悬式绝缘子交流耐压试验新方法

尹 航，兰 柏，高胜军

（1.中国电力技术装备有限公司，北京市 100052；2.国网新源控股有限公司技术中心，北京市 100161）

悬式绝缘子交流耐压试验新方法

尹 航1，兰 柏2，高胜军1

（1.中国电力技术装备有限公司，北京市 100052；2.国网新源控股有限公司技术中心，北京市 100161）

悬式绝缘子广泛应用于电力系统中，绝缘性能直接关系到人身、设备及电力系统安全。在交接试验、预防性试验、检修、缺陷处理等环节后需要进行交流耐压试验。目前，广泛采用的耐压试验方法有单片耐压试验、成串耐压试验等方式，各试验方案在试验效率、试验精度、经济性、安全性方面存在缺陷，本文提出了一种实用、高效、安全的试验方法。

悬式绝缘子；耐压；试验；缺陷

0 引言

悬式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[1]。近年来，悬式绝缘子广泛应用于电力系统中，高压架空输电线路、一部分发电厂及变电站的母线和各种电气设备的外部带电导体均须用大量悬式绝缘子[2]。绝大多数悬式绝缘子在户外使用，在大气条件下运行，缺陷绝缘子会发生闪络、自爆等故障，绝缘性能直接关系到人身、设备及电力系统安全[3]。在交接试验、预防性试验、检修、缺陷处理等环节后需要进行交流耐压试验，每片试验电压为60kV，耐压时间为1min。目前，广泛采用的耐压试验方法有单片耐压试验、成串耐压试验等方式，各试验方案不同程度存在试验效率、试验精度、经济性、安全性方面的问题或缺陷。鉴于交流耐压试验是悬式绝缘子制造质量复验、现场安装质量、运行状态检验的重要环节，是判断其能否投入运行的重要技术措施和确保设备安全正常投入运行的重要技术手段。本文针对目前普遍采用的试验装置、技术方案进行完善与改进，提出新型悬式绝缘子耐压试验方法、试验装置的配置及技术方案，力求提高耐压试验精度、减少工作量、提高工作效率，保证作业安全。

1 目前常用的试验方法及局限性

1.1 单片耐压试验

单片交流耐压试验原理见图1。该试验方法需要逐片拆除及组装，增加了金属附件磨损，普遍存在连接销钉折断、绝缘件裂纹、碎片现象，延误后续安装环节。

线路工程、变电站工程中应用的悬式绝缘子数量非常大，一个500kV常规变电站需要20000多片的悬式绝缘子，该试验方式需要投入较多的试验作业人员，反复工作量大、试验耗时长、工作效率低下、试验安全隐患大。

1.2 成串耐压试验

采用悬式绝缘子成串卧式交流耐压试验原理见图2。

该试验方法通过分别短接绝缘子串连接金属接头，引出两个试验加压线，绝缘子串卧式排列于平面，该方式可以实现多串绝缘子并联耐压试验，比单片耐压试验方法有所改进。

2 新型交流耐压试验方法

2.1 耐压试验原理

悬式绝缘子进行交流耐压试验常采用的试验原理见图3。每片被试绝缘子两侧金属附件分别通过刚性金属短接线短接，形成两路被试绝缘子引出线，一路引出线可靠连接于金属横担，每片绝缘子通过金属横担实现电气接地，另一路引出线与试验变压器高压试验引线可靠连接。220V试验交流电源通过调压器输入到试验变压器，试验变压器输出的高压施加在被试绝缘子高压端，实现对被试绝缘子的耐压试验考核。电流表用于监测输入电流，从而控制试验容量。

2.2 耐压试验装置的组成

本悬式绝缘子交流耐压试验装置是一套试验系统，见图4。试验系统包括输入220V交流试验电源、调压器、电流表、试验变压器、被试绝缘子、高压试验引线、金属支杆、金属横担、金属紧固线、刚性金属短接线、铁帽、钢脚。其中，金属横担、金属支杆和金属紧固线构成了金属试验支架，支架各部位的连接可靠，保证电气连接稳定，试验期间，金属试验支架可靠接地，为被试绝缘子提供可靠接地。

