750千伏架空绝缘地线绝缘子伞裙破损原因分析

750千伏架空绝缘地线绝缘子伞裙破损原因分析

贾明辉李星涛

（国网青海省电力公司检修公司青海西宁810000）

摘要：750千伏为超高压交流输电线路，而绝缘子是每个高压输电线路所必有的一种装置，其能够起到很好的防雷击、防联电的作用，对输电线路的保护工作起到重要的意义。而伞裙结构是绝缘子的一种典型结构，对其进行优化和设计，能够让整个线路免于较高的污闪电压，总而样整个输电线路更加的具有经济的适用性。本文主要对伞裙结构优化的意义进行分析，对绝缘子伞裙破损的原因进行研究，并对绝缘子伞裙优化的措施进行探讨，以能够更好的保证输电线路运行的稳定。

关键词：750千伏；绝缘子；伞裙结构；破损原因；优化措施

前言

自从绝缘子的防电防污性能得到认证后，我国已经有超过400万只绝缘子得到了应用，尤其是对于高压以及超高压输电线路，更是要应用质量好并且数量多的绝缘子，但是绝缘子在应用的过程中也会因为某些因素的影响而使其功能丧失，这时就要能够及时的更换绝缘子，以免造成输电线路的故障。本文主要对超高压输电线路中绝缘子伞裙破裂现象的导致因素进行分析，以能够促进电网的安全运行，更好的保证人们的生活质量。

一、优化的作用

伞裙结构对交流污闪电压影响较大。例如清华大学在承担西北电网750千伏输变电工程关键技术研究中，对相同材料、相同伞径，但不同伞间距的复合绝缘子在两种盐密下进行了交流污闪试验。试验结果表明，复合绝缘子的伞间距不同，交流污闪电压差别较大，差别可＞10％。

二、破损的原因

在长期运行过程中发现，发生地线绝缘子脱串的杆塔，该杆塔地线并联放电间隙前期均出现了长时间的间隙击穿放电现象。初步认定，地线并联放电间隙击穿后长时间放电是造成地线绝缘子损坏脱串的直接原因。地线并联放电间隙设计时要求满足正常感应电压条件下不击穿，起绝缘作用；在大电流尤其是雷电流作用下被击穿形成接地通道，起及时泻导雷电大电流作用。但当并联间隙的安装距离发生变化，导致间隙距离不足，以对感应电压绝缘时就会出现间隙长时间的击穿放电。

（一）地线并联放电间隙发生放电

在输电线路系统中，三相导线和架空绝缘地线共同形成了输电线路电磁场。该电磁场的分布受导地线的水平排列位置、空间相对位置、排列距离、导线载流量大小等各种因素的影响，架空绝缘地线上感应电参量也随着电磁场的变化而变化。通常情况下，在输电线路正常运行期间，其三相导线电流是对称电流，但是因为空间的排列和分布的不同，所以，每个导线与架空绝缘子之间的位置是均不对称的，这也就导致了空间、排列以及载流量等相对因素也会受到很大的影响，所以，架空绝缘子的电量也会随着两种感应量的不同而不断地变化。

静电感应分量是能够随着电压以及线路的承载能力、空间变化而变化的，与输电线路的长度以及电流的大小情况无较大关联，在接地状况下，静电感应分量的数值基本为0。电容性电流是静电感应电流的主要组成形式，其数值一般是很小可以忽略不计的。在750千伏的输电线路中，因为绝缘地线都是一点接地的进行连接，所以其静电感应电压的数值也可以忽略不计。

电磁感应分量是通过矩阵方程的计算而得知的，其数值的大小受到负荷电流、线路的长短以及导线的布置方式所影响，但是却与电缆的承载能力大小无关。绝缘子一旦出现故障，其出现事故的地点通常会出现放电现象以及火球等现象，所以，可以排除雷害事故所导致的故障，并联放电击穿的主要原因可能是施工的质量不高所导致的，也有可能是长时间的地线震动所引起的，当并联放电的间隙距离缩短，则感应电压就会击穿，产生放电想象，而电弧弧隙之间的温度能够在瞬间增加到10000摄氏度，这就让金属的电极很容易被烧坏，形成长时间的放电和火花现象。

