絕緣子的應用分析及故障查找

董昱辰

摘要：絕緣子它是用來支持導線的絕緣體。絕緣子可以保證導線和橫擔、桿塔有足夠的絕緣。它在運行中應能承受導線垂直方向的荷重和水平方向的拉力。它還經(jīng)受著日曬、雨淋、氣候變化及化學物質(zhì)的腐蝕。因此，絕緣子既要有良好的電氣性能，又要有足夠的機械強度。

關鍵詞：電力線路;絕緣子;分類;特征聲波偵測法

絕緣子又稱瓷瓶，是用來固定導線的。其作用是使導線和桿塔絕緣，同時還承受導線及各種附件的機械荷重。

1.絕緣子形狀特點和性能要求

1.1絕緣子形狀特點

通常，絕緣子的表面被做成波紋形的，其理由如下

1.1.1可以增加絕緣子的泄漏距離（又稱爬電距離），同時每個波紋又能起到阻斷電弧的作用。

1.1.2當下雨時，從絕緣子上流下的污水不會直接從絕緣子上部流到下部，避免形成污水柱造成短路事故，起到阻斷污水水流的作用。

1.1.3當空氣中的污穢物質(zhì)落到絕緣子上時，由于絕緣子波紋的凹凸不平，污穢物質(zhì)將不能均勻地附在絕緣子上，在一定程度上提高了絕緣子的抗污能力。

1.2絕緣子的性能要求

對于絕緣子不僅應滿足絕緣強度和機械強度的要求，還需能承受溫度的驟變。

2.絕緣子的分類

2.1絕緣子按使用電壓等級分類

高壓絕緣子和低壓絕緣子兩種。

2.2絕緣子按結(jié)構(gòu)和固定線索的方式及材質(zhì)分類

針式絕緣子、蝶式絕緣子、懸式絕緣子、支柱式絕緣子和拉緊絕緣子、復合絕緣子、玻璃絕緣子等。

2.2.1針式絕緣子

針式絕緣子型號含義：P—針式瓷瓶，T—鐵擔直腳，M—木擔直角，C—加長，W—彎腳，D一低壓;高壓針式絕緣子型號后的數(shù)字表示電壓等級，單位是kv;低壓針式絕緣子型號后的數(shù)字表示尺寸大小，1、2、3分別表示大號、中號、小號。高壓針式絕緣子的型號有：P—10T，P—10M，P—10MC，P—15T，P—20T 等。低壓針式絕緣子的型號有：PD—1，PD—2，PD—3。呼和供電段10kv電力線路常用的針式絕緣子型號為P—15T，低壓電力線路常用針式絕緣子型號為PD—3。PS系列針式絕緣子，由于具有較強的抗污閃能力，現(xiàn)逐步在呼和供電段推廣使用。

2.2.2蝶式絕緣子

蝶式絕緣子的型號含義：E—蝶式絕緣子，D—低壓;高壓蝶式絕緣子型號中數(shù)字表示電壓等級，單位為kv;低壓蝶式絕緣子（又叫茶臺）型號中數(shù)字表示尺寸大小的代號。高壓蝶式絕緣子的型號有：E—6，E—l0;低壓蝶式絕緣子型號有：ED—1、ED—2，ED—3，ED—4。呼和供電段架空線路安裝一般不使用高壓蝶式絕緣子，只使用低壓蝶式絕緣子。

2.2.3懸式絕緣子

懸式絕緣子包括老系列瓷質(zhì)懸式絕緣子、新系列瓷質(zhì)懸式絕緣子、鋼化玻璃懸式絕緣子和防污懸式絕緣子等。懸式絕緣子型號含義：X—懸式絕緣子，L—鋼化玻璃，W—防污型，P—用機電負荷破壞值表示，C—槽型聯(lián)接。型號中橫線前的數(shù)字表示設計序號，橫線后的數(shù)字表示lh機電負荷（單位t）（對XP，LPX型來講表示lh機電破壞負荷，單位kN）。呼和供電段10kv電力線路常用的懸式絕緣子型號為XP—70（若lh機電破壞負荷單位是t，則型號為XP—7）。

