电力送电线路绝缘子性能及运行情况分析

2016-02-05毋松涛张涛马津圳

中国设备工程 2016年14期

关键词：钢化玻璃闪络绝缘子

毋松涛，张涛，马津圳

（深圳供电局有限公司，广东深圳 518020）

电力送电线路绝缘子性能及运行情况分析

毋松涛，张涛，马津圳

（深圳供电局有限公司，广东深圳 518020）

随着电网规模的扩大，电网建设水平也不断提高，因为绝缘子运行问题造成的输电线路故障也逐渐增加，对输电线路的稳定性和安全性造成了严重的影响。在这种情况下，绝缘子的性能受到人们的高度重视。本文对输电线路中常使用的绝缘子种类以及性能进行分析，进一步探讨绝缘子运行问题。

电力；送电线路；绝缘子；性能；运行情况

绝缘子是整个输电线路中的重要组成部分，能够有效减少自然因素对输电线路的影响，保护整个输电线路的绝缘性能。输电线路中采用的绝缘子存在一定的差异性，导致绝缘子在性能方面也有不同，线路中的绝缘子长期运行的情况下容易出现各种各样的质量问题，所以，实际工作中对绝缘子性能的研究是非常重要的。

1 送电线路中绝缘子的种类及其性能分析

常见的绝缘子种类有三种，分别是钢化玻璃绝缘子、瓷绝缘子以及合成绝缘子。对绝缘子种类的合理选择是不同环境下电气线路输送效果高低的重要影响因素。通常情况下，应该对绝缘子的种类以及性能进行综合性分析，才能够选择合适的绝缘子用于输电线路的运行当中。下面主要就绝缘子的种类及其性能进行分析。

（1）瓷绝缘子及其性能分析。瓷绝缘子又被称为盘形瓷绝缘子，与钢化绝缘子比较，瓷绝缘子使用的时间较长，主要原因在于瓷器产生的历史比玻璃出现的历史长，因此，瓷绝缘子在电力线路中使用的历史也比较早。随着科学技术的发展，现在电力系统中使用的瓷绝缘子发生了较大的变化，经过各种高新加工技术的处理，现在使用的瓷绝缘子能够满足各种线路多元化的使用要求。瓷绝缘子的性能主要表现为防污染性，这种独特的性能可以避免线路在运行中受到鸟粪以及各种污染物的影响，同时还能够减轻线路的承重量。但是这种瓷绝缘子也有其缺陷，在使用时间较久的情况下容易出现裂缝，重点在于瓷原料具有热胀冷缩的特征，这也是导致其使用裂缝出现的重要原因。

（2）钢化玻璃绝缘子及其性能分析。钢化玻璃绝缘子出现的时间是20世纪30年代，由英国的有关研究部门在国际电网会议上提出，至此以后，钢化玻璃绝缘子得以产生。我国对钢化玻璃绝缘子的使用时间是在20世纪50年代以后，实现了钢化玻璃绝缘子的自主研发，经济的迅速发展使得我国对钢化玻璃绝缘子的研究能力不断加强。

钢化玻璃绝缘子的性能主要表现为良好的机电性能，并且钢化玻璃具有良好的抗拉强度，从而使其绝缘性能得到有效的保障。不仅如此，钢化玻璃的耐热及耐冷性能也比较好，这种绝缘子适合在户外线路中使用，在户外的使用不容易导致各种绝缘子的脱落，对输电线路的安全运行起到很好的保护作用。

（3）复合绝缘子及其性能分析。与瓷绝缘子以及钢化玻璃绝缘子相比较，合成绝缘子的发展时间较短，并且合成绝缘子是在钢化玻璃绝缘子以及瓷绝缘子的综合基础上进行研究的，充分考虑到钢化玻璃绝缘子以及瓷绝缘子的不足，并且加以修正的情况下产生了合成绝缘子，因此，这种合成绝缘子有着明显的优势，并且在电力领域中的应用也是非常广泛的。合成绝缘子不仅能够体现钢化玻璃绝缘子以及瓷绝缘子的优势特征，同时在这两种绝缘子优势的基础上也体现了自身的特征。主要表现为合成绝缘子的强度较高，对环境的要求不是特别严格，在电力线路使用过程中不易被击穿。合成绝缘子的性能主要体现在非常强的电气性能，能够抵御无线输电线路带来的较多影响。但是合成绝缘子在运行过程中也有劣势存在，主要表现为绝缘子的机械强度较低，在使用中容易老化。

