500kV复合绝缘子运行特性分析_张福增

高电压技术　第３８卷第１０期２０１２年１０月３１日
Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔｏｂｅｒ　３１，２０１２５００ｋＶ复合绝缘子运行特性分析
张福增１，宋　磊２，屠幼萍３，许　卓３，李锐海１，王国利１
（１．南方电网科学研究院有限责任公司，广州５１００８０；
２．清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京１０００８４；
３．华北电力大学高电压与电磁兼容北京重点实验室，北京１０２２０６
）摘　要：为分析５００ｋＶ复合绝缘子的运行特性，从而为实验室评价现场运行复合绝缘子的特性和状态提供指导，对５支５００ｋＶ交流和６支５００ｋＶ直流复合绝缘子进行了研究，主要包括污秽度测量，憎水性测试、解剖试验、水扩散试验和水煮及陡波试验。

在此基础上，比较了交、直流复合绝缘子的积污特性，分析了复合绝缘子劣化特性和运行年限的关系，讨论了不同检测方法的应用情况。

结果表明，直流绝缘子比交流绝缘子积污严重，直流绝缘子积污量随运行年限增加显著增加，交流绝缘子无明显变化；劣化特性显著的绝缘子并不是运行年限最长的绝缘子；采用的几种检测方法均能很好地反映复合绝缘子某一方面的劣化特性。

关键词：复合绝缘子；检测；评估方法；憎水性；水扩散试验；自然污秽ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ
．ｉｓｓｎ．１００３－６５２０．２０１２．１０．００８文章编号：１００３－６５２０（２０１２）１０－２５３６－
０６基金资助项目：特高压工程技术（昆明、广州）国家工程实验室开放基金（编号略）。

Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｂｙ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　ＵｌｔｒａＨｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｋｕｎｍｉｎｇ、Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ）．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　５００ｋＶ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ＩｎｓｕｌａｔｏｒＺＨＡＮＧ　Ｆｕｚｅｎｇ１，ＳＯＮＧ　Ｌｅｉ　２，ＴＵ　Ｙｏｕｐｉｎｇ３，
ＸＵ　Ｚｈｕｏ３，ＬＩ　Ｒｕｉｈａｉ　１，ＷＡＮＧ　Ｇｕｏｌｉ　１
（１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ　Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇ
ｚｈｏｕ　５１００８０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　
ｏｆ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　
１０００８４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　
ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　＆Ｅｌｅｃｔｒｏｎｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　
１０２２０６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　５００ｋＶ　ｃｏｍｐ
ｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒ　ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｉｎ　ｓｅｒｖｉｃｅ，５ｐｉｅｃｅｓ　ｏｆ　５００ｋＶ　ＡＣ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ａｎｄ　６ｐｉｅｃｅｓ　ｏｆ　５００ｋＶ　ＤＣ　ｃｏｍｐ
ｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｔｅｍｓ　ｉｎｃｌｕｄｅｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ　ｔｅｓｔ，ｄｉｓｓｅｃｔｉｎｇ　ｔｅｓｔ，ｗａｔｅｒ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ，ｗａｔｅｒ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｓｔｅｅｐｆｒｏｎｔ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｔｅｓｔ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｓ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＣ　ａｎｄ　ＤＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐ
ａｒｅｄａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ’ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｙｅａｒｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓｅｒｉｏｕｓｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ＡＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｉｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｙｅａｒｓ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ＡＣ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｈａｓ　ｎｏ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｃｈａｎｇｅ．Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ｎｏ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ａｇｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｙｅａｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ．Ｅａｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｓｃａｐａｂｌｅ　ｏｆ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ　
ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ａｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ；ｗａｔｅｒ－ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ；ｎａｔｕｒａｌ　ｃｏｎ－ｔａｍｉｎａｔｉｏｎ
０　引言
随着输电电压等级的不断提高，线路外绝缘的染污放电问题受到越来越多的关注。

复合绝缘子以其质量小、污闪电压高的优点，得到了广泛的应用
［１－
２］，尤其在中等和重污秽地区复合绝缘子的使用
量较大［３
］，其对保证电网的可靠运行起到了重要作用［
４
］。

随着运行年限的增加以及外部因素的影响，运行线路复合绝缘子会发生各种事故。

ＣＩＧＲＥ　１９９７年的统计结果显示，复合绝缘子损坏的事故率仅占０．０３５％，年事故率仅为０．５２每万支·年。

在统计到的２４３起绝缘子损坏事故中，芯棒断裂１３３起（占５５％），界面击穿６９起（占２８％），外绝缘材质劣化３３
起（占１４％），其他８起（占３％）
［５－
６］。

