输电设备提高防污能力的措施论述

张咏

摘要：通过对输电线路绝缘子的评析，结合输电线路的运行现况，调整输电线路的外绝缘配合，并提出输电线路提高防污能力的措施。

关键词：输电设备  防污  措施  论述

0  前言

由于架空線路分布很广，又长期处于露天之下运行，所以经常会受到周围环境和自然变化的影响，从而使输电设备在运行中会发生各种各样的故障。如线路上存在不良绝缘子、绝缘水平、机械负荷老化，再加上线路周围环境污秽的影响，就很容易发生污秽事故，保证输电设备的安全稳定运行和运行维护就显得更为重要，如何提高输电设备的防污能力是我们研究的重要课题之一。

1  盘型绝缘子评析

盘型绝缘子具有良好的绝缘性能，耐气候性，耐热性和组装灵活等特点，被广泛用于各级电压线路上，但随着盘型绝缘子的用量迅速增加，盘型绝缘子也逐渐暴露出一些缺点，给安全运行和维护带来麻烦。盘型绝缘子均属可击穿型，当受冲击电压作用下或发生污闪时，容易使单片绝缘子顶端被击穿，击穿的根源多数情况下是由于机械负荷所造成的开裂（这种开裂可能在过高的例行试验负荷下和在运行中缓慢发展而来）所致。对于瓷绝缘子老化结果产生零值或低值瓷瓶，若剔除不全或漏检，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，可能会使该老化绝缘子头部因瞬间骤热而发生爆炸，造成断串事故。盘型绝缘子为弥补帽脚相连而接的电气距离，得到一定的爬电比距，往往通过伞裙下表面增加棱状数目和深度来达到，当用于污秽较严重地区或粉尘较大的地域，因其自洁性能差，往往下表面结垢严重，存在污闪隐患。

2 合成绝缘子评析

随着电压等级的提高和污秽的加重，盘型绝缘串自身荷重和片数将大幅度增加，使得盘型绝缘子串有效爬距与串长比增加很小，在制造工艺方面也存在无法克服的困难，且增加了线路投资和运行维护费，因此合成绝缘子就显示出更优越的特性，它是一种新型的防污绝缘子，具有强度高、重量轻、抗冲击、耐污性能好、清扫周期长甚至不清扫、结构简单、易于安装、易于向大吨位发展、在相同串长下耐污能力较高等优点。

国外合成绝缘子的研制和挂网较早，使用范围相当广泛，且已取得很多成功经验。国内合成绝缘子主绝缘部分生产经单伞粘结、芯棒护套挤包、整体注射的发展，目前硅胶和成型技术已向国际水平接轨。端头连接经多样化并存（内楔式、外楔式、内外楔式、胶装式、螺纹式）逐步趋同于国际流行的探伤监控下的压接式，结构简单美观，产品质量人为分散性得到控制。从多起运行脆断事故的经验教训中，认识到界面处理的重要性，各大厂根据自家连接结构实际，芯棒采用不同防水汽入侵技术，并结合压接新技术，采用抗老化密封圈，利用外部压力，密封圈将芯棒、硅橡胶和金属件3者严格隔离而又紧密结合，大大保障了界面不被腐蚀和破坏。合成绝缘子所具有的优良电气性能：高耐污性能（污湿闪电压是瓷或玻璃2-3倍）;能承受很高的击穿电压（属不击穿型绝缘子）;良好的耐电蚀性能;无线电干扰水平低;泄漏电流小;工频干闪电压略高于瓷或下班盘型绝缘子串;湿闪电压较盘型绝缘子串高约15%;雷击冲击50%放电电压与盘型绝缘子串相当;免维护或少维护等优点，已被输变电技术人员认可和运行部门认同，目前已广泛用于多种电压等级的线路和变电所母线上。

根据浙江省110kV以上5万支绝缘子运行情况统计（截止1999年底），其总事故率为0.449%，比瓷0.2368%（掉串率0.0056%）、玻璃0.1647%均低，反映了合成绝缘子是可以依赖并颇具潜力的产品。尽管合成绝缘子的老化问题存在争议，认为合成绝缘子是由有机材料制成的，有机材料的老化速度比陶瓷、下班等无机材料要快;但有资料认为硅橡胶是有机高分子硅氧聚合物，具有“接近无机硅酸教育界的各种抗老化性能;也有认为太阳的紫外线照射能量不足以打开硅胶硅氧分子键，由此认为抗老化能力与陶瓷下班相媲美。

