关于一起合成绝缘子烧毁故障的原因分析和防范措施

郑泽飞

清远清新供电局 广东清远 511500

1 故障发生过程

11月10日20时20分，10kV沙河线发生C相接地故障，调度跳开10kV沙河线716开关。沙河运行维护班接报后组织运行人员巡视线路，发现10kV沙河线#78塔C相绝缘子断落，#77—#78塔C相导线掉落滨江河（#77、#78塔为耐张塔，导线跨越滨江河）。10kV沙河线在2009年12月投运。

2 故障原因分析

（1）查调度日报，10kV沙河线最近一次跳闸为9月23日过流ⅡⅢ段动作跳闸，重合成功，当地天气为雷雨。

（2）经现场检查，绝缘子烧断的原因为前期绝缘子受到雷击击穿，硅橡胶外套向上开裂，巡查时难以发现。受雷击后的绝缘子耐压降低，已形成了低值或零值绝缘子。干燥天气情况下，棒芯还能满足工频电压耐压要求，不至于发生放电。11月10日由于沙河地区下雨，雨水从击穿部位渗入棒芯，绝缘降低，绝缘子发生放电现象，芯棒受潮将发生水解反应，降低合成绝缘子的机械强度，并最终形成接地并烧断绝缘子。#78塔导线跳线采用安普线夹，经现场检查发现，该安普线夹安装不规范，是用板手敲打进去，不是用专用手枪打进去的，线夹与导线接触不够结实[1]。

3 其他类似故障

2014年至今，我局共发生10kV合成绝缘子击穿、烧断故障共11宗。在下述故障中有9宗的绝缘子硅橡胶外套向上开裂，巡查时难以发现。

我所共发生6宗。

（1）2014年5月22日，10kV大湾甲线#6塔A相绝缘子击穿造成线路接地。（10kV大湾甲线、大湾乙线、大湾丙线、大湾丁线四回同塔架设）

（2）2014年6月27日，10kV沙河线#33塔A相绝缘子击穿。

烧毁的绝缘子

（3）2015年9月28日，10kV大湾乙线#7塔A相绝缘子烧毁造成线路跳闸。

（4）2016年6月22日，10kV军田甲线#35塔35T01刀闸A相绝缘子击穿接地。

击穿的刀闸

（5）2016年12月27日，10kV鱼咀线#52杆C相绝缘子雷击烧断接地。

（6）2017年11月10日，10kV沙河线#78塔C相绝缘子断落掉线。

据了解，其他供电所也有发生类似的故障。

4 原因分析

合成绝缘子也称为复合绝缘子，硅橡胶绝缘子，由棒芯、伞盘及金属端头铁帽组成。芯棒是由树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃钢棒，抗拉强度高，承受合成绝缘子的机械负荷，是内绝缘的主要部分。芯棒受潮将发生水解反应，降低合成绝缘子的机械强度，引发掉串事故，因此确保芯棒不受潮是合成绝缘子安全运行的基本条件。伞裙护套是以硅橡胶为基体，是合成绝缘子的外绝缘。

合成绝缘子结构

5 其他常用绝

5.1 瓷绝缘子

属于可击穿型绝缘子，其绝缘性能随着运行时间的延长会逐渐降低甚至完全丧失，即通常所说的瓷绝缘子的“老化”现象。混有老化绝缘子的绝缘子串，在遭受雷击闪络（或污闪）时，由于较高的雷电流和随后的工频续流（或短路电流），可能会使该老化绝缘子头部因瞬间骤热而发生爆炸，绝缘子断串造成导线落地的恶性事故[2]。

5.2 玻璃绝缘子特点

零值自爆是钢化玻璃绝缘子一大特点，因而无需对其进行绝缘测试（测零），大大减轻维护工作量，也利于及时发现和更换零值绝缘子；具有零值绝缘子的绝缘子串，当发生污闪或雷击闪络时，短路电流在零值绝缘子铁帽和钢脚的外部通过而不经过铁帽内部（因自爆后的绝缘子其铁帽和钢脚间的空间距离很短），这就大大减少断串的概率。零值自破后的残锤的残余强度仍然很高，均大于额定负荷的标准值，因此不会造成导线落地事故。（当钢化玻璃绝缘子有内部缺陷（例如玻璃体内残存有杂质）或受大的外力冲击时，绝缘子玻璃体外层压应力和内部张应力的平衡受到破坏，内部的张应力得到“释放”，使玻璃体爆得粉碎，这就是通常所说的“零值自爆”。）

6 防范措施

（1）玻璃绝缘子零值自爆的特点非常适合安装在山区线路，可减轻巡视难度和强度，有利于及时发现雷击绝缘子并及时更换，确保线路设备安全运行，弥补绝缘子雷击难以发现的的弱点。现阶段将非人流密集区线路瓷绝缘子、合成绝缘子更换成玻璃绝缘子。

（2）增加线路防雷措施:如线路避雷器、避雷线、避雷针。

（3）加强巡视管理，实行杆杆到位，使用望远镜检查，不放过任何疑点。

（4）加强培训，使员工明白日常运行中的绝缘子特点，巡查时做好有所侧重点，快速发现缺陷或故障[3]。

（5）大雾、潮湿天气增加夜巡，及时发现有缺陷的绝绝缘子。

（6）使用红外成像仪对合成绝缘子进行检查，及早发现低值绝缘子。（输电线路中已采用）

（7）导线跳线每相采用2只C型线夹或并沟线夹、力矩线夹，增强导线受力，在掉串时不发生掉线现象，减轻抢修工作难度和强度。不推荐采用安普线夹。