随着投运时间的延长，经过多年的老化后，采用有机材料的复合绝
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缘子运行特性如何成为越来越紧迫的问题［７－１４］。

复合绝缘子在长期运行过程中，其护套、伞裙材料在潮湿、表面放电、紫外等因素的综合影响下，会发生粉化、烧蚀、抗撕强度降低等不可逆转的劣化，从而使得其电气性能和机械性能均有所降低。

目前，复合绝缘子性能试验主要有吸水性试验、伞裙硬度试验、耐漏电起痕试验、渗透试验等［１３－１６］。

还可利用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换红外光谱（Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＦＴＩＲ）、Ｘ射线光电子能谱（Ｘ－ｒａｙ　ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＸＰＳ）和扫描电镜（ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＳＥＭ）等设备进行复合绝缘子伞裙材料的特性分析［１６－１８］。

由于试品收集困难，不同运行时间下复合绝缘子劣化特性的对比研究相对较少。

鉴于复合绝缘子使用量越来越大，故障出现的频率也不断增加，对复合绝缘子运行特性分析及评估的研究越来越重要［１９］。

本文主要针对５００ｋＶ交、直流复合绝缘子进行了污秽度测量、憎水性测试、护套解剖试验、水扩散试验、水煮及陡波试验等。

比较了交流和直流复合绝缘子的积污特性和老化特性，分析了复合绝缘子劣化特性和运行年限的关系，讨论了不同检测方法的应用情况。

１　试品情况
本文选取不同运行年限的复合绝缘子进行了研究，其参数和故障类型如表１所示。

其中５００ｋＶ交流绝缘子５支，按运行年限从高到低的顺序，标记为Ａ１～Ａ５，±５００ｋＶ直流绝缘子６支，按运行年限顺序标记为Ｄ１～Ｄ６。

９支故障绝缘子主要有４种类型的故障，分别为红外检测异常、表面生长青苔、遭受雷击和断串。

２　试验分析
本文主要采用了憎水性测量、漏电起痕试验、水煮及陡波试验、水扩散试验等手段，对不同运行年限绝缘子的劣化特性和故障进行了分析。

２．１　污秽度测量
２．１．１　盐密和灰密情况分析
对１１支复合绝缘子进行了盐密ρＳＤＤ和灰密ρＮＳＤＤ测量，测量结果如图１所示。

从图１中可以看出：
１）根据ＩＥＣ　６０８１５，交流和直流绝缘子的污秽度基本为轻秽和中秽等级，只有１支试品为重污秽等级；
表１　现场运行绝缘子串试样编号表
Ｔａｂｌｅ　１　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｆａｕｌｔ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　ｓａｍｐｌｅｓ绝缘子编号电压等级／ｋＶ电压极性运行年限／ａ故障类型Ａ１　５００ＡＣ　６红外检测异常
Ａ２　５００ＡＣ　６红外检测异常
Ａ３　５００ＡＣ　５断串
Ａ４　５００ＡＣ　３表面生长青苔
Ａ５　５００ＡＣ　３表面生长青苔
Ｄ１　５００ＤＣ　８无故障
Ｄ２　５００ＤＣ　８无故障
Ｄ３　５００ＤＣ　５遭受雷击
Ｄ４　５００ＤＣ　５遭受雷击
Ｄ５　５００ＤＣ　３红外检测异常
Ｄ６　５００ＤＣ　３
红外检测异常
图１　各绝缘子盐密／灰密测量结果
Ｆｉｇ．１　ＳＤＤ　ａｎｄ　ＮＳＤＤ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　５００ｋＶ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
２）灰密在０．１～０．３ｍｇ／ｃｍ２之间，灰密与盐密比在５～３０之间；
３）故障类型为断串的绝缘子Ａ３的污秽等级明显高于其他交流复合绝缘子。

