復(fù)合絕緣子的運(yùn)行特性及可靠性分析

1、復(fù)合絕緣子的運(yùn)行特性及可靠性分析來(lái)源：武漢高壓研究所 時(shí)間：2007-11-08 吳光亞，蔡 煒，肖國(guó)英，顧光和，張 銳，徐 濤 （武漢高壓研究所，湖北武漢430074） 摘要:在運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行特性和可靠性進(jìn)行分析，指出了我國(guó)復(fù)合絕緣子在運(yùn)行中應(yīng)注意和研究的問(wèn)題，同時(shí)提出了制造企業(yè)對(duì)其制造工藝、結(jié)構(gòu)應(yīng)改進(jìn)的建議。 關(guān)鍵詞:復(fù)合絕緣子;運(yùn)行特性能;可靠性 0 前言 至今為止，我國(guó)輸變電設(shè)備中已成功地使用了復(fù)合絕緣子約200萬(wàn)支，大大地降低了輸變電設(shè)備的跳閘率，極大地提高了輸變電設(shè)備安全運(yùn)行可靠性。結(jié)合我國(guó)國(guó)情，復(fù)合絕緣子在我國(guó)輸變電設(shè)備中還會(huì)得到大量使用。 武漢高

2、壓研究所自1994年以來(lái)先后與廣州市供電局、河北省電力局等電力部門(mén)和廣州MPC國(guó)際電工有限公司、東莞市高能實(shí)業(yè)公司等制造部門(mén)合作開(kāi)展復(fù)合絕緣子運(yùn)行特性及可靠性研究。同時(shí)電力部電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心電瓷質(zhì)檢站對(duì)運(yùn)行復(fù)合絕緣子進(jìn)行了抽樣試驗(yàn)和仲裁試驗(yàn)（委托）。其結(jié)論是復(fù)合絕緣子的機(jī)械、電氣和溫度特性等滿足運(yùn)行對(duì)其要求，但復(fù)合絕緣子在運(yùn)行不同年限后出現(xiàn)憎水性下降、機(jī)械強(qiáng)度降低、電氣性能下降、密封破壞、絕緣子掉串和劣化等現(xiàn)象。文章結(jié)合已開(kāi)展的工作逐一對(duì)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行特性及可靠性和運(yùn)行中出現(xiàn)的重大問(wèn)題進(jìn)行具體分析。在此基礎(chǔ)上指出我國(guó)對(duì)復(fù)合絕緣子應(yīng)注意和研究的問(wèn)題，同時(shí)也提出了制造企業(yè)對(duì)其制造工藝、結(jié)

3、構(gòu)應(yīng)改進(jìn)的建議。 1 運(yùn)行特性及可靠性分析 1.1 外觀檢查 對(duì)運(yùn)行最長(zhǎng)時(shí)間11年和最短時(shí)間1年不同年限的所有不同電壓等級(jí)的復(fù)合絕緣子，經(jīng)外觀檢查，發(fā)現(xiàn)其絕緣表面出現(xiàn)局部放電，憎水性減弱;連接部位脫膠、裂縫、滑移;傘套材料脆化、硬化、粉化、開(kāi)裂、起痕、樹(shù)枝狀通道、蝕損;傘裙變形嚴(yán)重;金屬附件銹蝕和芯棒暴露等現(xiàn)象。說(shuō)明我國(guó)復(fù)合絕緣子的劣化現(xiàn)象較為嚴(yán)重。不同地域所表現(xiàn)出的劣化程度不一樣。廣東運(yùn)行復(fù)合絕緣子憎水性下降比其他地域嚴(yán)重1，2，說(shuō)明大氣條件對(duì)復(fù)合絕緣子的劣化影響較大。復(fù)合絕緣子的耐紫外 光性、耐潮濕性和耐高低溫性，因地域不同反映出劣化程度不同。需要說(shuō)明的是，以上所列舉的劣化現(xiàn)象幾乎包羅了復(fù)

4、合絕緣子的所有劣化現(xiàn)象。但從各運(yùn)行部門(mén)自己所掌握的劣化情況看，可能并沒(méi)有本文中所列舉的嚴(yán)重，因我們開(kāi)展合作的運(yùn)行部門(mén)所提供的復(fù)合絕緣子是問(wèn)題較嚴(yán)重的絕緣子。 1.2 劣化性能 為了研究劣化性能，除進(jìn)行外觀檢查外，還進(jìn)行了跌落試驗(yàn)、憎水性試驗(yàn)、低溫模擬試驗(yàn)、水煮試驗(yàn)及耐應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)、傘套起痕及蝕損試驗(yàn)、突然卸載試驗(yàn)和熱機(jī)試驗(yàn)。經(jīng)受三次跌落試驗(yàn)后試品的傘裙、護(hù)套未出現(xiàn)斷裂;染色滲透檢驗(yàn)裂痕均無(wú)異常，說(shuō)明密封性能良好;突然卸載和熱機(jī)試驗(yàn)以及傘套起痕和電蝕試驗(yàn)均滿足JB.T58921991對(duì)其要求，試品完好。僅是在試驗(yàn)前、后憎水性出現(xiàn)下降，芯棒滲透和水?dāng)U散及耐應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)也滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。說(shuō)明我國(guó)

5、復(fù)合絕緣子芯棒制造技術(shù)已發(fā)展到了一定的水平。低溫下的憎水性出現(xiàn)了較大程度的降低，不同企業(yè)憎水性下降程度不同，低溫模擬試驗(yàn)的方法是將復(fù)合絕緣子放入所設(shè)定的低溫條件下28h，在溫度充分達(dá)到平衡后取出檢查憎水性。表1中是某企業(yè)運(yùn)行復(fù)合絕緣子的測(cè)量結(jié)果。從結(jié)果看存在1個(gè)低溫臨界點(diǎn)，在臨界點(diǎn)以下無(wú)憎水性，絕緣子表面極易結(jié)冰。不同配方絕緣子其低溫臨界點(diǎn)不同，運(yùn)行時(shí)間也影響低溫臨界點(diǎn)，由低溫造成的憎水性喪失其恢復(fù)時(shí)間較快。 信息來(lái)源: 表1 低溫下復(fù)合絕緣子憎水性測(cè)量結(jié)果 信息來(lái)源:以上結(jié)果表明，運(yùn)行復(fù)合絕緣子的老化性能較好，但是反映出的問(wèn)題是憎水性試驗(yàn)、熱機(jī)試驗(yàn)、1000h鹽霧試驗(yàn)和低溫模擬試驗(yàn)皆出現(xiàn)憎水

