输配电线路绝缘子可靠性分析

输配电线路绝缘子可靠性分析
摘要：输电线路绝缘子是电力系统的重要组成部分，绝缘子性能的优劣直接
影响到线路的输供电，对提高电网输电配件的安全可靠性，对于提高系统传输能力，改善电压质量意义重大。

因此要加强对绝缘子的巡视和维护力度，以提高设
备完好率，保障电网安全稳定运行。

关键词：输配电；绝缘子；运行
1、影响绝缘子可靠性的因素
1.1 材料性能
钢化玻璃强度钢铁化，热稳定性高，较瓷不易老化和寿命长的道理。

对于复
合绝缘子的难点是解决有机材料在户外条件下的老化、芯棒的脆断和蠕变。

可见，钢化玻璃既较瓷有高得多的机械、绝缘强度，又较有机材料具有优良的抗老化性能，为绝缘子的可靠运行奠定了良好的基础。

1.2 产品结构和耐污性能
玻璃绝缘子采用圆柱头结构，承力组件受力均匀，具有尺寸小、重量轻、强
度高和电性能优良的特点。

由于玻璃的线膨胀系数较瓷大得多，外型尺寸较复合
绝缘材料小得多，且与金属附件和水泥易连接，因而受力组件材质匹配良好。

在
各种气候条件下，不会象瓷绝缘子和复合绝缘子那样容易产生危险应力而导致老化。

且复合绝缘子很难解决复合界面的结构质量。

但复合绝缘子具有优良的耐污
性能，而且通常无需清扫。

这就极大地减少了线路维护费用。

玻璃绝缘子泄漏比
距大，表面产生的凝聚物少，抵抗由污秽引起的热应力的能力强，因而不易因闪
络而出现事故。

1.3 机械性能
机电破坏负荷强度是绝缘子运行特性的一项重要指标。

对绝缘子进行机电破
坏负荷试验，发现试验结果差的绝缘子，其机械强度随着运行时间的增长而逐渐
降低。

部分瓷绝缘子在运行l5-20年后，试验值已低于出厂试验标准值，且不合
格率随着运行年限的加长而增加。

进行高频振动疲劳试验后，瓷绝缘子的机电强
度明显下降。

玻璃绝缘子的稳定性和分散性要优于瓷绝缘子，且进行高频振动疲
劳试验后，玻璃绝缘子的机电强度没有很大的变化。

复合绝缘子的耐机电破坏负
荷强度相对较大，但在运行若干年后取下进行机械强度试验，发现其机械强度也
存在一定程度的下降。

1.4 雷击闪络性能
绝缘子发生雷击闪络有以下两种情况：①反击：如果雷电直接击中杆塔或避
雷线，会引起线路绝缘上的过电压，这种瞬时高压一旦超过绝缘子串的冲击放电
电压，绝缘子就会发生闪络。

②绕击：在架空电力线上方虽然有接地的避雷线，
但雷电有时仍绕过它直接冲击到导线上去，即绕击，发生绕击时雷电将在线路上
产生数十万伏雷电过电压，如果该过电压超过线路绝缘子串的冲击闪络电压，即
绝缘子串将发生闪络而引起线路跳闸。

根据运行经验，在输电线路中，采用复合
绝缘子的雷击闪络故障率较采用瓷、玻璃绝缘子的故障率高，特别是在1 lOkV
及以下电压等级的输电线路中显得较为突出。

绝缘子雷击闪络会引起输电线路跳闸，这对输电和供电是非常不利的，因此要设法提高输电线路的耐雷水平，主要
采取的防雷措施有：架设避雷线降低杆塔的接地电阻；架设耦合地线；采用不平
衡绝缘方式；采用消弧线圈接地；采用线路用避雷器；加强绝缘等。

1.5 劣化性能
对于输电线路绝缘子的选择，必须考虑绝缘子的劣化问题。

根据目前的运行
经验，瓷绝缘子的劣化表现为头部隐形的“零值”和“低值”。

对于零值或低值
瓷绝缘子，必须登杆逐片进行检测，每年都需花费大量的人力和物力，而且检测
的准确度在很大程度上受到作业人员的经验、大气湿度、人工调整火花问隙距离
等因素的影响。

