复合绝缘子运行事故预防浅析

马都师 甘一泉 李巍

摘要：目前输电线路中大规模使用了复合绝缘子，在电网运行中起到了十分重要的关键作用。本文简要介绍了复合绝缘子的运行特点、事故危害情况，并给出了损坏事故预防措施。

关键词：输电线路；复合绝缘子；电网

复合绝缘子相对于其他类型绝缘子，具有机械性能优良、防污闪性能好、耐电蚀性优异、结构稳定性好等一系列优点，在世界范围内发展使用广泛，在我国各级电网运行中也大规模使用，取得了良好的效果。

一、复合绝缘子运行特点

（一）电气性能

1.雷击闪络。各电压等级复合绝缘子的雷击冲击50%放电电压要比瓷质或者玻璃绝缘子串降低7%～25%，即复合绝缘子的耐雷水平差。

2.零值问题。瓷质或者玻璃绝缘子存在零值击穿、零值检测和更换的问题，而复合绝缘子没有这样的问题。

3.耐污性能。复合绝缘子构成材料为硅橡胶材料，憎水性好，相对于瓷质绝缘子，其耐污性能仍然是很高的。

（二）机械性能

复合绝缘子使用的玻璃纤维芯棒的轴向抗拉强度很高，一般都在600MPa以上，是瓷质绝缘子的几倍以上。但是复合绝缘子采用的环氧树脂芯棒与钢脚金具两种不同材料压接工艺，钢脚或压接部位的抗拉强度稍低，这是个短板，无法弥补。

（三）抗老化性能

瓷质绝缘子有近百年的运行经验，其抗老化能力较强。复合绝缘子采用的是新型材料，相对来说，运行推广时间较短。在运行中易受到大气、温度、紫外线、电场或者其他一些因素影响，材质会发生老化甚至劣化现象，这会造成复合绝缘子性能的下降，影响线路运行安全。

二、复合绝缘子事故危害

复合绝缘子事故的原因基本包括：绝缘子电气损坏，如界面击穿或闪络；机械损坏，如脆断、折断等，此类事故可能导致电网发生极大负面事故。

（一）电气损坏故障

电气损坏大概有两种情况，一是界面击穿（内击穿），此种情况是由于复合绝缘子的界面或芯棒存在缺陷，如果发生往往是一种恶性事故，极有可能造成线路全线停运，影响极大。这都要求我们在选用复合绝缘子时严格把关，使用质量和工艺都优良的产品；线路运行期间加强巡视，对复合绝缘子做多方面的检测，全力防范影响线路安全的事故发生。二是绝缘子闪络。线路运行气候条件变化、绝缘子材质区别（性能差异、尺寸大小）、常见异物（鸟粪、锡箔纸、塑料袋、风筝）都是造成绝缘子闪络的原因。

（二）机械损坏故障

1.复合绝缘子芯棒断裂和芯棒脆断，復合绝缘子芯棒断裂是由于芯棒外硅橡胶外套被穿破、电蚀穿孔或者压接不严，造成水分或者酸性物质进入芯棒内，在线路长时间运行中受到电老化导致芯棒受到腐蚀变脆，绝缘子脆断位置往往集中在场强高的高压端。这要求我们必须选用质量优异的复合绝缘子，压接工艺必须先进、合格。同时对于大档距、高落差、重要交叉跨越处均要采用双串绝缘子，最好采用双独立挂点。复合绝缘子的脆断虽然发生概率较小，但危害较大。必须加强输电线路的巡视，使复合绝缘子的脆断发生概率降到最低。

2.机械强度随着复合绝缘子运行时间的递增而下降，在未来是影响电网运行的一个重要因素，电网运行单位必须做到按照规程来执行各项工作。

（三）其他故障

其他故障如污闪、憎水性、雷击闪络、鸟害、安装损坏等。

1.复合绝缘子的耐污性能及憎水性能。

影响复合绝缘子憎水性能恢复的主要因素包括硅橡胶材料配方不同，其憎水恢复率也不同。环境温度的变化影响，温度低、恢复慢，温度高、恢复快。防止复合绝缘子污闪事故可适当增加复合绝缘子的串长，棒性可增加伞数或者采用特殊伞性。

2.复合绝缘子的覆冰及冰闪。

输电线路绝缘子表面覆冰或者冰棱桥接后，绝缘强度会下降，泄漏距离会缩短，在融冰过程中绝缘子串电压分布的畸变会降低覆冰绝缘子的闪络电压。覆冰越重，电压分布畸变变大，绝缘子串两端特别是高压端绝缘子承受电压百分数越高，随着冰水导电率的增大，泄露电流会不断增大，这样极易造成闪络跳闸。防止复合绝缘子的冰闪事故可以有选择的进行倒V形改造，这样倾斜的绝缘子融冰不会贯通，也可以加特制大盘径（采用大中小伞结构）。

3.同等电压等级的输电线路，复合绝缘子耐雷水平低于盘形瓷质绝缘子，相对容易发生雷击闪络事故，因此在丘陵或山区地区不宜使用复合绝缘子。

4.随着生态环境的日益变好和人们动物保护关键的增强，复合绝缘子的鸟害逐渐呈现多发趋势，鸟害主要分为两种，一种是鸟粪闪络，其机理是鸟粪在下落的瞬间改变了绝缘子周围的电场分布，是鸟粪通道与绝缘子高压端发生了空气间隙击穿而导致的闪络；还有一种是鸟啄伞裙引起绝缘子伞裙护套的损坏。安装防鸟刺、惊鸟装置、绝缘子第一片使用大盘经绝缘子等措施都能取得一些良好的效果。

复合绝缘子的安装损坏情况可能发生在线路施工、绝缘子运输和存储等环节，必须全程严格把关，决不能让受伤的复合绝缘子上网运行，避免电网事故的发生。

三、复合绝缘子事故的预防措施

（一）严把质量关，在招投标环节，确保复合绝缘子的质量。目前国内外生产绝缘子的厂家很多，质量参差不齐，必须对绝缘子的质量进行监督和检查，确保电网和电力系统的安全运行。

（二）在复合绝缘子的运输、存放、安装和检修过程中，必须严格按照规定执行各项工作，确保绝缘子复合质量要求。

（三）微气象区或者是重要跨越段可根据实际情况采用不同结构的绝缘子安装方法，确保复合绝缘子的安装使用符合各项指标要求。

（四）解决鸟害问题，必须根据具体情况结合使用不同的防鸟措施，如惊鸟装置、防鸟刺等。

（五）防止复合绝缘子的雷击闪络，着重考虑调整复合绝缘子的干弧距离、安装均压环等措施。

（六）多雷地区或雷电活动较强区域不宜使用复合绝缘子。

（七）根据现场实际情况，增加对复合绝缘子的憎水性检测，记录相关参数，建立线路复合绝缘子数据库。

（八）积极运用在线检测装置、无人机等先进的手段开展线路特巡，提高输电线路运行和检修的效率。

（九）严格按照规程要求，加强复合绝缘子的运行管理工作，不断积累经验，不断提高管理水平，全力确保电网的安全运行。

参考文献：

[1]胡毅，输电线路运行故障分析与预防。中国电力出版社，2007

[2]阎东，卢明，张柯，吕中宾，输电线路用复合绝缘子运行技术及实例分析。中国电力出版社，2008