6、性有較大程度的下降。憎水性出現(xiàn)部分喪失或完全喪失對(duì)電氣性能的影響在后文中詳細(xì)分析。我國(guó)復(fù)合絕緣子制造企業(yè)應(yīng)對(duì)復(fù)合絕緣子在運(yùn)行若干時(shí)間后憎水性出現(xiàn)不同程度的降低引起重視，應(yīng)針對(duì)不同地域和運(yùn)行條件所出現(xiàn)的嚴(yán)重劣化現(xiàn)象提出改進(jìn)完善調(diào)整方案。 1.3 機(jī)械性能 1.4 電氣性能 復(fù)合絕緣子的運(yùn)行特性及可靠性分析(2)來(lái)源：武漢高壓研究所 時(shí)間：2007-11-08 按閃絡(luò)梯度進(jìn)行比較，試驗(yàn)結(jié)果有如下規(guī)律: （1）有、無(wú)憎水性的試品在鹽霧法試驗(yàn)中，一大二小傘型樣品的污閃梯度均為最高，而早期產(chǎn)品采用的等徑傘型均最低，相差1.25倍，說(shuō)明傘裙形狀對(duì)閃絡(luò)梯度有很大影響。 （2）喪失憎水性后鹽霧法污閃電壓下降很

7、多，各種傘型下降程度在24%31%之間，說(shuō)明憎水性對(duì)電氣特性也有很大影響。 由表2可知，在高壓端安裝了均壓裝置后，閃絡(luò)電壓較無(wú)均壓裝置情況下有不同程度的降低，且隨著均壓裝置的罩入深度的增加，絕緣距離有所減少，閃絡(luò)電壓降低幅度加大。當(dāng)在絕緣子兩端都裝上均壓裝置后，雷電沖擊閃絡(luò)電壓較高壓端裝上一個(gè)均壓裝置時(shí)的閃絡(luò)電壓值又要低了許多，最高降低幅值達(dá)21.3%。50%雷電沖擊閃絡(luò)電壓過(guò)低，對(duì)運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子來(lái)說(shuō)是很不利的。 表2 110kV復(fù)合絕緣子50%雷電沖擊閃絡(luò)特性對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果 均壓裝置的結(jié)構(gòu)和安裝形式對(duì)復(fù)合絕緣子電氣性能的影響 研究表明:220kV復(fù)合絕緣子在高壓端不安裝均壓裝置、安裝均壓裝

8、置、在高低壓端分別安裝均壓裝置后，靠近高壓端第一單元傘裙上的電位分布分別占運(yùn)行電壓的17.2%、12.4%和10.1%，大大地降 低了高壓端金屬附件連接處的電位，這樣就使工頻電氣特性得到了較大的改善;安裝一個(gè)罩入深度分別為40mm和75mm圓形均壓裝置后，靠近高壓端第2個(gè)傘裙上的電位分布分別占運(yùn)行電壓的21.3%和12.2%。且罩入深度為75mm的電位分布曲線比罩入深度為40mm （2）可見(jiàn)電暈。對(duì)110kV電壓等級(jí)復(fù)合絕緣子組合絕緣的可見(jiàn)電暈進(jìn)行研究。組合絕緣的組合方式及起始電暈試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。 表3110kV電壓等級(jí)復(fù)合絕緣子組合絕緣的可見(jiàn)電暈試驗(yàn)結(jié)果 由表3可知:可見(jiàn)電暈電壓提高幅值的范

9、圍為4.7%104.7%。其中不裝均壓裝置并在接地端加裝2片XP-70組合方式對(duì)改善可見(jiàn)電暈電壓特性效果較差，提高幅值僅為5.0%;高壓端裝均壓裝置和在接地端加裝2片XP-70組合方式對(duì)改善可見(jiàn)電暈特性的效果最好，提高幅值高達(dá)104.7%;高壓端加 裝2片XP-70和不裝均壓裝置的組合方式對(duì)改善可見(jiàn)電暈電壓特性較好，提高幅值為36.7%62.5%。由此可知，從改善可見(jiàn)電暈電壓特性看，應(yīng)在復(fù)合絕緣接地端加裝若干片瓷或玻璃絕緣子和在高壓端加裝均壓裝置。由試驗(yàn)可知，復(fù)合絕緣子的起暈部位均為兩端金屬附件與芯棒連接處。 （3）綜合分析。復(fù)合絕緣子組合絕緣應(yīng)在高壓端加裝均壓裝置和在接地端加裝若干片瓷或玻璃

10、絕緣子。這種組合方式既增加了電氣絕緣強(qiáng)度，又改善了電場(chǎng)分布，同時(shí)又改善了可見(jiàn)電暈電壓特性。 2 掉串產(chǎn)生的原因及應(yīng)采取的措施 我國(guó)為了防止瓷、玻璃絕緣子掉串，絕緣子行業(yè)在上級(jí)主管單位的組織下對(duì)其發(fā)生掉串的原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)掉串原因采取了提高瓷、玻璃絕緣子耐陡波沖擊性能、耐工頻大電弧性能和使瓷絕緣子年均劣化率降低到一定水平等措施。自2002年至今，我國(guó)不同地域發(fā)生了多達(dá)10次以上不同電壓等級(jí)復(fù)合絕緣子掉串事故，這一問(wèn)題應(yīng)引起重視!應(yīng)加大輸電線路使用復(fù)合絕緣子的力度，包括位于級(jí)和級(jí)污區(qū)的全部線路段和主網(wǎng)骨干線路全線使用復(fù)合絕緣子，這一政策還會(huì)繼續(xù)貫徹執(zhí)行。由于復(fù)合絕緣子是一種新型絕緣子，復(fù)合絕

