基于瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度測量方法的探討

郭曉飛 肖春偉 張逸群

摘 要：隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷提高，輸電線路的絕緣配置也隨之發(fā)生變化。復(fù)合絕緣子由于其質(zhì)量小、絕緣性好、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)已逐步取代原有的瓷質(zhì)絕緣子。在瓷質(zhì)-復(fù)合絕緣子更換作業(yè)中，絕緣子的結(jié)構(gòu)高度如果不匹配會(huì)直接影響作業(yè)效率和結(jié)構(gòu)可靠性。文中對瓷絕緣子結(jié)構(gòu)高度的測量方法進(jìn)行探索分析，提出了可行性強(qiáng)和相對準(zhǔn)確的測量工具以及方法，將有助于對輸電線路設(shè)備基礎(chǔ)檔案資料的掌握。

關(guān)鍵詞：輸電線路；結(jié)構(gòu)高度；絕緣子；測量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.166

1 引言

隨著電網(wǎng)技術(shù)以及電力裝備制造水平的不斷發(fā)展，架空輸電線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及絕緣配置也與時(shí)俱進(jìn)。設(shè)計(jì)及投運(yùn)年限較久的輸電線路，其絕緣配置一般為瓷質(zhì)絕緣子，而瓷絕緣子在復(fù)雜高壓電磁環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)低值或零值等現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響了輸電線路的絕緣要求和安全運(yùn)行。目前采取的主要技術(shù)手段是將瓷質(zhì)絕緣子更換為硅橡膠復(fù)合絕緣子（220千伏及以下），逐步實(shí)現(xiàn)絕緣子復(fù)合化率100%，徹底消除消除零值絕緣子隱患，提高輸電線路長期可靠運(yùn)行水平。

瓷質(zhì)絕緣子的生產(chǎn)廠家、型號、批次不同，其結(jié)構(gòu)高度參數(shù)存在著差異。如果結(jié)構(gòu)高度不匹配，不僅影響絕緣子更換作業(yè)的效率，還會(huì)影響導(dǎo)線應(yīng)力、弧垂等。因此通過一定的工具和技術(shù)方法測量并掌握絕緣子串的結(jié)構(gòu)高度，是輸電線路運(yùn)維中的一項(xiàng)重要的準(zhǔn)備和基礎(chǔ)性工作。

2 現(xiàn)狀及存在問題

2.1 絕緣子結(jié)構(gòu)高度的含義

單片瓷絕緣子的絕緣子結(jié)構(gòu)高度是指其最頂部的鋼帽到絕緣子最下端的鐵腳的垂直距離；整串絕緣子的結(jié)構(gòu)高度是串中每片絕緣子的結(jié)構(gòu)高度之和。

2.2 絕緣子結(jié)構(gòu)高度的掌握現(xiàn)狀

對于型號、生成廠家、批次相對統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)絕緣子，可通過查找原始檔案資料掌握整串瓷絕緣子的結(jié)構(gòu)高度。但是，由于部分輸電線路投運(yùn)年久、絕緣配置差異性大；而且在輸電線路運(yùn)維中，由于絕緣子串中存在單片更換的現(xiàn)象，造成生產(chǎn)廠家等不統(tǒng)一，這增加了檔案資料查找的難度。單純通過查找資料的方法并不能準(zhǔn)確掌握絕緣子串的結(jié)構(gòu)高度，存在較大的局限性。

3 絕緣子結(jié)構(gòu)高度測量方法探討

3.1 瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度測量工具簡介

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對供電可靠性的要求越來越高，帶電作業(yè)能夠減少供電線路受迫停運(yùn)時(shí)間，已成為輸電線路運(yùn)維的重要作業(yè)方式。絕緣子結(jié)構(gòu)高度可以通過帶電作業(yè)進(jìn)行測量。參照游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)原理，加工結(jié)構(gòu)高度測量尺，其結(jié)構(gòu)圖如圖2。

該測量尺以絕緣材料加工制作，其根據(jù)絕緣子的外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測量卡位裝置，通過調(diào)節(jié)卡位裝置讀取數(shù)值。

3.2 測量方法的原理應(yīng)用

由于帶電作業(yè)進(jìn)行測量且高空操作難度較大，由于桿塔上作業(yè)直接固定測量尺卡位測量鋼帽和絕緣子最下端的鐵腳受視線等因素的影響，直接測量不易實(shí)現(xiàn)。鑒于此，將直接測量法改為間接測量，并通過“逐差法”減小測量誤差，從而實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)確的測量。

三步測量法原理：

第一步：讀取第9片瓷裙前端至第5片瓷裙后端的測量數(shù)值H5；

第二步：讀取第9片瓷裙前端至第6片瓷裙后端的測量數(shù)值H6；

第三步：讀取第9片瓷裙前端至第7片瓷裙后端的測量數(shù)值H7；

示意圖如下：

根據(jù)測量示意圖，片6所示單片瓷絕緣子的結(jié)構(gòu)高度為：H=H6-H7 。

如果整串絕緣子的型號一致，則可以通過多次測量求其平均值，以減小測量誤差。

H=[（H5- H6）+（H6- H7）]/2

4 應(yīng)用效果淺析

通過絕緣尺帶電測量瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度，減少了線路的停電時(shí)間，有助于進(jìn)一步掌握輸電設(shè)備的基礎(chǔ)檔案資料。通過測不同型號的絕緣子結(jié)構(gòu)高度，計(jì)算得到整串瓷瓶的結(jié)構(gòu)高度，從而能夠事先選擇結(jié)構(gòu)高度匹配的復(fù)合絕緣子，保證更換工作的順利進(jìn)行。而且該測量法操作簡單、掌握容易，具有很大的推廣價(jià)值。

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