２．１．２　污秽沿串分布情况分析
１１支绝缘子盐密沿串分布情况如图２所示。

从图２可以看出：
１）复合绝缘子表面污秽沿串分布不均匀；
２）交流和直流绝缘子污秽分布均呈现高压端和低压端高、中部低的趋势。

对于交流复合绝缘子，高压端盐密高于中部的绝缘子为５支，占交流绝缘子总数的１００％，低压端盐密高于中部的绝缘子为３支，占交流绝缘子总数的６０％。

对于直流复合绝缘子，高压端盐密比中部高的有４支绝缘子，占直流绝缘子总数的６６．７％，低压端盐密比中部高的有４支绝缘子，占总数的６６．７％。

这是由于绝缘子表面电场呈“Ｕ”型分布，高压端和低压端场强比中部高，易于吸附污秽颗粒，因此高压端和低压端积污量高于
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３
５
２
张福增，宋　磊，屠幼萍，等．５００ｋＶ复合绝缘子运行特性分析
中部。

但积污受多种因素影响，结果有一定的分散性，因此总体符合场强影响规律，但有特例存在；
３）交流复合绝缘子，低压端积污量高于高压端的比例为０；直流复合绝缘绝缘子，低压端积污量高于高压端的比例为６６．７％。

初步推测是因为±５００ｋＶ直流绝缘子高压端场强较大并且极性恒定，污秽颗粒在高压端附近被强电场极化后带稳定电荷，易形成相互的斥力，反而不利于高压端的吸附。

具体的原因还需要深入研究。

２．２　伞裙材料憎水性测试
憎水性测试采用喷水分级法。

喷水分级法将材料表面的憎水性状态分为ＨＣ１～ＨＣ７级［２０］，ＨＣ１级对应憎水性很强的表面，ＨＣ７级对应完全亲水的表面。

对于喷水分级，所有的测量均在喷射结束后的１０ｓ内应完成。

对１１支复合绝缘子高压端、中部和低压端３个位置的上下表面伞裙分别进行了喷水分级，结果如图３和图４所示。

由图３和图４可以看出：
１）断串绝缘子Ａ３的憎水性分级明显高于其他绝缘子，说明断串绝缘子Ａ３表面憎水性减弱较其他绝缘子严重；
２）除断串绝缘子Ａ３外，交流绝缘子和直流绝缘子的憎水性分级均为Ｈ２～Ｈ４级，没有明显区别；
３）除断串绝缘子Ａ３外，对于交流和直流绝缘子，上表面和下表面的憎水性分级相差不大；
４）对于交流和直流绝缘子，随着运行年限的增加，憎水性分级没有明显变化。

２．３　护套解剖试验
为分析绝缘子芯棒与护套界面的粘接性能，对除绝缘子Ｄ１和Ａ５以外的其他绝缘子进行了护套解剖试验。

首先用锋利的刀具切开绝缘子伞裙，大伞和小伞均沿着合模缝切开，深度要直至芯棒，但尽量不损伤芯棒。

用手指将伞裙沿着切口部分分开，然后左手勾住左半边伞裙，右手勾住右半边伞裙。

之后均匀用力沿径向向外拉扯绝缘子伞裙，直至护套与芯棒脱离或伞裙被抻裂，与护套分离。

按分离的难易程度和分离后残余护套和芯棒的粘结程度评价绝缘子伞裙和护套的粘接性。

结果表明，绝缘子Ａ２和Ａ３芯棒和护套粘接特性较差，其他绝缘子的整体粘接特性很好，如图５所示。

限于篇幅，图５中粘接特性好的绝缘子仅给出了Ａ１和Ｄ５的解剖结果，其他绝缘子解剖结果与之相似，护套和芯棒粘结特性较好，难以分离。

图２　各绝缘子串不同位置盐密分布
Ｆｉｇ．２　ρＳＤＤｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ
ｆｏｒ　５００ｋＶ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
ｓ
图３　复合绝缘子伞裙上表面憎水性等级
Ｆｉｇ．３　Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ　ｇｒａｄｅ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ
ｆｏｒ　５００ｋＶ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｏｎ　ｔｏｐ　ｓｕｒｆａｃ
ｅ
图４　复合绝缘子伞裙下表面憎水性等级
Ｆｉｇ．４　Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ　ｇｒａｄｅ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ
ｆｏｒ　５００ｋＶ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ　ｏｎ　ｂｅｌｏｗ　ｓｕｒｆａｃｅ
２．４　水扩散试验
按照ＧＢ／Ｔ　１９５１９—２００４的要求对复合绝缘子进行了水扩散试验。