11、緣子的機(jī)理、放電特性的定性和定量的分析以及長(zhǎng)期機(jī)械性能等方面的基礎(chǔ)理論研究仍有大量的工作要做，加之受復(fù)合絕緣子本身材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和工藝的限制，至今為止完全杜絕復(fù)合絕緣子的掉串事故是不現(xiàn)實(shí)的。復(fù)合絕緣子可能發(fā)生掉串的原因: （1）機(jī)械強(qiáng)度與不同電壓等級(jí)輸電線路的設(shè)計(jì)與運(yùn)行要求不相適應(yīng)。 （2）密封破壞導(dǎo)致發(fā)生芯棒脆斷。密封破壞導(dǎo)致發(fā)生芯棒脆斷這類(lèi)事故是目前我國(guó)復(fù)合絕緣子發(fā)生掉串的最主要原因，并且比較集中在某些制造企業(yè)。密封破壞導(dǎo)致發(fā)生芯棒脆斷的機(jī)理國(guó)內(nèi)外還未統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，這里不作過(guò)多談?wù)?。針?duì)由密封破壞導(dǎo)致發(fā)生芯棒脆斷的措施:金屬附件連接區(qū)和復(fù)合絕緣子其他暴露在空氣中的連接區(qū)必須采用高溫硫化工藝。復(fù)合絕

12、緣子在我國(guó)輸電線路的使用壽命不能定位在57年時(shí)間，應(yīng)同瓷、玻璃絕緣子一樣至少1520年以上，常溫硫化的界面短時(shí)間內(nèi)不會(huì)暴露出劣化問(wèn)題，時(shí)間一長(zhǎng)勢(shì)必發(fā)生嚴(yán)重劣化問(wèn)題，所以必須強(qiáng)調(diào)復(fù)合絕緣子所有暴露在空氣中的連接區(qū)界面必須高溫硫化。均壓裝置應(yīng)能良好保護(hù)兩端金屬附件連接區(qū)不因漏電起痕及電蝕損導(dǎo)致密封性能破壞。 復(fù)合絕緣子的運(yùn)行特性及可靠性分析(3)來(lái)源：武漢高壓研究所 時(shí)間：2007-11-08 閱讀： 659次（3）高場(chǎng)強(qiáng)的長(zhǎng)期作用導(dǎo)致復(fù)合絕緣子掉串。復(fù)合絕緣子不安裝均壓裝置時(shí)電壓分布很不均勻，最大電壓分布在高壓端芯棒和金屬附件連接處，金屬附件連接區(qū)易發(fā)生漏電起痕及電蝕損而導(dǎo)致密封性能破壞。在安裝

13、了具有一定罩入深度的均壓裝置后，屏蔽了部分傘裙，絕緣子高壓端的電壓最大值大大降低，也就是說(shuō)其電場(chǎng)強(qiáng)度降低到了可接受的水平，問(wèn)題是最大分布電壓轉(zhuǎn)移到均壓裝置附件的傘 裙處。我國(guó)現(xiàn)行使用的均壓裝置結(jié)構(gòu)不合理，尺寸過(guò)小，均壓效果不理想，可以說(shuō)起不到均壓作用，使其靠近高壓端處的某些傘裙單元處長(zhǎng)期受到高場(chǎng)強(qiáng)作用，對(duì)單傘裙護(hù)套、粘接劑、芯棒護(hù)套擠包的芯棒四組合絕緣，或?qū)φw注射工藝的二組合絕緣，在不同介質(zhì)的交界處和層與層、帶與帶的交接等處容易留有細(xì)微的氣隙，成為局部放電長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)下去，就會(huì)使絕緣逐漸劣化，最終導(dǎo)致部分絕緣或整體絕緣擊穿或使其潮氣進(jìn)入。我國(guó)現(xiàn)行采用復(fù)合絕緣子的均壓裝置，皆存在此問(wèn)題，所以各制

14、造企業(yè)應(yīng)積極改進(jìn)均壓裝置，使其真正能起到改善電位分布的作用。 （4）均壓裝置未能有效保護(hù)金屬附件、芯棒及傘套被電弧灼傷。由于復(fù)合硅橡膠成型溫度約200，而工頻大電弧的溫度約10005000，芯棒熔化溫度約140。在工頻大電弧作用下，尤其是在絕緣子未裝均壓裝置的情況下，絕緣體會(huì)粉化、碳化、芯棒暴露和機(jī)械強(qiáng)度下降。表現(xiàn)為其表面出現(xiàn)一層薄薄的白粉，傘裙和護(hù)套碳化深度分別高達(dá)3mm和5mm。尤其是芯棒在護(hù)套保護(hù)下碳化也可深達(dá)3mm。在無(wú)招弧角保護(hù)下，復(fù)合絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度幾乎喪失。這些充分說(shuō)明復(fù)合絕緣子金屬附件的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮電弧的影響。復(fù)合絕緣子能大量使用的主要原因是因其良好的耐污性能。但在大電弧作用下，

15、傘裙和護(hù)套發(fā)生粉化、碳化和蝕損及漏電起痕，使憎水性部分或完全喪失，必將導(dǎo)致耐污性能下降。復(fù)合絕緣子密封不好或破壞芯棒護(hù)套，潮氣進(jìn)入，則會(huì)在此處產(chǎn)生局部電弧，灼傷芯棒。此時(shí)絕緣子承受的拉力會(huì)使纖維斷裂，造成芯棒斷裂，形成掉串事故。工頻大電弧的灼傷可造成不裝均壓環(huán)和招弧角的試品鋼腳處芯棒長(zhǎng)度達(dá)30mm的暴露。密封性能喪失更易發(fā)生掉串。芯棒熱膨脹系數(shù)為（6065）10-6/，遠(yuǎn)大于鐵，通過(guò)混入充填材料，可減少1.21.3，至少為鐵的3倍，絕緣子在工頻大電弧的作用下，溫度發(fā)生急劇變化，各部件的熱膨脹不同而使芯棒受到不均勻過(guò)大應(yīng)力造成機(jī)械強(qiáng)度下降。要提高耐熱沖擊性能，可在端部加膨脹系數(shù)小的充填材料（硅粉

16、等），使膨脹系數(shù)接近金屬，使內(nèi)部應(yīng)力均勻，也可加撓性附加劑，吸收和緩和內(nèi)部應(yīng)力6。 3 積污特性 至今為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)復(fù)合絕緣子的積污特性還未開(kāi)展研究。由于復(fù)合絕緣子屬高分子有機(jī)絕緣材料，相對(duì)瓷、玻璃絕緣子而言，表面具有優(yōu)良的憎水性、憎水遷移性等特點(diǎn)，其表面的積污特性是否比瓷、玻璃絕緣子優(yōu)良，一直是人們關(guān)注并爭(zhēng)論不休的問(wèn)題，為此武漢高壓研究所初步開(kāi)展了復(fù)合絕緣子積污特性的研究。本課題對(duì)14條線路17支運(yùn)行復(fù)合絕緣子的鹽密、灰密進(jìn)行了測(cè)量，所測(cè)鹽密值為、級(jí)，大部分復(fù)合絕緣子鹽密皆大于0.2mg/cm2，僅柏寧線右25號(hào)為0.122mg/cm2，最高灰密高達(dá)0.618mg/cm2。此次測(cè)量結(jié)果表明復(fù)