2 电力送电线路中绝缘子的运行状况分析

（1）绝缘子容易出现老化问题。通过上述分析已经得知，绝缘子的老化问题主要出现在合成绝缘子当中，主要原因在于电力系统中使用的这种合成绝缘子大都采用的材料是一种有机材料，这种材料长时间在自然环境中的暴露就容易出现老化，最终影响到绝缘子的房屋效果以及绝缘子的增水性能，也容易导致绝缘子出现闪络故障。

（2）绝缘子机械强度在电力运行中容易下降。通常情况下，对于绝缘子的运行特性进行检查时候，人们习惯性的采用机电破坏负荷试验，试验结果较差的产品在使用时间较长的情况下，其机械轻度自然也会随着使用年限的增加逐渐呈现下降趋势。通过对在输电线路上运行年限不同的绝缘子机电性能进行比较，从中发现，部分瓷绝缘子在运行20年左右的时间时，其机电性能的试验值就会低于出厂的试验标准值，并且这种绝缘子的不合格率也会随着使用时间的增加不断提高。对于合成绝缘子在运行一定的时间以后取出来进行机械强度试验，从中可以发现绝缘子不同程度的出现机械强度下降的问题。主要表现为绝缘子的芯棒从顶端的金具中脱落。

还有一些绝缘子出现裂缝。造成这些绝缘子机械性能下降的主要原因在于绝缘子顶部连接的结构出现问题，还有一种原因是绝缘子芯棒材料的老化。为此，对于运行中的合成绝缘子应该加强对其机械强度的监测，根据绝缘子运行年限的长短对其机械强度下降的速度进行比较，从而避免机械强度严重下降对电力线路运行造成的影响。

（3）绝缘子运行中容易产生闪络故障。绝缘子运行过程中的突出问题也是最为重要的一个问题就是闪络故障的出现，这种故障的出现不仅会直接击穿绝缘子，同时还会对输电线路的安全性造成严重的影响，因此，对绝缘子运行中出现闪络事件的原因进行分析是非常重要的。通常情况下，造成绝缘子出现闪络故障的主要原因有三类，首先是雷击事件造成绝缘子的闪络，这一因素也是绝缘子出现闪络故障的主要原因。尤其是合成绝缘子中出现这种故障的次数比较多。根据有关数据统计，我国输电线路中合成绝缘子出现的闪络事故中，有一半的原因是雷击事件引起的。其次是积污造成的绝缘子闪络，最后是鸟害造成的绝缘子闪络。

合成绝缘子耐雷击能力下降的主要原因在于绝缘子的结构设计不合理。在绝缘子设计过程中，一些设计人员为了保障绝缘子的电场分布均匀性，会在绝缘子的两端设置均压环，这种均压环通常都向绝缘子的内侧伸展，减少了绝缘子干弧距离，从而导致绝缘子的耐雷击能力逐渐降低。因此，为了减少雷击事件对电网运行的影响，设计人员应该主义绝缘子的安全设计工作，在设计复合绝缘子时应该尽量避免优化环的尺寸，可以通过增加绝缘子长度的方式增强绝缘子的耐雷击能力。绝缘子积污造成的闪络原因在于绝缘子在污垢较多的环境中运行，同时电网维护人员对绝缘子的污垢清理工作做得不够彻底，外加一些恶劣天气的影响，最终导致绝缘子出现严重的污闪现象。因此，需要采用有效的清洁措施减少电力线路表面的污垢，才能够避免绝缘子闪络故障的发生。