2.2.4支柱式絕緣子

支柱式絕緣子的用途與針式絕緣子基本相同，由于支柱式絕緣子是外膠裝結(jié)構(gòu)，溫度驟變等原因不會使絕緣子內(nèi)部擊穿及爆裂并且淺槽裙邊使得絕緣子自潔性能良好，抗污閃能力要比針式絕緣子強。呼和供電段10kv配電所常用的柱式絕緣子型號為ZA—10Y，其型號含義：Z—戶內(nèi)支柱絕緣子，A—抗彎破壞負荷為3750N，10—額定電壓為10kv，Y—支柱下附件形狀為圓形。

2.2.5合成絕緣子

合成絕緣子是用高機械強度的玻璃鋼棒作為中間芯棒，棒外裹上合成材料制成的傘裙與護套，兩端再配上金具而成。由于硅橡膠合成材料表面呈憎水性，這使合成絕緣子的耐污閃性能大大優(yōu)于瓷和玻璃絕緣子。合成絕緣子還具有質(zhì)量輕、耐污性能好、抗臭氧耐老化、耐各種腐蝕等特點，給運輸、安裝、維護均帶來極大的便利，已逐步被推廣使用。

2.2.6拉緊絕緣子

拉緊絕緣子又叫圓瓷。用于電桿的拉線上，作拉線絕緣和連接之用。型號含義：J—拉緊絕緣子，破折號后的數(shù)字2、4.5、9為機械破壞強度（單位t）。

2.2.7玻璃絕緣子

玻璃絕緣子比瓷絕緣子有如下一系列優(yōu)點：由于鋼化玻璃絕緣子表層的機械強度高，使表面不易發(fā)生裂縫。由于玻璃的透明性，在外形檢驗時容易發(fā)現(xiàn)細小裂縫以及各種內(nèi)部缺陷和損傷。鋼化玻璃的機電性能比瓷的高得多，制造同等類型的絕緣子，而其尺寸和重量比瓷絕緣子要小得多，并且大批生產(chǎn)的玻璃絕緣子的價格比瓷絕緣子低。

3.絕緣子故障新型檢測方法

3.1絕緣子故障的危害

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，高壓以及超高壓技術得以突飛猛進，鐵路電力系統(tǒng)配電設備外絕緣的污閃事故日益突出，由絕緣子故障引起的事故已屢見不鮮。由此導致配電網(wǎng)大面積斷電，造成供電可靠性下降，影響鐵路電力部門的社會形象，并帶來一定程度的經(jīng)濟損失。

3.2特征聲波偵測法

直接觀測法、絕緣子電阻測定法、交流耐壓法等傳統(tǒng)的絕緣子檢測方法都或多或少的存在著這樣那樣的問題，而特征聲波偵測法能夠直接有效又安全可靠的檢測出絕緣子的故障。

經(jīng)過對故障絕緣子本身放電機理的長時間研究探索，結(jié)合大量的試驗數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)，無論是什么材質(zhì)的絕緣子發(fā)生上述的任何一種故障，前期都會發(fā)生不同程度的放電，而這個或強或弱的放電作用于絕緣子的自身，又會產(chǎn)生一種極其復雜的聲波，這個聲波的波長較短，頻率較高且多頻交雜，近乎于光學屬性，我們對此聲波進行了深入的分析，找出了該聲波的特性，并據(jù)此研究出來最新型的絕緣子故障偵測方法，即：特征聲波偵測法。

特征聲波偵測法是利用聲-電原理，探測劣質(zhì)絕緣子發(fā)生局部放電時發(fā)出的特征聲波，并由該聲波的獨特屬性，來偵測絕緣子的劣變。該方法不受天氣、地域、環(huán)境、材質(zhì)等影響。非接觸式測量，不斷電作業(yè)，安全可靠。是目前遠距離檢測絕緣子故障的一種最有效方法。

YG-8620型絕緣子故障遠距離激光定位偵測器，利用特征聲波偵測法，用于絕緣子高壓線路及供電設備遠距離巡檢，預知潛在故障，檢測絕緣子運行狀況（絕緣子低阻故障，閃絡故障，污染故障），避免逐個上桿（或鐵塔）檢查，盲目大面積檢修和擦拭絕緣子。