17、合絕緣子的積污特性并不明顯優(yōu)于瓷、玻璃絕緣子。 由于武漢高壓研究所所測(cè)數(shù)據(jù)較少，希望能進(jìn)一步與有關(guān)單位合作，進(jìn)一步開(kāi)展與瓷、 玻璃絕緣子在同一運(yùn)行條件下積污特性對(duì)比研究。 4 灰密對(duì)憎水性的影響 4.1 灰密對(duì)憎水性的影響 初步研究了灰密在210mg/cm2情況下憎水性遷移時(shí)間。由試驗(yàn)結(jié)果可看出,除范西線4號(hào)右2支運(yùn)行10年的產(chǎn)品在2mg/cm2下憎水性恢復(fù)時(shí)間為24h外，其他灰密情況下經(jīng)96h均未恢復(fù)。由此可見(jiàn)灰密對(duì)憎水遷移性影響較大。 4.2 復(fù)合絕緣子灰密對(duì)憎水性、遷移性的研究 信息來(lái)源:初步的研究表明，灰密高于2mg/cm2后，憎水性已無(wú)法恢復(fù)。根據(jù)表4灰密測(cè)量結(jié)果，選取0.32mg/

18、cm2之間的幾個(gè)灰密點(diǎn)進(jìn)行憎水遷移時(shí)間測(cè)量，鹽密為0.1mg/cm2。為說(shuō)明運(yùn)行時(shí)間對(duì)憎水遷移時(shí)間的影響，同時(shí)對(duì)某制造企業(yè)的1支新復(fù)合絕緣子進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果比對(duì)見(jiàn)表4。 信息來(lái)源:表4灰密對(duì)憎水遷移性的影響 注:表中數(shù)據(jù)為恢復(fù)到斜線上憎水性所用時(shí)間。若未恢復(fù)，則說(shuō)明經(jīng)過(guò)了斜線下時(shí)間后 憎水性未見(jiàn)恢復(fù)。 由以上結(jié)果可看出: （1）對(duì)新絕緣子，在運(yùn)行環(huán)境所帶來(lái)的灰密下憎水性恢復(fù)時(shí)間很短，恢復(fù)到HC1級(jí)所用時(shí)間僅為8h。 （2）憎水性優(yōu)良的絕緣子在不同灰密下憎水遷移性也較優(yōu)良。 （3）運(yùn)行幾年后，隨憎水性下降，在不同灰密下憎水遷移時(shí)間也變長(zhǎng)很多。不同制造企業(yè)、不同配方的絕緣子憎水遷移時(shí)間受運(yùn)行時(shí)間

19、的影響不盡相同。 （4）灰密在0.30.5mg/cm2時(shí)絕緣子憎水遷移時(shí)間基本相同。而本次研究運(yùn)行絕緣子灰密水平基本在此范圍內(nèi)。 5 應(yīng)注意和研究的問(wèn)題 （1）運(yùn)行單位應(yīng)按DL/T-20標(biāo)稱(chēng)電壓高于1000V交流架空線路用復(fù)合絕緣子使用技術(shù)條件（報(bào)批稿）第10條和第11條的規(guī)定，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行復(fù)合絕緣子進(jìn)行運(yùn)行巡視、運(yùn)行性能進(jìn)行檢驗(yàn)、憎水性能進(jìn)行檢測(cè)以及機(jī)械特性進(jìn)行檢測(cè)。 （2）制造企業(yè)應(yīng)加大力度改進(jìn)復(fù)合絕緣子均壓裝置，使其能改善復(fù)合絕緣子的電位分布，同時(shí)保護(hù)金屬附件、芯棒及傘套不被電弧灼傷，其次還能保護(hù) 兩端金屬附件連接區(qū)不因漏電起痕及電蝕損導(dǎo)致密封性能的破壞。信息來(lái)源:（3）復(fù)合絕緣子兩端金屬

20、附件連接區(qū)及所有其他暴露于空氣中的界面應(yīng)采取高溫硫化工藝。 （4）運(yùn)行單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)復(fù)合絕緣子積污特性監(jiān)測(cè)。要強(qiáng)調(diào)的是武漢高壓研究所初步研究證明復(fù)合絕緣子的積污特性并不明顯優(yōu)于瓷、玻璃絕緣子，且粉塵污染嚴(yán)重，灰密高于2mg/cm2后，憎水性完全喪失。不同制造企業(yè)、不同配方的復(fù)合絕緣子憎水遷移時(shí)間受運(yùn)行時(shí)間的影響不盡相同。勢(shì)必對(duì)電氣特性影響較大。 （5）運(yùn)行單位在調(diào)爬工作中，可考慮采用組合絕緣。運(yùn)行復(fù)合絕緣子在不安裝均壓裝置工況下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在高壓端加裝瓷或玻璃絕緣子。在安裝均壓裝置工況下，應(yīng)在低壓端加裝瓷、玻璃絕緣子。組合絕緣是提高絕緣子電氣強(qiáng)度、改善電位分布和可見(jiàn)電暈特性的一個(gè)較好措施。復(fù)合絕緣

21、子的運(yùn)行特性及可靠性分析(4)來(lái)源：武漢高壓研究所 時(shí)間：2007-11-08 閱讀： 660次（6）均壓裝置的結(jié)構(gòu)和安裝形式對(duì)復(fù)合絕緣子的電氣性能影響較大。一定要正確安裝均壓裝置，從目前使用均壓裝置情況看，圓形均壓裝置效果較其他效果好，較大均壓裝置效果也很好。可適當(dāng)增加均壓裝置的罩入深度，但應(yīng)校核50%雷電沖擊閃絡(luò)特性。 （7）若憎水性出現(xiàn)喪失，采用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有較大盤(pán)徑和較大傘間距傘裙形狀的運(yùn)行復(fù)合絕緣子而言，其電氣強(qiáng)度完全能滿足運(yùn)行對(duì)其要求。若憎水性出現(xiàn)部分喪失或完全喪失，工頻濕閃絡(luò)電壓下降可達(dá)約30%，且污閃電壓下降平均也可達(dá)28%左右。不同傘裙形狀的復(fù)合絕緣子對(duì)濕電氣特性、污閃特性有較大影