3  盐密测量  划分污秽的分布等级

盐密测量应采用年最大盐密值，尽可能在各种积污季节接近结束，第一次降雨来临之前测量。

a、取样

取普通悬式绝缘子串上、中、下三片的平均值，也可取整串测量的平均值作为测量结果，对双伞形防污瓷绝缘子，其测量值取在相同污秽环境条件下为普通绝缘子平均值的一半。

b、计算方法

采用测量电导率来换算盐密值的计算方法

SDD=（δ20/24.56）1/K·V/100·1/A（mg/cm2）;

式中：δ20为20℃时的污液电导率（μS/cm）;

V为绝缘子清洗用蒸馏水量（ml）（规定为300ml）;

A为绝缘子清洗表面积（cm2）;

k为换算指数，根据系统内绝缘子表面盐密实际测量中的污液电导率范围，确定换算指数k的取值为：

当δ20≤800μS/cm时，取0.910;

800<δ20≤3000μS/cm时，取0.925;

3000<δ20≤2000μS/cm时，取0.938。

通过开展盐密测量工作，积累电网绝缘子近3-5年盐密值的变化，根据近年来电网运行设备污闪事故率和跳闸率的具体情况，划分电网的污秽分布等级，采取相应的对策，更有效的控制电网的污闪事故。

4  抽样零值

采取不定期、不定点抽样零测，随时掌握线路上绝缘子的劣化率，根据劣化率的大小，制订检修计划。

现今我们采用火花间隙法测量绝缘子，这种火花间隙测杆是一根长为5米的绝缘杆，其末端有一个叉形金属头，当测试绝缘子串上的每一片绝缘子时，叉头的一端与被测试绝缘子的铁帽相接触，而另一端逐渐接近被测试绝缘子的铁脚，在叉头与绝缘子两端相碰之前，所形成的间隙上作用电值，就是被测试绝缘子上的分布电压，若该绝缘子完好，则在间隙比较大的时候，就开始产生火花放电;如果绝缘子有缺陷，分布电压降低，则只有在金属叉靠近绝缘子时，才会产生火花放电;若金属叉已和铁脚相碰也不产生火花放电，则表明此绝缘子已被击穿，为零值绝缘子。因此，可以根据火花声音的大小，来判断绝缘子的好坏。

通过抽样零测工作的开展，做好零测工作的记录，来确定线路绝缘子的劣化率，使我们对线路检修计划制定工作做到心中有底。

5  状态检修

以往的检修工作比较局限于计划，计划工作任务必须按时完成，往往和重大缺陷的处理时间相互冲突。为了更好的完成各项检修工作，我们制定了有关的检修制度。

通过盐密测量工作定期的开展和抽样零测工作不定期的进行，使我们掌握了输电设备外绝缘部分存在的隐患，为检修工作打下坚实的基础。在日常的工作中，零测工作开展得最有成效，在对110kV鄂城线抽样零测时，发现该线路耐张杆绝缘子零值较多，劣化率达到43%，如此高的劣化率，严重威胁到线路安全稳定的运行，分局及时组织力量，对该线路耐张杆塔15基进行了单片或整串的绝缘子更换，提高了设备的健康水平。

6  结论

（1）通过近几年盐密测量，抽样零测与状态检修工作积极的开展，使我们在设备维护与检修工作中取得了较大的成效，自分局97年10月3日由于污闪而造成断串、导线落地事后，分局管辖的输电设备未发生污闪事故.

（2）盘型悬式绝缘子在电网建设和发展中起着巨大作用，并依然在输电线路中大量使用.

（3）合成绝缘子技术性能不断成熟和提高，并更易向大吨位发展，它结构简单、轻巧，具有高的耐污性能和免维护（或少维护）的特性，它是一种最具发展潜力的绝缘子。

（4）对输电线路实施盐密监测，制定输电线路污区分布图，选择输电线路合适的外绝缘配合，提高输电线路防污水平，为输电设备安全、经济运行提供可参考的技术资料。