關(guān)于一起合成絕緣子燒毀故障的原因分析和防范措施

鄭澤飛

清遠(yuǎn)清新供電局 廣東清遠(yuǎn) 511500

1 故障發(fā)生過程

11月10日20時20分，10kV沙河線發(fā)生C相接地故障，調(diào)度跳開10kV沙河線716開關(guān)。沙河運(yùn)行維護(hù)班接報后組織運(yùn)行人員巡視線路，發(fā)現(xiàn)10kV沙河線#78塔C相絕緣子斷落，#77—#78塔C相導(dǎo)線掉落濱江河（#77、#78塔為耐張塔，導(dǎo)線跨越濱江河）。10kV沙河線在2009年12月投運(yùn)。

2 故障原因分析

（1）查調(diào)度日報，10kV沙河線最近一次跳閘為9月23日過流ⅡⅢ段動作跳閘，重合成功，當(dāng)?shù)靥鞖鉃槔子辍?/p>

（2）經(jīng)現(xiàn)場檢查，絕緣子燒斷的原因?yàn)榍捌诮^緣子受到雷擊擊穿，硅橡膠外套向上開裂，巡查時難以發(fā)現(xiàn)。受雷擊后的絕緣子耐壓降低，已形成了低值或零值絕緣子。干燥天氣情況下，棒芯還能滿足工頻電壓耐壓要求，不至于發(fā)生放電。11月10日由于沙河地區(qū)下雨，雨水從擊穿部位滲入棒芯，絕緣降低，絕緣子發(fā)生放電現(xiàn)象，芯棒受潮將發(fā)生水解反應(yīng)，降低合成絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度，并最終形成接地并燒斷絕緣子。#78塔導(dǎo)線跳線采用安普線夾，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該安普線夾安裝不規(guī)范，是用板手敲打進(jìn)去，不是用專用手槍打進(jìn)去的，線夾與導(dǎo)線接觸不夠結(jié)實(shí)[1]。

3 其他類似故障

2014年至今，我局共發(fā)生10kV合成絕緣子擊穿、燒斷故障共11宗。在下述故障中有9宗的絕緣子硅橡膠外套向上開裂，巡查時難以發(fā)現(xiàn)。

我所共發(fā)生6宗。

（1）2014年5月22日，10kV大灣甲線#6塔A相絕緣子擊穿造成線路接地。（10kV大灣甲線、大灣乙線、大灣丙線、大灣丁線四回同塔架設(shè)）

（2）2014年6月27日，10kV沙河線#33塔A相絕緣子擊穿。

燒毀的絕緣子

（3）2015年9月28日，10kV大灣乙線#7塔A相絕緣子燒毀造成線路跳閘。

（4）2016年6月22日，10kV軍田甲線#35塔35T01刀閘A相絕緣子擊穿接地。

擊穿的刀閘

（5）2016年12月27日，10kV魚咀線#52桿C相絕緣子雷擊燒斷接地。

（6）2017年11月10日，10kV沙河線#78塔C相絕緣子斷落掉線。

據(jù)了解，其他供電所也有發(fā)生類似的故障。

4 原因分析

合成絕緣子也稱為復(fù)合絕緣子，硅橡膠絕緣子，由棒芯、傘盤及金屬端頭鐵帽組成。芯棒是由樹脂粘接上百萬根玻璃纖維沿軸線平行排列而形成的玻璃鋼棒，抗拉強(qiáng)度高，承受合成絕緣子的機(jī)械負(fù)荷，是內(nèi)絕緣的主要部分。芯棒受潮將發(fā)生水解反應(yīng)，降低合成絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度，引發(fā)掉串事故，因此確保芯棒不受潮是合成絕緣子安全運(yùn)行的基本條件。傘裙護(hù)套是以硅橡膠為基體，是合成絕緣子的外絕緣。

合成絕緣子結(jié)構(gòu)

5 其他常用絕

5.1 瓷絕緣子

屬于可擊穿型絕緣子，其絕緣性能隨著運(yùn)行時間的延長會逐漸降低甚至完全喪失，即通常所說的瓷絕緣子的“老化”現(xiàn)象?；煊欣匣^緣子的絕緣子串，在遭受雷擊閃絡(luò)（或污閃）時，由于較高的雷電流和隨后的工頻續(xù)流（或短路電流），可能會使該老化絕緣子頭部因瞬間驟熱而發(fā)生爆炸，絕緣子斷串造成導(dǎo)線落地的惡性事故[2]。

5.2 玻璃絕緣子特點(diǎn)

零值自爆是鋼化玻璃絕緣子一大特點(diǎn)，因而無需對其進(jìn)行絕緣測試（測零），大大減輕維護(hù)工作量，也利于及時發(fā)現(xiàn)和更換零值絕緣子；具有零值絕緣子的絕緣子串，當(dāng)發(fā)生污閃或雷擊閃絡(luò)時，短路電流在零值絕緣子鐵帽和鋼腳的外部通過而不經(jīng)過鐵帽內(nèi)部（因自爆后的絕緣子其鐵帽和鋼腳間的空間距離很短），這就大大減少斷串的概率。零值自破后的殘錘的殘余強(qiáng)度仍然很高，均大于額定負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)值，因此不會造成導(dǎo)線落地事故。（當(dāng)鋼化玻璃絕緣子有內(nèi)部缺陷（例如玻璃體內(nèi)殘存有雜質(zhì)）或受大的外力沖擊時，絕緣子玻璃體外層壓應(yīng)力和內(nèi)部張應(yīng)力的平衡受到破壞，內(nèi)部的張應(yīng)力得到“釋放”，使玻璃體爆得粉碎，這就是通常所說的“零值自爆”。）

6 防范措施

（1）玻璃絕緣子零值自爆的特點(diǎn)非常適合安裝在山區(qū)線路，可減輕巡視難度和強(qiáng)度，有利于及時發(fā)現(xiàn)雷擊絕緣子并及時更換，確保線路設(shè)備安全運(yùn)行，彌補(bǔ)絕緣子雷擊難以發(fā)現(xiàn)的的弱點(diǎn)?，F(xiàn)階段將非人流密集區(qū)線路瓷絕緣子、合成絕緣子更換成玻璃絕緣子。

（2）增加線路防雷措施:如線路避雷器、避雷線、避雷針。

（3）加強(qiáng)巡視管理，實(shí)行桿桿到位，使用望遠(yuǎn)鏡檢查，不放過任何疑點(diǎn)。

（4）加強(qiáng)培訓(xùn)，使員工明白日常運(yùn)行中的絕緣子特點(diǎn)，巡查時做好有所側(cè)重點(diǎn)，快速發(fā)現(xiàn)缺陷或故障[3]。

（5）大霧、潮濕天氣增加夜巡，及時發(fā)現(xiàn)有缺陷的絕絕緣子。

（6）使用紅外成像儀對合成絕緣子進(jìn)行檢查，及早發(fā)現(xiàn)低值絕緣子。（輸電線路中已采用）

（7）導(dǎo)線跳線每相采用2只C型線夾或并溝線夾、力矩線夾，增強(qiáng)導(dǎo)線受力，在掉串時不發(fā)生掉線現(xiàn)象，減輕搶修工作難度和強(qiáng)度。不推薦采用安普線夾。