输电线路绝缘子故障分析与检测方法综述

雷海洋 周玉龙

摘 要：随着经济和科技的不断进步，我国电力取得了显著的成就，电力系统比较复杂，所以安全上对输电线路绝缘子故障检测有着较高的要求。基于此，本文以国网庆阳供电公司为例，通过对输电线路绝缘子故障的分析，分别从火花间隙法、小球放电法、红外线热像仪法和泄漏电流检测法等角度详细阐述输电线路绝缘子故障的检测方法，从而提高故障维修的效率，保障人身安全。

关键词：输电线路；绝缘子故障；故障检测

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

0 引言

输电线路中绝缘子是一种特殊的绝缘控件，它能够在架空输电线路中起到关键性作用，曾经绝缘子用在电线杆上，慢慢的变成了高压电线连接塔的一端的绝缘体，它的作用是为了增加爬电距离，绝缘子通常是陶瓷或者玻璃材质的，它不受环境与电负荷的变化影响，一旦失效就会损害整条线路的使用和运行寿命，是电力行业运行中的重要控件。

1 输电线路绝缘子故障分析

绝缘子的主要功能是为了实现电气绝缘和机械固定，例如在运行电压、雷电过电压和内部过电压时，不发生击穿或表面闪络现象，在长期和短期机械负荷下不产生损坏现象，绝缘子的金具，在运行电压下不产生明显的电晕放电现象，以免干扰无线电或电视的接收。输电线路绝缘子常见的故障有：（1）由于产品质量问题，雨季吸潮，绝缘子的性能降低，从而发生绝缘子闪络击穿和受热膨胀爆炸危险，最终绝缘子丧失绝缘的能力。（2）施工操作时出现失误损伤了绝缘子控件，导致绝缘子出现了裂缝、损伤或者缺釉的现象，在阴雨季节时会出现闪络、击穿故障，严重威胁了行人的安全。（3）长期使用下绝缘子老化，由于受到长期机电负荷和外部环境的影响，绝缘子的性能不断降低最终丧失绝缘的性能。（4）雷击过电压时使绝缘子产生闪络、烧伤现象。污闪，由于绝缘子表面污垢多，容易引起绝缘子闪络或沿面放电。

2 输电线路绝缘子故障检测方法

2.1 火花间隙法

火花间隙法使用的主要作用是尽量避免接触被保护管道的人员和设备因为突发过电压造成损坏，具体操作如下：（1）安装方式，防爆火花间隙最大放电电流是50KA，标注放电电流是100KA，冲击击穿电压要小于2.5kV，交流击穿电压小于1.2kV，火花间隙直径保持在50毫米，电缆线建议选择25mm2的电缆线，总长度可以根据需要自行调整，并使用M10螺栓螺母。（2）根据接地时定义的电压，适时调整接地击穿的间隙，如果没有达到设定的电压间隙之间的空气就会被击穿，产生电火花后电流通过这个间隙导入大地。如果电压小于设定的电压，线路和大地之间是绝缘的，所以建议在间隙两端采用锯齿形状的金属片，根据尖端处放电原理电火花容易在其中产生，该方式运用下常常为了避雷接地作用[1]。

2.2 小球放电法

小球放电法的应用主要是为了针对绝缘子的电压分布情况，利于绝缘子两端的小球测量并作出判断，通过观察小球放电的距离检测出运行情况。小球检测法同火花间隙法有着一样的优势，设备应用也是相对简单的，同时还能用来进行带电检测。由于小球放电法失误概率较高，所以在进行预测时需要不断频繁的调整。

2.3 红外热像仪法

红外热像是一门先进的科技，在军民两方都有广泛的应用，起源应用于军事，逐渐转为民用。民用中主要应用于研发或工业检测与设备维护中，在防火、夜视以及安防中起到了有效作用。红外线热像仪是利用红外线探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图反应，从而获得了红外热像图，图表与物体表面的热分布场相对应，上面不同颜色代表被测物体的不同温度。红外热像仪法对技术的要求很高，也是当前比较先进的故障检测方式，根据绝缘子表面的熱效应理论，在热效应基础上进行检测，最常见的应用是在涂有半导体釉的防污绝缘子上面，绝缘子带电运行时表面电流很大，温度上升也很快，这说的是质量好的绝缘子材质，如果质量差，它温度上升就很很慢，比起质量好的绝缘子低好几度。利用红外热像仪进行检测时很容易识别出来。绝缘子材质选择上如果选择的是瓷质，它的温度与劣质绝缘子温度不会相差很多，一般也就相差1摄氏度，但是红外热像仪测量法很容易受到环境的影响，因此如果在环境恶劣或者气候不稳定的情况下，不建议使用红外热像仪法对绝缘子故障进行检测[2]。

2.4 泄漏电流检测法

泄漏电流检测法的灵敏度很高，根据相关实验证明，泄漏电流检测法能够有效地发现其他实验中发现不了的变压器局部缺陷问题，例如对发生纯瓷套管等局部缺陷有一定效果。在使用时有以下几点建议：（1）双绕组和三绕组变压器测量泄漏电流顺序与部位问题，如果是双绕组变压器，需要进行两次测量，分别是高压绕组对低压绕组及地，低压绕组对高压绕组及地。如果是三绕组变压器，需要进行三次测量，分别是高压绕组对低压绕组及地、高压绕组对中压绕组及地、低压绕组对高压绕组及地。（2）相关测量注意事项，为了保证数据的准确，建议在微安表接到高电位上，在绝缘子表面上安全屏蔽环，接入微安表的进线侧使表面电流能够安全绕过微安表，从而保证测量时的准确性。测量的结果一般不会有太大的变化，一般情况下，当年测量的数值不会大于上一年测量数值的150%。（3）优势与不足，泄漏电流检测法可以准确的确定出绝缘子的零值低值，但泄漏电流与绝缘电阻有同样的缺点，受外绝缘表面污秽的影响很大，应用时应多加注意。

3 总结

总而言之，输电线路绝缘子故障检测工作是需要重视的问题，它会影响到整个输变电线路的运行安全，关系到施工人员与用户的人身安全问题，为了减少这些安全隐患，在输电线路绝缘子故障的问题上多加防范，利用科学的检测方法进行安全有效的检测，有利于保证输电线路的平稳运行，在一定程度上减少电路事故的发生，对整个电网的运行工作起到积极作用。

参考文献：

[1]高静辉.输电线路绝缘子故障分析与检测方法综述[J].山东工业技术，2016（15）：165-166.

[2]张弛.输电线路绝缘子的故障分析及检测方法[J].科技创业家，

2012（21）：102.