01

概述

隨著電力工業(yè)的發(fā)展，輸電容量急劇增長，電壓等級不斷提高，110、220、500、750甚至1000 kv都已經(jīng)出現(xiàn)并成熟發(fā)展。電力系統(tǒng)對絕緣子的要求越來越高，新型絕緣子也不斷涌現(xiàn)，以前瓷絕緣子XP系列、玻璃絕緣子LXP系列、現(xiàn)在防污瓷絕緣子XWP系列、鋼化玻璃絕緣子FC、BC等等，就其各種性能比較合成絕緣子以質(zhì)量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、維護(hù)工作量小、防污性能好、造價(jià)低逐漸脫穎而出。

合成絕緣子被稱為有機(jī)復(fù)合絕緣子、硅橡膠復(fù)合絕緣子

復(fù)合絕緣子按型號和不同的廠家可分為：HXS系列（保定產(chǎn)品）FXBW系列（溫州國工，湖北襄樊、廣州、）FXB系列（山東淄博、上海虹橋、大連電磁廠）XSH系列（湖北襄樊）等等。

在咱們運(yùn)城輸電線路上按電壓等級可分為110kv、220kv、500kv種。

（本文討論的是線路棒形懸式合成絕緣子）

合成絕緣子的基本結(jié)構(gòu)為金具、芯棒、傘裙護(hù)套。

芯棒是合成絕緣子機(jī)械負(fù)荷的承載部件，同時(shí)又是內(nèi)絕緣的主要部分，合成絕緣子的芯棒材料采用樹脂增強(qiáng)的玻璃纖維組成

傘裙護(hù)套是合成絕緣子的外絕緣部分，其作用是使合成絕緣子具有足夠的防濕閃和污閃的外絕緣性能，保護(hù)芯棒不受外部環(huán)境侵襲，通常傘裙護(hù)套都有優(yōu)良的耐污閃性，耐漏電起痕和電蝕性，耐高低溫和大氣老化的性能。復(fù)合絕緣子的優(yōu)異耐污閃性能都是由傘裙護(hù)套提供的，它在芯棒的外層，容易損壞，所以傘裙護(hù)套也是我們重點(diǎn)保護(hù)和研究的對象。

芯棒和護(hù)套是通過中間的粘接層連接到一起的，如果粘接不好這里就成為內(nèi)絕緣的弱點(diǎn)。

金具是合成絕緣子的機(jī)械負(fù)荷的連接部件，它與芯棒組裝在一起構(gòu)成合成絕緣子的連接件，來傳遞機(jī)械負(fù)荷。

02

復(fù)合絕緣子的優(yōu)點(diǎn)

復(fù)合絕緣子從結(jié)構(gòu)到材料都完全不同與瓷或玻璃的絕緣子。性能上也大不相同，主要有以下幾點(diǎn)：

2.1

強(qiáng)度高，質(zhì)量輕

接觸過合成絕緣子的人都了解，一支合成絕緣子質(zhì)量很輕，只不過是瓷質(zhì)絕緣子的1/5，但絕緣子的周向抗拉強(qiáng)度很高一般都在6000mpa以上，而這樣的優(yōu)點(diǎn)非常深受線路職工的歡迎，主要可以在施工和事故搶修中大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2

無零值

合成絕緣子屬于棒形絕緣結(jié)構(gòu)，其傘裙是硅橡膠的有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)其內(nèi)外極間距基本相等，一般不發(fā)生內(nèi)部絕緣擊穿，所以也不需要零值檢測。

2.3

污閃電壓高

合成絕緣子的傘裙護(hù)套是有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)，表面能很低呈現(xiàn)很強(qiáng)的憎水性。親水性或憎水性是固體材料的表面性能，水在憎水性的固體表面形成的是一種相互分離的水滴或水珠狀態(tài)，人們熟悉的荷葉表面即自然界中典型的強(qiáng)憎水性表面，水在其上呈滾圓的水珠狀；而水在親水性表面形成的則是連續(xù)的水膜或水片狀態(tài)，如水在陶瓷或玻璃表面的狀態(tài)。而不行成連續(xù)的水膜，因此泄露電流較小，難以形成局部電弧，不容易發(fā)生沿面閃絡(luò)。因而污閃電壓高。