（二）并联放电间隙放电原因分析

在并联间隙连续不断的击穿放电作用下，地线连接金具会出现严重的烧伤和温度升高。使与之并联的地线绝缘子在承担千伏级感应电压的同时，钢脚、钢帽部分与其他部分形成明显的温差。

并联的间隙在不断的放电作用下，会因为金具的严重高温而产生烧伤和温度升高的现象，这就让在并联承担千伏级的感应电压的同时，绝缘子的各个部分都会产生明显的温度差异。当环境的温度发生变化是，因为各个部件之间的彭度系数各不相同，所以，绝缘伞裙会以各部位受到的应力以及剪切应力的双重作用下产生疲劳，绝缘子的电气性能也会不断的降低，在如此运行环境的长期运行下，就会发生低零值的绝缘子。低零值的绝缘子虽然不具有基本的电气绝缘的属性，但是其结构性能却没有遭到损坏，所以其在一定程度上不会让地线掉线，但是长期在超高压的环境中工作，会在正常漏电的基础上出现“短路”的感应电流，在大电流的作用下，其电阻的热效应会在绝缘子内部累积，形成一个温升效应。而地线绝缘子在温升——老化——机电性能的降低——泄露电流增加——温升效应恶化加剧——加速老化中恶性循环。在如此作用下的进行工作，最终会导致绝缘子伞裙破损的发生甚至出现断断串。

三、优化措施

（一）合理的进行距离的分隔

通过相关人员的检查和测量，发现并联放电的距离能够在很大程度上对其工作的效果有所影响，而当放电的间隙在24毫米左右时，能够保证绝缘子的正常工作状态，并且其并联的间隙不会出现放电事故。

（二）对绝缘子做好定期的检测工作

任何设备以及元件都不是能够永远都保持长效并且高效的工作状态的，而检修工作却能够尽可能的延长这个工作的时间，通常情况下，绝缘子在击穿后会出现高热的现象，此外还会出现叫较大的感应电流，而这个感应电流的大小一般要远远的高于泄露电流的大小，所以，可以用钳形的电流表先对杆塔的泄露电流进行测量，如果其测量的电流值结果较大，则说明此杆塔的绝缘子可能已经被击穿了，要重点的进行检查，并准备好良好的绝缘子，以能够及时的进行更换。

（三）对绝缘子的取材进行优化

材料的性能也能够在一定程度上对绝缘子的性能产生影响，而在绝缘子的机电性能方面、抗拉的强度以及击穿的性能方面，钢化的玻璃绝缘子都要比一般的绝缘子更具有优势。并且对于机械的震动疲劳以及电弧的烧伤，钢化的绝缘子也具有良好的抗击性能，所以，在实际的生活中，应用钢化玻璃绝缘子能够极大的降低绝缘子使用阶段故障的发生率。此外，钢化玻璃绝缘子还具有“零值自爆”的特点，发生这种零值自爆后的钢化玻璃绝缘子会更加容易形成一个电流通道，而这个通道的建立能够有效避免电流作用下的伞裙损坏事故。

（四）做好预案

相关的工作单位要能够依据当地的事故类型有所针对性的做好预案计划，除了要能够在材料、抢修工具以及人员等方面要落实到位，还要能够有效提高事故的应急处理能力以及处理效率，极大的降低因为伞裙破损事故所导致的经济损失。

四、结语

对于超高压线路运行中的绝缘子而言，其伞裙出现破损的原因主要是高感电压以及并联放电的缘故，所以，绝缘子在应用的过程中要能够加大对绝缘子运行的感知力度，降低地线的感应电压，以此来及时的更换已经失去功能的绝缘子，以及延长绝缘子在输电线路中的使用时间。通产情况下，污染所导致的绝缘子伞裙破坏现象较多，所以，要提高对新型绝缘子的研究力度，以此来降低该种现象所导致的伞裙破坏。

参考文献：

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[2]王磊，孙鹏，马御棠，黄然，程志万，沈志，倪海云.地线绝缘化对500kV威甘甲线耐雷性能影响理论分析[J].高压电器，2014，09：76—81＋88.