９支复合绝缘子带护套试品的水扩散试验结果如表２所示。

从表２可以看出：
１）除绝缘子Ａ２和Ａ３外，随着运行年限的增加，泄漏电流没有明显的变化趋势；
２）除绝缘子Ａ２和Ａ３外，交流与直流相比，绝缘子泄漏电流值没有明显的区别；
３）绝缘子Ａ２和Ａ３的试品泄漏电流均＞１ｍＡ，不满足标准要求，其护套与芯棒间的粘结性较差，这与护套解剖试验结果比较相符。

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２高电压技术　Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２０１２，３８（１０）
综合解剖试验和水扩散试验的结果可以看出，绝缘子Ａ３芯棒和护套界面粘接质量较差，芯棒与护套界面发生局部放电，造成芯棒与护套的老化与蚀损。

长期局部放电作用下，护套表面形成蚀孔，进入潮气后，加剧了芯棒和护套的蚀损与老化，最终导致断裂的发生。

２．５　水煮及陡波试验
水煮及陡波试验用于检测复合绝缘子界面粘接质量以及检查绝缘子内部缺陷。

对绝缘子Ａ１、Ａ３、Ａ４、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４和Ｄ６进行水煮及陡波试验。

波前陡度在１　２８９～１　３５１ｋＶ／μｓ之间，正负极性各２５次。

陡波试验后，绝缘子Ｄ３和Ｄ４的高压端金具与护套连接处发生击穿，可以看到金具外的护套层有击穿痕迹，如图６所示。

其他绝缘子试样均顺利通过陡波试验，未出现界面击穿现象。

３　讨论
３．１　交、直流绝缘子积污情况的对比
通过对５支交流绝缘子和６支直流绝缘子积污的对比，可以看出：
１）直流复合绝缘子积污比交流严重，直流绝缘子的盐密和灰密均高于交流绝缘子。

这是由于直流绝缘子表面没有交变电场，易吸附污秽颗粒所致。

对于断串绝缘子Ａ３，由于芯棒和护套间内绝缘的缺陷，使得高压端场强变大，易于积污，因此其积污比其他交流绝缘子严重。

２）随着运行年限的增加，直流绝缘子积污逐渐严重，而交流绝缘子积污变化不明显。

运行３ａ的交流绝缘子Ａ４和Ａ５的盐密均高于运行６ａ的交流绝缘子Ａ２，而运行６ａ的绝缘子Ａ１的盐密又高于运行３ａ的绝缘子Ａ４和Ａ５，说明对于交流绝缘子而言，积污与运行年限没有明显的对应关系。

对于直流绝缘子，运行８ａ的绝缘子Ｂ１和Ｂ２的盐密和灰密明显高于运行５ａ和３ａ的其他绝缘子，运行５ａ的绝缘子Ｂ３和Ｂ４盐密也高于运行３ａ的绝缘子，说明对于直流绝缘子，积污情况随运行年限的增加显著增加。

３．２　劣化特性与运行年限关系的分析
污秽度测量结果显示，交流绝缘子随着运行年限的增加，盐密和灰密变化不大；直流绝缘子随着运行年限的增加，盐密和灰密逐渐增大。

憎水性测量结果显示，除了断串绝缘子Ａ３外，各支复合绝缘子的憎水性状况随着运行年限的增加没有明显差异。

解剖试验和水扩散结果显示，
芯棒和护套粘接
图５　不同运行年限复合绝缘子解剖结果
Ｆｉｇ．５　Ｆｉｇｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｙｅａｒｓ
表２　水扩散试验结果
Ｔａｂｌｅ　２　Ｗａｔｅｒ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｆｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
５００ｋＶ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
绝缘子
编号
泄漏电流／ｍＡ
Ｘ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６平均值Ａ１　０．１０８　０．１２６　０．０９４　０．６５　０．０３２　０．２７６　０．２１４Ａ２＞２＞２＞２＞２＞２＞２＞２Ａ３　１．０８７　１．７１８　１．２７８＞２　１．８１８—１．４７５Ａ４　０．０１２　０．００８　０．００７　０．０１　０．００７　０．０１１　０．００９Ｄ２　０．０２５　０．０２　０．０１８　０．０１７　０．０１９　０．０１８　０．０１９Ｄ３　０．０９２　０．０６８　０．１６６　０．０７０　０．０７８　０．１０２　０．０９６Ｄ４　０．０３８　０．０４０　０．０５０　０．０３９　０．０３３　０．０５５　０．０４２Ｄ５　０．０６８　０．０３９　０．０５８　０．０６１　０．０８５　０．０６４　０．０６２Ｄ６　０．０２９　０．０３８　０．０３７　０．０５４　０．０３４　０．０５２　０．０４１注：Ｘ１～Ｘ６为试品编号。