另一方面，瓷绝缘子的劣化率属后期暴露，在机电负荷的作用下，其劣化率会随着运行时间的增加逐渐增加。

玻璃绝缘子具有零值自爆的特性，对
于运行在污秽严重地区的玻璃绝缘子，其自爆率会有所增加。

玻璃绝缘子的自爆
率属早期暴露，而且随着运行时间的增加，自爆率呈逐年下降的趋势，只要坚持
周期性的巡检，无须登杆塔就能及时发现和更换有缺陷的玻璃绝缘子。

复合绝缘
子的运行可靠性较瓷、玻璃绝缘子的好，但随着运行时间的增加，有机材料的劣
化问题也将逐步凸显出来。

1.6 抗老化率
随着运行年限的增加，不同类型的绝缘子在一定程度上都存在老化闯题。

瓷
绝缘子抗老化能力较强，但随着运行时间的增长，老化也日趋严重；玻璃绝缘予
的电气强度一般在整个运行期间保持不变，其老化过程相对最慢；合成绝缘子是
有机材料制成的，其老化速度比瓷、玻璃等无机材料要快得多。

绝缘子的老化会
造成其多方面性能的降低，因此在绝缘子的选择及维护上要对老化问题加以考虑。

2、提高绝缘子使用寿命的方法
（1）加强线路绝缘子清扫除污力度，提高绝缘子使用寿命，以提高抵御自
然灾害的能力，提高供电可靠率；（2）在雷害区推广使用金属氧化物避雷器，
以增强线路避雷和防止过电压能力，以防因雷电造成绝缘子击穿闪络；（3）推
广使用复合棒式绝缘子以替换针式绝缘子，针式绝缘子因耐压能力差，在雷雨季节，经常发生击穿，引起单相接地，且故障点不易寻找，延长了停电时间。

要对
运行中的电力设备（绝缘子）的实际状态、变化趋势和规律，进行科学预测和评估，作出是否需要进行检修的决定；（4）绝缘子使用周期应与“定期计划维修”加以区别，以绝缘子实际运行状态取代固定的维修周期；（5）在科学管理的基
础上，“状态维修”制度比定期计划维修制度要优越，它不但可提高绝缘子使用
寿命，提高供电可靠率，而且有显著的经济效益。

3、科学加强输电网绝缘子安全运行措施
3.1 加强专业人员素质
随着科技的发展，输电网络的科学含量不断的提高，这将对维护人员的素质
提出更高的要求。

维护人员不但要熟悉运行、检修、规划、设计等，而且还要懂
得绝缘子使用寿命以及运行、维护方法等。

因此，必须强化输电人员的培训力度、培训方式、培训内容等着手，不断提高人员的业务素质和处理问题的能力。

3.2 提高检测检修工作
外力的影响主要是绝缘子遭遇雷击或污秽引起的闪络停电事故。

为此，为减
少破坏性停电，供电公司要随时关注天气变化，提早做好安保准备，安排好人员，准备好抢修物资，加强巡视和监测，使损失降到最低。

3.3 建立科学有效的保障体系
加强输电网绝缘子的使用效率，需要建立有效保障的组织体系，成立供电保
障组，落实责任制；建立有效保障的制度体系，建立供电设施隐患排查和消缺的
常态机制。

对绝缘子使用周期指标进行分解，找出影响绝缘子可靠率的直接原因，编制绝缘子指标滚动计划，对绝缘子使用周期进行超前控制。

制定具体的绝缘子
管理及考核方法，完善事故处理等相关制度，使供电可靠率管理工作日趋完善。

加强对绝缘子基础资料的收集和整理，使资料与改造同步，与现场相符，有助于准确统计出供电可靠率，从而找出影响绝缘子安全运行的主要原因而及时进行改善。

加强绝缘子维护与巡查工作，特别是常发故障的线路的绝缘子，发现缺陷及时处理，提高设备完好水平。

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