22、響。因此運(yùn)行部門(mén)應(yīng)合理選擇傘裙結(jié)構(gòu)并選用憎水性優(yōu)良的復(fù)合絕緣子。 （8）我國(guó)輸變電設(shè)備現(xiàn)狀，還應(yīng)加大力度使用復(fù)合絕緣子，應(yīng)充分注意復(fù)合絕緣子不同地域和運(yùn)行環(huán)境條件的劣化性能。若出現(xiàn)DL.T-20標(biāo)稱(chēng)電壓高于1000V交流架空線路用復(fù)合絕緣子使用技術(shù)條件（報(bào)批稿）第10條所列舉的劣化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，應(yīng)慎重選擇使用。制造企業(yè)應(yīng)針對(duì)不同地域和運(yùn)行環(huán)境條件下運(yùn)行復(fù)合絕緣子出現(xiàn)劣化的特征積極改進(jìn)完善調(diào)整配方，以滿足運(yùn)行對(duì)其要求。 （9）復(fù)合絕緣子頻繁發(fā)生掉串，這一問(wèn)題應(yīng)引起足夠重視!至今為止，完全杜絕運(yùn)行復(fù)合絕緣子的掉串事故雖然不現(xiàn)實(shí)，但是應(yīng)從制造質(zhì)量、密封技術(shù)、高場(chǎng)強(qiáng)長(zhǎng)期作用和耐工頻大電弧性能方面去慎重

23、選擇復(fù)合絕緣子。 信息 送電線路瓷、玻璃、合成絕緣子運(yùn)行性能及分析The Analysis of Characteristics of Porcelain Insulator, Glass Insulator, Polymer Insulator in Transmission胡毅 張俊蘭(武漢高壓研究所 , 湖北武漢 430074)摘要: 本文論述了送電線路瓷、玻璃、合成絕緣子的運(yùn)行性能及特點(diǎn) , 分析了雷電、污穢、鳥(niǎo)害等外在因素及材料、工藝、結(jié)構(gòu)等內(nèi)在因素對(duì)絕緣子運(yùn)行性能的影響,討論了運(yùn)行中存在的問(wèn)題及解決措施。關(guān)鍵詞: 性能 ; 瓷絕緣子 ; 玻璃絕緣子 ; 合成絕緣子 ; 送電線路Ab

24、stract : This paper discusses the characteristics of porcelain insulator , glass insulator , polymer insulator at work in transmission line . It analyses the influence of lighting , pollution , bird and material , craft , structure on the property of insulators . Also it discusses the existing probl

25、ems at work and measures for reliability.Key words : characteristics ; porcelain insulator ; glass insulator ; polymer insulator ; transmission line一、 前言在送電線路上采用的絕緣子按電介質(zhì)材料分類(lèi)，有瓷、玻璃、有機(jī)合成絕緣子三種類(lèi)型。在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，絕緣子會(huì)受到雷擊、污穢、鳥(niǎo)害、冰雪、高濕、溫差等環(huán)境因素的影響，在電氣上要承受強(qiáng)電暢雷電沖擊電流、工頻電弧電流的作用，在機(jī)械上要承受長(zhǎng)期工作荷重載、綜合荷載、導(dǎo)線舞動(dòng)等機(jī)械力的作用，綜合分析三種類(lèi)型絕

26、緣子的運(yùn)行性能及特點(diǎn)，研討絕緣子在運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施，對(duì)于提高線路的運(yùn)行可靠性，是很有必要的。二、 絕緣子材質(zhì)瓷和玻璃均為硅酸鹽材料。瓷是由石英砂、粘土和長(zhǎng)石等原料，經(jīng)球磨、制漿、煉泥、成形、上釉并燒結(jié)成瓷件。泥坯經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成一種多晶體，其顯微結(jié)構(gòu)由多晶體、玻璃相和氣孔組成，是一種非均質(zhì)材料。玻璃是由石英砂、白云石、長(zhǎng)石、石灰石和化工原料經(jīng)高溫熔融成液體，經(jīng)冷凝而成的一種均質(zhì)的非晶體。有機(jī)復(fù)合絕緣子的硅橡膠傘盤(pán)為高分子聚合物，芯棒為引拔成型的玻璃纖維增強(qiáng)型環(huán)氧樹(shù)脂棒。瓷和玻璃絕緣子是由鐵帽、鋼腳和絕緣件用高標(biāo)號(hào)水泥膠裝成一體。有機(jī)復(fù)合絕緣子是由硅橡膠傘裙、芯棒和端部金具構(gòu)成一體。合成絕

27、緣子與瓷和玻璃絕緣子相比較，具有制造工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。三、 絕緣子的運(yùn)行性能及分析1 雷擊閃絡(luò)在采用瓷、玻璃絕緣子的輸電線路中，雷擊故障約占故障總數(shù)的50%左右，在全國(guó)合成絕緣子的故障統(tǒng)計(jì)中，雷擊故障約占55%左右。雷擊故障次數(shù)與雷電活動(dòng)次數(shù)成正比，主要發(fā)生在雷電活動(dòng)頻繁的地區(qū)。不少地區(qū)根據(jù)運(yùn)行情況認(rèn)為：與瓷、玻璃絕緣子相比較，合成絕緣子的耐雷性能較差。特別是在110kV及以下電壓等級(jí)的輸電線路中顯得較為突出。實(shí)際上，與瓷、玻璃絕緣子相比較，合成絕緣子在耐雷方面也有優(yōu)勢(shì)的一面，合成絕緣子不會(huì)發(fā)生瓷絕緣子難以避免的零值、低值和玻璃絕緣子的傘裙自爆，因而不致因零值或低值絕緣子降低整串絕緣子的耐雷水平

