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陶瓷绝缘子零值及断串原因和预防措施

日期:2019-04-08

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  一、 瓷绝缘子断串机理

  对瓷绝缘子而言,当绝缘子头部瓷件存在细微裂纹等缺陷,随着运行中潮气的侵入,绝缘子头部绝缘电阻降低(形成零值绝缘子),一旦绝缘子串遭受雷击或其他原因造成的闪络,由于头部电阻极小、沿伞盘放电距离较长电阻相对较大,因此大部分能量都从瓷绝缘子头部的放电通道泄放,电弧从绝缘子头部通过时产生的热量使绝缘子炸开,产生断串。

  可见瓷绝缘子断串的关键是绝缘子产生了零值缺陷。

    二、零值缺陷原因

  ① 绝缘子质量不良

  瓷绝缘子的胶装界面工艺不良、瓷件材质不良会导致零值绝缘子的产生。

  瓷绝缘子胶装界面存在瓷、水泥、钢等散热膨胀系数不同的材质,一般需要涂覆沥青等材料作为缓冲层,当如缓冲层太薄或与瓷、水泥等材质配合度不够,绝缘子承受外界温度变化导致界面开裂。

  瓷绝缘子瓷件中存在砂眼,或瓷件晶粒尺寸过大,长期运行中瓷件内部产生微裂纹,裂纹扩展到一定程度导致低零值绝缘子的产生。

  ② 多次遭受雷击

  当杆塔遭受雷击,绝缘子就可能承受陡度、幅值均较高的冲击电压,此时瓷件承受电压最高(瓷件头部)、绝缘相对薄弱处可能产生局部放电损伤,在经受多次陡波冲击后,绝缘子瓷件头部的损伤会逐步扩展,到一定程度便导致低值绝缘子的形成。

  ③ 机械负荷过大

  严重覆冰、超出设计风速的大风造成绝缘子承受过大的机械应力,可能导致绝缘子钢脚位置开裂,产生低零值绝缘子。

  早期瓷绝缘子零值大部分是自身材质原因造成,随着瓷绝缘子技术水平的提升,相应数量相对减少,而随着瓷绝缘子运行年限的增加,多次雷击造成零值的情况需要引起重视。

  三、应对措施

  ① 加强零值检测

  零值检测工作量大、检出效率与检测方法关系密切,在塔上带电测量操作难度大,是目前仍未彻底解决的一个难题。在现有技术下,可采用如下手段以提升零值检出效率:

  A 对多雷区瓷绝缘子开展抽检,更换一部分绝缘子至实验室开展抽样检测,在空气湿度较大时进行绝缘电阻测试(干燥时部分低值绝缘子难以测出),并开展陡波冲击测试,检查有无瓷件头部受损;

  B 提高绝缘电阻测试电压;

  ② 采用疏导式防雷措施

  采用并联间隙、避雷器等疏导式防雷措施,避免雷电流通过绝缘子,以减少绝缘子受损概率。

  ③ 提升线路耐雷水平

  改造接地、加强绝缘,尽量限制遭受雷击后绝缘子承受的冲击电压幅值。

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