2.4

運(yùn)行維護(hù)簡單

污閃性能高，不必進(jìn)行污穢清掃，有不要進(jìn)行零值檢測是維護(hù)工作量大大降低

03

復(fù)合絕緣子的技術(shù)數(shù)據(jù)

我國的合成絕緣子的主要有我前面介紹的4個(gè)系列組成，下面我來介紹一下四個(gè)系列的合成絕緣子：

3.1

HXS系列

此系列主要有華北電力集團(tuán)公司保定修造廠及河北正恒電力器材有限公司生產(chǎn)，H X S 2--110/70（100）的型號的含義：

H—表示合成絕緣子，

X--表示懸式，

S—表示實(shí)心（棒形）

2—表示設(shè)計(jì)序號

110—表示額定電壓等級，

70—表示額定機(jī)械負(fù)荷（kN）

其總泄露距離為242cm，結(jié)構(gòu)：為大小傘結(jié)構(gòu)

其他型號的H X S 2--220/160（100）泄露距離為484cm，結(jié)構(gòu)：為大小傘結(jié)構(gòu)。H X S 2--500/160（180）泄露距離為1100cm，結(jié)構(gòu)：為大小傘結(jié)構(gòu)。

3.2

FXBW系列

該系列主要有溫州國工實(shí)業(yè)和河北正恒、襄樊生產(chǎn)。FXB W 3-110/70的型號的含義：

FXB—表示棒形懸式復(fù)合絕緣子；

W—表示大小傘（等徑不表示）；

3--表示設(shè)計(jì)序號 ，1、2指爬電比距為20mm/kv，3、4表示爬電比距為25mm/kv。

3.3

XSH系列

該系列主要有湖北襄樊生產(chǎn)。XSH—70/110B的型號的含義：

XSH—表示懸式實(shí)心合成絕緣子系列；

70—表示額定機(jī)械負(fù)荷（kN）；

110—表示額定電壓（KV）；

B—表示結(jié)構(gòu)型式。

3.4

FXB系列

這主要有河北正恒、山東淄博、湖北襄樊、上海虹橋，也是咱們用的最多復(fù)合絕緣子，F(xiàn)XB—110/70的型號的含義為：

FXB—表示棒形懸式復(fù)合絕緣子；

70—表示額定機(jī)械負(fù)荷（kN）；

110—表示額定電壓（KV）；

這四個(gè)廠的絕緣子我區(qū)共用13416支。具體的合成絕緣子參數(shù)見附件的詳細(xì)列表。

04

復(fù)合絕緣子的常規(guī)絕緣子的運(yùn)行維護(hù)和檢修

 復(fù)合絕緣子由于重量輕、強(qiáng)度高、耐污閃性能強(qiáng)、制造維護(hù)方便等眾多優(yōu)點(diǎn)而在電力系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用，打破了瓷、玻璃絕緣子的長期統(tǒng)治地位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，復(fù)合絕緣子在我國電網(wǎng)運(yùn)行總數(shù)約200萬支，就使用數(shù)量而言，我國已成為僅次于美國的復(fù)合絕緣子使用第2大國。但隨著運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行數(shù)量的增加，復(fù)合絕緣子發(fā)生故障的信息也逐漸增多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止1998年，在華東、華北地區(qū)發(fā)生15起界面擊穿 事故，廣東、華東、華北地區(qū)發(fā)生23看起污閃事故。顯然，在改進(jìn)配方及制造工藝、提高復(fù)合絕緣子質(zhì)量的同時(shí)，有針對性地開展運(yùn)行復(fù)合絕緣子檢測技術(shù)的研究對保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。目前運(yùn)行中處長全絕緣子的檢測技術(shù)主要有：