28、。不利的一面是由于合成絕緣子傘裙直徑較小，因而對(duì)同一高度來(lái)說(shuō)，其干弧距離總是略小于瓷和玻璃絕緣子。一般來(lái)說(shuō)，絕緣子串的總長(zhǎng)度越小，直徑對(duì)閃絡(luò)電壓的影響越突出。所以在110kV及以下電壓等級(jí)中，對(duì)雷擊閃絡(luò)的影響較為明顯。另外，運(yùn)行情況表明：由于合成絕緣子上下端均壓環(huán)間或接地端頭與導(dǎo)線端均壓環(huán)間的空氣間隙偏小，等效于降低了合成絕緣子的有效絕緣長(zhǎng)度，而造成雷擊閃絡(luò)電壓降低。一般來(lái)說(shuō)，裝有均壓環(huán)的合成絕緣子，空氣間隙約減少1520cm或更多。對(duì)110kV合成絕緣子的試驗(yàn)情況為：在下端配置一個(gè)均壓環(huán)后，其雷電沖擊閃絡(luò)電壓較配置前約下降5%，在上下兩端均配置均壓環(huán)后，其雷電沖擊閃絡(luò)電壓較配置前約下降8%。

29、產(chǎn)生這一下降的原因是雷擊放電總是選最短的路徑、最易于空氣擊穿的途徑發(fā)生。當(dāng)均壓環(huán)之間的空氣間隙擊穿伏秒曲線低于絕緣子表面的閃絡(luò)伏秒曲線時(shí)，放電就首先選擇在間隙中發(fā)生。當(dāng)然，有利的一面是，當(dāng)間隙偏小時(shí)，兩端的均壓環(huán)同時(shí)也可起到保護(hù)絕緣子的招弧角的作用。由于它使雷擊不在絕緣子表面而在兩均壓環(huán)間的空氣間隙中發(fā)生，因此防止了放電電弧對(duì)硅橡膠表面及端部連接金具的燒蝕。國(guó)外也有采用招弧角對(duì)瓷和玻璃絕緣子串進(jìn)行保護(hù)的線路。絕緣配合一般為：兩招弧角間的雷電沖擊放電電壓為絕緣子串雷電沖擊放電電壓的85%左右。一旦線路遭受雷擊，雷擊放電電弧不沿絕緣子串而在兩招弧角間的空氣間隙間形成。從而對(duì)絕緣子形成保護(hù)，大大減少

30、了零值和劣質(zhì)絕緣子的發(fā)生概率。僅從絕緣子的保護(hù)來(lái)說(shuō)，兩端配置均壓環(huán)比僅在導(dǎo)線端配置均壓環(huán)要好。若只在高壓端配置均壓環(huán)，顯然不能將電弧完全從絕緣子表面引開(kāi)。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在發(fā)生雷電閃絡(luò)后，凡合成絕緣子兩端均配置有均壓環(huán)的，絕緣子表面仍保持完好，僅有局部傘裙發(fā)白。僅只在導(dǎo)線端安裝了均壓環(huán)的，有的傘裙燒損嚴(yán)重，塔側(cè)的金具也被燒蝕。而兩端均沒(méi)裝均壓環(huán)的則兩端金具及傘裙均有燒蝕現(xiàn)象，需要更換。對(duì)合成絕緣子的憎水性試驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明，遭雷擊閃絡(luò)但無(wú)燒損的絕緣子仍保持較好的憎水性，但有明顯燒蝕痕跡的絕緣子，其憎水性能則大大降低，意味著其耐污閃能力也將大大降低。因此，綜合考慮耐雷水平和絕緣子的保護(hù)這兩個(gè)方面，不應(yīng)

31、該僅為不降低耐雷水平而取消均壓環(huán)，而應(yīng)該適當(dāng)增加絕緣子高度，特別是在雷電活動(dòng)密集區(qū)和雷電易擊點(diǎn)，所使用的合成絕緣子更應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)，使裝配均壓環(huán)后的空氣間隙及放電距離不致減些裝設(shè)均壓環(huán)的另一個(gè)好處是使絕緣子串的電場(chǎng)分布更趨均勻，不僅可減緩在長(zhǎng)期工作電壓下，因局部高場(chǎng)強(qiáng)引發(fā)局部放電而造成絕緣子的老化或劣化，而且在同一放電距離下，可因電場(chǎng)均勻使放電電壓提高，從而提高雷擊閃絡(luò)電壓。從運(yùn)行及試驗(yàn)情況來(lái)看，均壓環(huán)的結(jié)構(gòu)及加工狀況，對(duì)放電電壓也有一定影響。均壓環(huán)局部有尖端或因結(jié)構(gòu)不合理形成局部的高場(chǎng)強(qiáng)也會(huì)起到降低雷擊放電電壓的作用。從運(yùn)行情況來(lái)看，合成絕緣子的雷擊閃絡(luò)大多可重合成功，這是因?yàn)楹铣山^緣子屬不擊穿

32、結(jié)構(gòu)，當(dāng)放電在空氣中發(fā)生時(shí)，不會(huì)對(duì)絕緣性能產(chǎn)生不可逆影響，屬可恢復(fù)性絕緣，而瓷絕緣子在雷擊放電時(shí)可能發(fā)生內(nèi)擊穿，嚴(yán)重時(shí)可能在強(qiáng)大的工頻電弧電流作用下發(fā)生爆炸，這種情況屬不可恢復(fù)性絕緣。另需說(shuō)明的是：合成絕緣子的防污性能是源于其外絕緣材料的特性，防雷性能則與外絕緣材料無(wú)關(guān)，只與其兩端間隙距離及電極形狀有關(guān)。距離越大，電場(chǎng)越均勻，其雷擊放電水平就越高。2 鳥(niǎo)害閃絡(luò)在絕緣子正上方的橫擔(dān)及金具上棲立飛鳥(niǎo)時(shí)，可能因鳥(niǎo)糞形成鳥(niǎo)害閃絡(luò)。這種閃絡(luò)通常是絕緣子表面爬電及空氣放電的一種混合閃絡(luò)。鳥(niǎo)糞短接部分空氣間隙并降低絕緣子局部表面的外絕緣性能，造成絕緣子串的絕緣性能下降。鳥(niǎo)害閃絡(luò)一般可從絕緣子表面的鳥(niǎo)糞殘跡及