2.3 耐压试验流程

应用本耐压装置进行耐压试验，工作流程见图5，主要包括以下步骤：

（1）现场组装金属试验支架，并通过专用接地裸铜线可靠接地，检查支架机械稳定性及承重能力，用万用表欧姆挡测试各部位的电气连接，确保金属支架的电气完整性，避免试验过程中发生放电。

（2）准备待试绝缘子串，通过钢脚悬挂于金属试验支架。

（3）用刚性金属短接线分别短接上述悬挂的被试绝缘子两侧金属附件，形成两路被试绝缘子引出线，一路引出线统一可靠连接于金属横担，另一路引出线与试验变压器高压试验引线可靠连接。

（4）准备加压试验回路，确保交流试验电源、调压器、电流表、试验变压器电气连接可靠，设备金属外壳可靠接地。

（5）悬空试验变压器输出端子，进行预加压，检验加压回路完整性及电压的正确输出。

（6）连接高压试验引线至被试绝缘子，按照耐压试验要求进行耐压试验，持续加压1min，无异常现象，调压器归零，拉开试验电压。拆除被试绝缘子串，隔离缺陷绝缘子，准备待试绝缘子串，按照步骤1～5继续进行后续试验。对于缺陷绝缘子，需要进行隔离、返厂处理。

3 新型交流耐压试验方法的实施方式

3.1 耐压试验装置的推荐配置

如图4所示，可以在工程现场组装金属试验支架，金属支杆及金属横担可采用工程现场的强度满足要求的角钢或脚手架钢管，要确保机械、电气连接部位金属无锈蚀，金属紧固线可以就地取材，能够保证金属支架稳定及足够的承重能力即可。试验支架组装后，要进行外观、机械稳定性及承重能力检验，避免试验支架垮塌；用万用表欧姆挡位测试各部位的电气连接，确保金属支架的电气完整性，避免出现悬浮电位或发生局部放电。

3.2 被试绝缘子的数量

准备待试绝缘子串，通过钢脚悬挂于金属试验支架。新建工程中，厂家包装供货的绝缘子一般为5片一串，可直接悬挂进行耐压试验；运行中的悬式绝缘子串一般大于5片，被试绝缘子串可适当增加，最多不超过7片，以减小支架高度及搬运难度。

3.3 被试绝缘子的试验接线

钢脚可提前固定于金属横担，悬挂绝缘子串时，由专人负责钢脚与铁帽的连接。用刚性金属短接线分别短接上述悬挂的被试绝缘子两侧金属附件，形成两路被试绝缘子引出线，一路引出线可靠连接于金属横担，接触面清洁、无污染，另一路引出线与试验变压器的高压试验引线可靠连接。短接线可现场就地采用刚性金属片，插入铁帽与绝缘件的缝隙实现与金属附件的可靠连接，也可加工试验专用短接线实现各金属附件的连接及统一插接。用万用表导通挡位测试以上所有临时试验用金属连接，确保连接可靠，避免脱落、放电。

3.4 试验准备

准备加压试验回路，确保交流试验电源、调压器、电流表、试验变压器电气连接可靠，设备金属外壳可靠接地。各设备连接线可采用通用的测试专用线及配套插头、接头，专用线的电流容量要考虑试验容量的需要，采用剩余电流保护开关实现试验回路的通断，允许条件下可采用万用表复核调压器输入、输出电压，避免调压器故障或回路断线延误试验。调压器至试验变压器的输入引线适当采用长专用线，增大加压操作人员与试验变压器的电气距离，以保证试验人员的人身安全。

3.5 耐压试验及注意事项

正式耐压试验前，悬空试验变压器输出端子，进行预加压。一方面，检验加压回路完整性及电压的正确输出；另一方面，防止过高的输出电压击穿被试绝缘子，避免加压回路缺陷带来的绝缘子缺陷及问题误判。

连接高压试验引线至被试绝缘子高压引线端，高压试验引线推荐采用裸铜线与试验变压器可靠缠接，另一端绑接专用夹子用于连接被试绝缘子高压加压引线，常规绝缘导线或专用线接头处易断线，隐蔽性强不易发现。

