支柱绝缘子故障快速处理技术研究

江栩铄 杨磊

摘要：本文针对母线静态下坠力及刀闸分合时有限的振动力的外因下产生裂纹并在雨水侵入瓷体内从而引起发热原因进行全方位分析，制定相应停电检修计划，准备好相关工器具、备品备件及机具，和严格的处理措施，快速对支撑绝缘子进行更换消缺，维护了电网的安全稳定运行。

关键字：支撑绝缘子;发热;裂纹;缺陷处理

1、设备缺陷（故障）发生经过。

2021年06月12日11时14分，运行人员在雨后开展防风防汛巡站檢查时，当巡至110kV场地故障绝缘子附近听到明显的“吱吱吱”放电声，声音初步判断来源于1262刀闸与1012刀闸之间的110kV 2M母线支柱绝缘子，随后运行人员对其进行红外测温，情况如下表1（期间运行已进行多次测温， 表中只列举变化较大的两个时间点），发热成像图如下图1、2：

2、处理过程

110kV #2母线损坏支柱绝缘子更换工作票许可，相关前期工作包括备品紧急调配及试验、检查，工器具的清点，现场的施工处理方案及人员的分工等均已提前准备到位。现场使用搭建3层的脚手架，使用人力绳索拉扯的方式运输支柱绝缘子（重80～100斤），并使用一条长约3米的槽钢拉住更换过程中短时悬空的B相管母如图3，更换过程中发现备品绝缘子高度及上法兰孔距合适，但下法兰孔距存在差异，需使用手电钻重新对基础进行开孔工作，开孔工作完成后，将备品绝缘子进行安装，力矩紧固后，检查绝缘子垂直度正常，螺丝没对侧受力等情况，最后拆除固定用槽钢及脚手架后，检查没遗留物品，并经运行验收合格后，结束工作票。

3 缺陷原因分析

造成绝缘子产生裂纹的3大主要诱因，分别为制造工艺控制问题、瓷坯料缺陷和运行环境影响，其制造工艺控制问题、瓷坯料缺陷目前我所已联系电科院准备对损坏的支柱绝缘子作进一步的工艺及材料方面的检查试验，而运行环境的影响，我所每年均会对全站支柱绝缘子开展带电水冲洗，最近一次带电水冲洗为2017年03月07日，且从相邻两相绝缘子及之前检查的高清照片中可观察得，损坏支柱绝缘子表面不存在严重污秽的情况，且其母线支柱绝缘子本身只承受静态的下坠力，故基本可排除产生裂纹的主要原因是运行环境影响所致。

针对其发热的原因，主要是分析为水是强极性物质，具有相当高的介电常数，当其处于交变电场内时，水分子将随电场方向的改变不断转向，即反复极化。水分子转向时的相互摩擦将产生能量损耗（介电损耗）并转为热量，使水分的温度上升，从而使绝缘子产生发热，其发热点存在快速升高的原因是由于侵入瓷体内水份数量及渗入深度增加所致。运行在同一时间不同角度对绝缘子测温，温度存在差异的可能性分析为瓷体内水分的分布不同，而裂纹处水分较多，故发热点最高。而产生“吱吱吱”的放电声原因，主要是裂纹导致绝缘子某一部位与带电母线存在电压差放电所致。

事后，对故障绝缘子进行详细外观检查，发现其存在一条由上至下不间断的裂纹（即瓷瓶上每一片均存在裂纹），不排除在拆除、搬运过程中对瓷瓶进行了二次伤害，但我们在拆除前已对其进行了必要的保护如图4。

基于现场检查与处理结果，初步判断110kV侧1262刀闸与1012刀闸之间的2M母线B相支柱绝缘子断裂的主要原因为制造工艺控制问题、瓷坯料缺陷留下质量隐患，该绝缘子运行年限至今已有21年之久，并在承受母线静态下坠力及刀闸分合时有限的振动力的外因下产生裂纹并在雨水侵入瓷体内从而引起发热。

从上图4可直观了解到，该母线支柱绝缘子主要起支撑、绝缘及固定母线的作用，正常情况下该绝缘子只承受过渡段母线自然下垂时的静态下坠力，现场故障支柱绝缘子相邻两间隔刀闸分别为1012、1262刀闸，均为西门子剪刀式刀闸，该类刀闸在分合时，受静触头抱箍的缓冲保护，其对母线的振动影响非常有限。

4 结论

（1）将存在裂纹的支柱绝缘子送电科院，进一步进行制造工艺及材料品质的专业检测和分析。

（2）由检修专业牵头，成立针此次绝缘子断裂的专项调查小组，继续对支柱绝缘子的产品质量、性能指标、设计标准、选用原则、运行要求等咨询收集和深入调查分析。