33、地面的鳥(niǎo)糞痕跡來(lái)進(jìn)行分析。對(duì)鳥(niǎo)害閃絡(luò)，可在絕緣子串正上方的橫擔(dān)上安裝鳥(niǎo)刺，防止鳥(niǎo)糞直接落在傘裙的上方，也可在上端第一片裝大裙，防止鳥(niǎo)糞直接橋接絕緣子傘裙。在采用瓷、玻璃、合成絕緣子的線路中，鳥(niǎo)害引起的閃絡(luò)均占有相當(dāng)比例，而在合成絕緣子的閃絡(luò)故障統(tǒng)計(jì)中，鳥(niǎo)害造成的閃絡(luò)僅低于雷擊閃絡(luò)居第二位，與瓷絕緣子、玻璃絕緣子串相比，由鳥(niǎo)害造成的合成絕緣子閃絡(luò)率較高。其原因可能是：合成絕緣子的傘間距較小，在鳥(niǎo)排便的瞬間，易于形成鳥(niǎo)糞的橋接，從而發(fā)生傘裙間飛弧短接現(xiàn)象。合成絕緣子的傘裙是柔性材料，大鳥(niǎo)糞便在重力作用下墜落時(shí)，易于全部順傘裙邊緣落下，不易反彈和飛濺。而瓷和玻璃屬剛性材料，由于反彈和飛濺可以減少落下

34、的量，甚至阻斷鳥(niǎo)糞對(duì)傘裙的橋接。因此，可以說(shuō)合成絕緣子鳥(niǎo)糞閃絡(luò)率較高是與合成絕緣子本身的結(jié)構(gòu)及材料特點(diǎn)有一定關(guān)系的。3 絕緣子污閃及憎水性合成絕緣子具有污閃電壓高的優(yōu)點(diǎn)，在同樣的爬距及污穢條件下，合成絕緣子的污耐壓明顯高于瓷絕緣子和玻璃絕緣子。其原因是硅橡膠傘裙表面為低能面，它具有良好的憎水性，而且硅橡膠材料的憎水性還具有遷移性。通過(guò)遷移到污穢表面使污穢層也具有了憎水性，污層表面的水份以小水珠的形式出現(xiàn)，難以形成連續(xù)的水膜。在持續(xù)電壓的作用下，不像瓷和玻璃絕緣子那樣形成集中而強(qiáng)烈的電弧，表面不易形成集中的放電通道，從而具有較高的污閃電壓。另外，合成絕緣子桿徑小，在同樣的臟污條件下，其表面電阻比

35、瓷、玻璃絕緣子要大。一般來(lái)說(shuō)，表面電阻越大，污閃電壓也越高。此外，與瓷和玻璃絕緣子下表面?zhèn)憷馐浇Y(jié)構(gòu)不同，合成絕緣子傘裙的結(jié)構(gòu)和形狀也不利于污穢的吸附及積累。而且合成絕緣子不需要清掃積污，有利于線路的運(yùn)行維護(hù)。但是，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：合成絕緣子耐污閃能力強(qiáng)并不等于不會(huì)污閃，造成污閃的原因有：表面快速積污或積污過(guò)多，造成憎水性難以遷移；氣候環(huán)境等外因造成絕緣子憎水性減弱或暫時(shí)喪失；硅橡膠材料老化造成憎水性及污閃性能下降等。試驗(yàn)及運(yùn)行中均已發(fā)現(xiàn)合成絕緣子在長(zhǎng)期受潮后，如在連續(xù)雨霧的氣候條件下，硅橡膠的表面憎水性能有程度不同的下降，有的絕緣子甚至?xí)簳r(shí)喪失憎水性能，造成漏電增大，污閃性能明顯降低。在外部連續(xù)

36、雨、霧等潮濕條件消失后，憎水性會(huì)逐漸恢復(fù)。影響憎水性能恢復(fù)的主要因素有：傘裙的硅橡膠材料配方不同，其憎水恢復(fù)率也不同，性能良好的硅橡膠材料其憎水性恢復(fù)速率快，性能較差的硅橡膠材料其憎水性恢復(fù)速率慢，污層表面憎水性遷移的速率也較慢。對(duì)不同廠家生產(chǎn)的絕緣子進(jìn)行憎水性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同絕緣子的憎水性、憎水遷移性及憎水性恢復(fù)速率均有一定差異，甚至有的廠家新絕緣子的憎水性僅達(dá)到瑞典輸電研究所推薦的憎水性分類(lèi)等級(jí)的4級(jí)水平。這說(shuō)明硅橡膠材料配方及加工工藝是影響憎水性及憎水恢復(fù)性的一個(gè)重要因素。合成絕緣子連續(xù)受潮的時(shí)間越長(zhǎng)，恢復(fù)憎水性所需時(shí)間越長(zhǎng)。環(huán)境溫度低，憎水性恢復(fù)較慢，環(huán)境溫度高，則憎水性恢復(fù)較快。絕緣子

37、表面粗糙度高的，憎水性恢復(fù)較慢。運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的舊絕緣子比新絕緣子憎水性恢復(fù)慢，材料的老化亦會(huì)影響憎水性的恢復(fù)。發(fā)生閃絡(luò)后且有一定燒痕的絕緣子其憎水性恢復(fù)明顯減慢，雖然在試驗(yàn)中仍然可能通過(guò)各項(xiàng)電氣試驗(yàn)，但在一定的氣候條件下，特別是濕度很大、溫度較低的氣候環(huán)境下，閃絡(luò)的概率明顯增大。因此，合成絕緣子在一定的氣候條件下，發(fā)生污穢閃絡(luò)是完全有可能的。但是，從全國(guó)線路污穢統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，與瓷和玻璃絕緣子相比，合成絕緣子由污閃造成的故障次數(shù)要明顯低得多。4 絕緣子的劣化及檢測(cè)合成絕緣子的故障率較國(guó)產(chǎn)瓷絕緣子的劣化率及玻璃絕緣子的自爆率低，國(guó)產(chǎn)瓷絕緣子的年劣化率約為千分之一，玻璃絕緣子的自爆率約為萬(wàn)分之幾。目前

38、，從運(yùn)行情況來(lái)看，合成絕緣子的運(yùn)行可靠性較瓷、玻璃絕緣子好，但隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，有機(jī)材料的老化劣勢(shì)將逐步突出。一是傘裙材料的老化將會(huì)降低防污性能及電氣絕緣性能，二是芯棒多年運(yùn)行后因芯棒蠕變特性將降低機(jī)械強(qiáng)度，并暴露出端部金具連接中的問(wèn)題。而且，由于國(guó)內(nèi)不少產(chǎn)品是楔接式，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中可能出現(xiàn)微量滑移，使密封膠開(kāi)縫，在金具端部強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，導(dǎo)致加速老化。玻璃絕緣子具有零值自爆的特性，自爆原因一是來(lái)自制造過(guò)程中玻璃中的雜質(zhì)和結(jié)瘤，若雜質(zhì)和結(jié)瘤分布在內(nèi)張力層時(shí)，在產(chǎn)品制成后的一段時(shí)間內(nèi)，部分會(huì)發(fā)生自爆。所以制造單位在產(chǎn)品制造后應(yīng)存放一段時(shí)間，以便發(fā)現(xiàn)制造中存在的質(zhì)量隱患。若雜質(zhì)或結(jié)瘤分布在外壓縮