按照耐压试验要求进行耐压试验，持续加压1min，无异常现象，调压器归零，拉开试验电源。拆除被试绝缘子串，隔离缺陷绝缘子，准备待试绝缘子串。

4 结束语

本文提出的试验流程及试验方法是针对现阶段现场试验工作情况提出的，具备如下优势：

（1）试验方法借鉴悬式绝缘子的实际工况及基本电气原理，通过试验支架替代实际构支架，实现了机械支撑和可靠的接地连接；每串被试绝缘子串的绝缘子片数及绝缘子串总量可以根据实际需要灵活增减，灵活性强。

（2）该试验技术方案可同时进行多串绝缘子的耐压试验，试验电压值统一，提高了试验精度，横向判断依据准确，有利于发现缺陷绝缘子。

（3）采用多串绝缘子并联接线，每次耐压试验可以实现多数绝缘子同时加压考核绝缘强度，减少了重复拆卸、试验准备的工作量，工作效率得到了大幅提升。

（4）被试绝缘子统一悬挂试验，高压试验引线根据电气安全距离灵活调整，试验支架可靠接地，有效克服了卧式交流耐压试验方法的对地放电风险，充分保障了试验安全。

（5）该试验方案配备的装置及材料可以在现场就地取材，成本低廉，试验方法的高效降低了人工和辅助工器具的投入；试验方法减少了升压、降压的次数，降低了试验仪器的损耗，该方案经济效益显著。

[1]苏冬冬．悬式瓷绝缘子炸裂的分析及改进措施[J]．上海铁道科技，2012，(2)：(70-71,74)．SU Dongdong． Analysis and improvement of bursting of suspension insulators[J]．Shanghai Rarlway Science &Technology，2012，(2)：(70-71,74)．

[2]张永宏，白建国，韩钧，等．新型复合悬式绝缘子的开发应用介绍一种新型防“污闪”复合绝缘子[J]．科技资讯，2010，(25)：(117-118)．ZHANG Yonghong，BAI Jianguo，HAN Jun，et al．Development and Application of New Compound Suspension Insulator Introduction A New Anti-“Pollution Flash”Compound Insulator[J]．Science & Technology Information，2010，(25)：(117-118)．

[3]付斌，张川，孙洁琼．带电更换水平双分裂导线悬垂绝缘子工具研制与应用[J]．湖北电力，2013，37(9)：(10-12)．FU Bin，ZHANG Chuan，SUN Jieqiong，Development and Application of the Tools for Replacement of Horizontal Double Split Conductor Suspension Insulators[J]．Hubei Electric Power，2013，37(9)：(10-12)．

2017-01-10

2017-05-20

尹 航（1983—），男，工程师，主要研究方向：电力工程建设与项目管理工作，E-mail：yinhang@cet．sgcc．com．cn

兰 柏（1982—），男，高级工程师，主要研究方向：电力系统高压电气设备生产及故障诊断工作。E-mail：bo-lan@sgxy．sgcc．com．cn

高胜军（1975—），男，高级工程师，主要研究方向：电力工程建设与项目管理工作。E-mail：gaoshengjun@cet．sgcc．com．cn

AC Withstand Voltage Test Method of Suspension Insulator

YIN Hang1，LAN Bo2，GAO Shengjun1
（1. China Electric Power Equipment and Technology Co.，Ltd.，Xicheng District，Beijing 100052，China；2. Technology Center of State Grid Xinyuan Company Ltd.，Fengtai District，Beijing 100161，China）

Suspension insulators were widely used in electric power system，insulation performance is directly related to the personal，equipment and power system security. AC withstand voltage test method was applied to handing over test，preventive test，overhaul and defect treatment. At present，single-chip withstand voltage test method and insulator strings withstand voltage test method were widely used，which still existed shortcomings in test efficiency，accuracy，economy and safety. This paper presented a practical，efficient and safe test method.

suspension insulator；withstand voltage；test；defect

TM855

A学科代码：470．4037

10．3969/j．issn．2096-093X．2017．02．021