4.1

直接觀測法

目前對于復(fù)合絕緣子外部物理缺陷最為常用的方法是直接觀測法，即用雙筒望遠(yuǎn)鏡在塔下觀察以發(fā)現(xiàn)常見的表面缺陷如護(hù)套、傘裙、金具等部位有無開裂、電蝕損、粉化、漏電痕跡等，如有以上現(xiàn)象應(yīng)立即更換絕緣了。但地面觀察不夠可靠，還需登塔檢測而且難以發(fā)現(xiàn)內(nèi)絕緣故障如樹技狀通道等。

具體觀測內(nèi)容為：

1)觀察在雨霧露等氣象條件下合成絕緣子表面局部放電的情況

2）端部金具連接部位有否出現(xiàn)明顯的滑移和附件電蝕情況。

4.2

紫外成像法

微小但穩(wěn)定的表面局部放電會導(dǎo)致復(fù)合絕緣子傘裙和護(hù)套形成碳化通道或電蝕損。當(dāng)絕緣子表面形成碳化通道時(shí)，其使用壽命會大大降低，甚至在短期內(nèi)被擊穿。利用電子紫外光學(xué)控傷儀可以帶電檢測復(fù)合絕緣子表面由于局部放電而形成的碳化通道和電蝕損，其原理是：局部放電過程中帶電粒子復(fù)合會放出紫外線，當(dāng)絕緣子表面形成導(dǎo)電性碳化通道時(shí)，局部放電加劇。該方法的不足之處是要求在夜間、正溫度環(huán)境下操作；另外要求檢測時(shí)正在發(fā)生局部放電，這要求檢測應(yīng)在高濕度甚至有降雨的環(huán)境中進(jìn)行。但檢測結(jié)果容易受到觀察度的影響，檢測設(shè)備也較昂貴。

這種檢測的方法我只在合成絕緣子技術(shù)交流會中，聽四川成都合成絕緣子研究所介紹，了但沒有用過，需要進(jìn)一步了解

4.3

紫外成像法

紅外成像法可以檢測局部放電、泄漏電流流過絕緣物質(zhì)時(shí)的介電損耗或電阻損耗等引起的緣子局部溫度升高，可以用于線檢測。廣電集團(tuán)佛山供電分公司對大量運(yùn)行復(fù)合絕緣子進(jìn)行了紅外熱像測溫普查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：凡有明顯局部過熱點(diǎn)的絕緣子，其過熱點(diǎn)至絕緣子高壓端硅橡膠表面均顯著發(fā)黑、粉化、變脆、憎水性基本喪失，有的出現(xiàn)許多細(xì)小裂紋甚至出現(xiàn)嚴(yán)重破損；發(fā)熱點(diǎn)至高壓端不能承受工頻耐壓試驗(yàn)或陡波沖擊試驗(yàn)，可知發(fā)熱點(diǎn)為內(nèi)絕緣價(jià)面局部放電進(jìn)展的位置。儀器造價(jià)高且測量易受陽光、大風(fēng)、潮氣、環(huán)境溫度及一些能引起絕緣子表面溫度急劇變化因素的影響是紅外成像法的不足之處。也影響了其應(yīng)用。

我工區(qū)也有一部紅外線熱像儀，我也用過對合成絕緣子進(jìn)行進(jìn)行檢測，但效果不理想。

4.4

超聲波法

清華大學(xué)研究了用超聲波來檢測復(fù)合絕緣子芯棒裂紋。超聲檢測的實(shí)現(xiàn)是基于超聲波在從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)的傳播過程中會在兩介質(zhì)的交界面發(fā)生反射、折射和模式變變換的原理，超聲波發(fā)生器發(fā)射始脈沖進(jìn)入絕緣子介質(zhì)，當(dāng)絕緣子中的缺陷波的大小和位置即可判斷絕緣子中的缺陷情況。用超聲波檢測復(fù)合絕緣子機(jī)械缺陷時(shí)具有操作簡單、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但由于其存在耦合、衰減及超聲換能器性能問題，在遠(yuǎn)距離遙測上目前尚未有重大突破，不適合現(xiàn)場檢測，而主要用于企業(yè)生產(chǎn)在線檢測以及實(shí)驗(yàn)室鑒定。