39、層，在輸電線路上運(yùn)行一段時(shí)間后，在遇到強(qiáng)烈的冷熱溫差和機(jī)電負(fù)荷作用下，有可能引發(fā)玻璃絕緣件自爆。另外，運(yùn)行中玻璃絕緣子在表面的積污層受潮后，在工頻電壓作用下 會(huì)發(fā)生局部放電。由局部放電引起的長(zhǎng)期發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致玻璃件絕緣下降，引起零值自爆。所以在污穢嚴(yán)重地區(qū)運(yùn)行的玻璃絕緣子其自爆率會(huì)有所增高。但是，玻璃絕緣子的自爆率不同于瓷絕緣子的劣化率和有機(jī)復(fù)合絕緣子的老化率。玻璃絕緣子的自爆率屬早期暴露，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，自爆率呈逐年下降趨勢(shì)，而瓷絕緣子的劣化率屬后期暴露，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，在機(jī)電聯(lián)合負(fù)荷的作用下，其劣化率會(huì)逐漸增加，而合成絕緣子由于有機(jī)材料本身的老化特性，其老化率及劣化率隨著時(shí)間會(huì)增大，國(guó)外一般

40、認(rèn)為玻璃絕緣件和瓷絕緣件的老化壽命為50年左右，而合成絕緣子的老化壽命不超過(guò)25年。瓷絕緣子由于瓷件與鋼帽、水泥粘合劑之間的溫度膨脹系數(shù)相差較大，當(dāng)運(yùn)行中瓷絕緣子受冷熱變化時(shí)，瓷件會(huì)承受較大的壓力和剪應(yīng)力，導(dǎo)致瓷件開(kāi)裂，而且瓷絕緣子的瓷件存在剝釉、剝砂、膨脹系數(shù)大等問(wèn)題，受外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有害應(yīng)力引起裂紋擴(kuò)展。瓷絕緣子的劣化表現(xiàn)為頭部隱形的“零值”和“低值”，對(duì)零值或低值瓷絕緣子，必須登桿進(jìn)行逐片檢測(cè)，每年需花大量的人力和物力，而且檢測(cè)的準(zhǔn)確率在很大程度上受大氣濕度、人工調(diào)整火花間隙距離、作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)等因素影響。由于檢測(cè)零值和劣質(zhì)的準(zhǔn)確率不高，即使每年檢測(cè)一次，也會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的漏檢低值絕緣

41、子仍在線路上運(yùn)行，導(dǎo)致線路的絕緣水平降低，使線路存在著因雷擊、污穢閃絡(luò)引起掉串的隱患。玻璃絕緣子有缺陷時(shí)傘裙自爆，只要堅(jiān)持周期性的巡檢，就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和更換。合成絕緣子的在線檢測(cè)在目前還缺乏適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置及方法，在國(guó)內(nèi)外都是一個(gè)正在研究的課題。由于復(fù)合絕緣子是棒型結(jié)構(gòu)，一旦失效，對(duì)線路影響將大于由多個(gè)絕緣子組成的絕緣子串。5. 機(jī)械強(qiáng)度機(jī)電破壞負(fù)荷試驗(yàn)是檢測(cè)絕緣子運(yùn)行特性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。機(jī)電破壞負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)果差的產(chǎn)品，隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，其機(jī)械強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì)。對(duì)在線路上運(yùn)行年限不同的瓷絕緣子、玻璃絕緣子進(jìn)行機(jī)電性能對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)部分瓷絕緣子在運(yùn)行1525年后，試驗(yàn)值已低于出廠試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值，不

42、合格率隨運(yùn)行年限增加。而玻璃絕緣子的穩(wěn)定性和分散性要好于瓷絕緣子。對(duì)瓷和玻璃絕緣子進(jìn)行高頻振動(dòng)疲勞試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明振后玻璃絕緣子的機(jī)電強(qiáng)度變化不大，而振后瓷絕緣子的機(jī)電強(qiáng)度明顯下降。這一方面是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)瓷絕緣子廠家較多，由于材質(zhì)及制造工藝等方面的因素，造成質(zhì)量分散性大。另一方面，由于瓷質(zhì)燒結(jié)體是不均勻材料，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，受各種機(jī)械沖擊力、振動(dòng)力的作用，可能對(duì)瓷體造成損傷，導(dǎo)致機(jī)械性能下降。從目前國(guó)內(nèi)外瓷絕緣子運(yùn)行記錄來(lái)看，國(guó)產(chǎn)瓷絕緣子與國(guó)際水平尚存較大差距。合成絕緣子在運(yùn)行若干年后取下進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)程度不同的存在機(jī)械強(qiáng)度下降的問(wèn)題。有的是芯棒在額定機(jī)械負(fù)荷下出現(xiàn)滑移，有的是芯棒從端部金具中脫出，有的是出現(xiàn)斷裂。分析其原因：一是由于端部聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)和工藝存在問(wèn)題，二是由于芯棒蠕變特性及材料老化。在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，由于大氣環(huán)境、電暢機(jī)械力等的聯(lián)合作用，芯棒中的玻璃纖維會(huì)產(chǎn)生機(jī)械疲勞，環(huán)氧樹(shù)脂材料會(huì)老化，端部金具和芯棒聯(lián)結(jié)配合亦會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)在金屬端頭與芯棒的聯(lián)結(jié)工藝上嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)。同時(shí)對(duì)于運(yùn)行中合成絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)采取定期監(jiān)測(cè)措施，結(jié)合運(yùn)行年限的長(zhǎng)短，比較機(jī)械強(qiáng)度的下降速率，防患于未然。另外，國(guó)內(nèi)外復(fù)合絕緣子在運(yùn)行過(guò)程中已發(fā)生多起脆斷事故，脆斷通常發(fā)生在絕緣子的導(dǎo)線端的金具聯(lián)結(jié)處附近，產(chǎn)生脆斷的原因是由于水介質(zhì)中的