图６　绝缘子Ｄ３和Ｄ４高压侧金具与护套连接处击穿结果Ｆｉｇ．６　Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｏｕｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｉｔｔｉｎｇ
ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｄ３ａｎｄ　Ｄ４
特性较差的绝缘子均为特例（Ａ２和Ａ３），并不是运行年限最长的绝缘子。

除绝缘子Ａ２和Ａ３外，水扩散试验中，随着运行年限的增加，泄漏电流也没有明显增大。

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２
张福增，宋　磊，屠幼萍，等．５００ｋＶ复合绝缘子运行特性分析
水煮及陡波试验结果表明，未通过测试的绝缘子（Ｄ３和Ｄ４），其运行年限并不是最长。

综上所述，劣化特性显著的绝缘子并不是运行年限最长的绝缘子，所以运行绝缘子的检验不应只局限于运行多年的绝缘子，一些运行年限不长的绝缘子也可能存在问题，需要引起重视。

３．３　检测方法应用情况的讨论
憎水性喷水分级能够有效区分绝缘子表面的憎水性状态，是一种简单实用的获得绝缘子表面憎水性的无损试验方法。

解剖试验和水扩散试验均能很好地检测绝缘子芯棒和护套的粘接性特性。

绝缘子Ａ３断串是因为该绝缘子界面粘接质量较差，芯棒与护套界面发生局部放电，造成芯棒与护套的老化与蚀损，最终导致断裂的发生。

粘结特性较差的绝缘子Ａ２也存在断串的隐患。

解剖试验和水扩散试验在分析绝缘子劣化时，能够有效地甄别出护套和芯棒界面粘接特性较差的绝缘子，均为重要的技术手段，应当加以重视和利用。

水煮及陡波试验能够很好地检测出高压端金具、芯棒和护套界面特性较差的绝缘子，本文中Ｄ３和Ｄ４高压端金具与护套界面特性的降低可能是由于遭受雷击造成。

若高压端金具、芯棒和护套交界处存在缺陷，容易进入潮气，造成局部放电加剧，加速交界处芯棒和护套的蚀损与老化，最终亦可能导致芯棒断裂。

综上，憎水性喷水分级法、解剖试验、水扩散试验、水煮及陡波试验均能从不同角度检测和发现复合绝缘子的劣化特性，因此，均为检测复合绝缘子劣化特性的重要方法。

４　结论
１）直流绝缘子比交流绝缘子积污严重；交流绝缘子随运行年限的增加积污变化不明显；直流绝缘子随运行年限的增加积污显著增加。

２）对本文采用的试品，各分析方法的试验结果表明，劣化特性显著的复合绝缘子并不是运行年限最长的绝缘子，因此，对于运行绝缘子的检查工作，不应只局限于运行多年的绝缘子，对于运行年限不长的绝缘子，也应加以关注。

３）憎水性喷水分级法能够很好的反映绝缘子表面的憎水性状态；解剖试验和水扩散试验可以较好的反映芯棒和护套的粘接特性；水煮及陡波试验能发现绝缘子金具、芯棒和护套交界处的缺陷，一定程度上也能检测芯棒和护套的粘接特性。

以上几种方法能从不同的角度检测和发现复合绝缘子的劣化情况，均为绝缘子劣化特性分析的重要方法。

４）此次检测的１１支复合绝缘子中，绝缘子Ａ２和Ａ３护套和芯棒的粘接特性较差，是造成绝缘子Ａ３断串的重要原因；Ｄ３和Ｄ４绝缘子高压端金具和护套连接部分粘接性较差。

因此，需要对与这４支绝缘子相同运行条件下的同批次同型号的绝缘子进行跟踪检测。

参考文献　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
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．
ＺＨＡＮＧ　Ｆｕｚｅｎｇ
Ｐｈ．Ｄ．
Ｓｅｎｉｏｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒ
张福增
１９７９—，男，博士，高工
主要从事高电压外绝缘技术的研究
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｆｚ１９７９＠１６３．ｃｏｍ
收稿日期　２０１２－０７－１１　修回日期　２０１２－０８－２０　编辑　左文霞
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张福增，宋　磊，屠幼萍，等．５００ｋＶ复合绝缘子运行特性分析。