主要作用是盡量避免接觸被保護(hù)管道的人員和設(shè)備因?yàn)橥话l(fā)過電壓造成損壞，具體操作如下：（1）安裝方式，防爆火花間隙最大放電電流是50KA，標(biāo)注放電電流是100KA，沖擊擊穿電壓要小于2.5kV，交流擊穿電壓小于1.2kV，火花間隙直徑保持在50毫米，電纜線建議選擇25mm2的電纜線，總長度可以根據(jù)需要自行調(diào)整，并使用M10螺栓螺母。（2）根據(jù)接地時(shí)定義的電壓，適時(shí)調(diào)整接地?fù)舸┑拈g隙，如果沒有達(dá)到設(shè)定的電壓間隙之間的空氣就會(huì)被擊穿，產(chǎn)生電火花后電流通過這個(gè)間隙導(dǎo)入大地。如果電壓小于設(shè)定的電壓，線路和大地之間是絕緣的，所以建議在間隙兩端采用鋸齒形狀的金屬片，根據(jù)尖端處放電原理電火花容易在其中產(chǎn)生，該方式運(yùn)用下常常為了避雷接地作用[1]。

2.2 小球放電法

小球放電法的應(yīng)用主要是為了針對絕緣子的電壓分布情況，利于絕緣子兩端的小球測量并作出判斷，通過觀察小球放電的距離檢測出運(yùn)行情況。小球檢測法同火花間隙法有著一樣的優(yōu)勢，設(shè)備應(yīng)用也是相對簡單的，同時(shí)還能用來進(jìn)行帶電檢測。由于小球放電法失誤概率較高，所以在進(jìn)行預(yù)測時(shí)需要不斷頻繁的調(diào)整。

2.3 紅外熱像儀法

紅外熱像是一門先進(jìn)的科技，在軍民兩方都有廣泛的應(yīng)用，起源應(yīng)用于軍事，逐漸轉(zhuǎn)為民用。民用中主要應(yīng)用于研發(fā)或工業(yè)檢測與設(shè)備維護(hù)中，在防火、夜視以及安防中起到了有效作用。紅外線熱像儀是利用紅外線探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖反應(yīng)，從而獲得了紅外熱像圖，圖表與物體表面的熱分布場相對應(yīng)，上面不同顏色代表被測物體的不同溫度。紅外熱像儀法對技術(shù)的要求很高，也是當(dāng)前比較先進(jìn)的故障檢測方式，根據(jù)絕緣子表面的熱效應(yīng)理論，在熱效應(yīng)基礎(chǔ)上進(jìn)行檢測，最常見的應(yīng)用是在涂有半導(dǎo)體釉的防污絕緣子上面，絕緣子帶電運(yùn)行時(shí)表面電流很大，溫度上升也很快，這說的是質(zhì)量好的絕緣子材質(zhì)，如果質(zhì)量差，它溫度上升就很很慢，比起質(zhì)量好的絕緣子低好幾度。利用紅外熱像儀進(jìn)行檢測時(shí)很容易識(shí)別出來。絕緣子材質(zhì)選擇上如果選擇的是瓷質(zhì)，它的溫度與劣質(zhì)絕緣子溫度不會(huì)相差很多，一般也就相差1攝氏度，但是紅外熱像儀測量法很容易受到環(huán)境的影響，因此如果在環(huán)境惡劣或者氣候不穩(wěn)定的情況下，不建議使用紅外熱像儀法對絕緣子故障進(jìn)行檢測[2]。

2.4 泄漏電流檢測法

泄漏電流檢測法的靈敏度很高，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，泄漏電流檢測法能夠有效地發(fā)現(xiàn)其他實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不了的變壓器局部缺陷問題，例如對發(fā)生純瓷套管等局部缺陷有一定效果。在使用時(shí)有以下幾點(diǎn)建議：（1）雙繞組和三繞組變壓器測量泄漏電流順序與部位問題，如果是雙繞組變壓器，需要進(jìn)行兩次測量，分別是高壓繞組對低壓繞組及地，低壓繞組對高壓繞組及地。如果是三繞組變壓器，需要進(jìn)行三次測量，分別是高壓繞組對低壓繞組及地、高壓繞組對中壓繞組及地、低壓繞組對高壓繞組及地。（2）相關(guān)測量注意事項(xiàng)，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，建議在微安表接到高電位上，在絕緣子表面上安全屏蔽環(huán)，接入微安表的進(jìn)線側(cè)使表面電流能夠安全繞過微安表，從而保證測量時(shí)的準(zhǔn)確性。測量的結(jié)果一般不會(huì)有太大的變化，一般情況下，當(dāng)年測量的數(shù)值不會(huì)大于上一年測量數(shù)值的150%。（3）優(yōu)勢與不足，泄漏電流檢測法可以準(zhǔn)確的確定出絕緣子的零值低值，但泄漏電流與絕緣電阻有同樣的缺點(diǎn)，受外絕緣表面污穢的影響很大，應(yīng)用時(shí)應(yīng)多加注意。

3 總結(jié)

總而言之，輸電線路絕緣子故障檢測工作是需要重視的問題，它會(huì)影響到整個(gè)輸變電線路的運(yùn)行安全，關(guān)系到施工人員與用戶的人身安全問題，為了減少這些安全隱患，在輸電線路絕緣子故障的問題上多加防范，利用科學(xué)的檢測方法進(jìn)行安全有效的檢測，有利于保證輸電線路的平穩(wěn)運(yùn)行，在一定程度上減少電路事故的發(fā)生，對整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行工作起到積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]高靜輝.輸電線路絕緣子故障分析與檢測方法綜述[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（15）：165-166.

[2]張弛.輸電線路絕緣子的故障分析及檢測方法[J].科技創(chuàng)業(yè)家，

2012（21）：102.