绝缘子目前现状及未来趋势

绝缘子目前现状及未来趋势

目录

一、绝缘子目前现状 (2)

(一)各类绝缘子主要特点及现状 (2)

1、陶瓷绝缘子 (2)

2、玻璃绝缘子 (2)

3、复合绝缘子 (3)

（二）绝缘子运行状况 (4)

1、劣化老化问题 (4)

2、使用寿命问题 (4)

3、绝缘子检测问题 (5)

4、机电破坏强度问题 (5)

二、绝缘子未来趋势 (7)

（一）玻璃绝缘子未来趋势 (7)

（二）陶瓷绝缘子未来趋势 (7)

（三）复合绝缘子未来趋势 (7)

一、绝缘子目前现状

我国电网正处于快速、健康、持续发展的新时期。以三峡电网为中心，电网互联，形成全国统一大电网的局面将很快形成。截至2003年底，我国66 kV及以上的输电线路总长度约为38.6万km。其中110 kV(包括66 kV)输电线路长度为19.4万km，220 kV输电线路为13.6万km，330 kV输电线路为1.3万km，500 kV输电线路为3.9万km，±500 kV 直流输电线路为0.35万km。投入运行的绝缘子总数约为5 700万片。

在输电线路上采用的绝缘子按结构形式分有盘型悬式和棒型悬式二大类，而按电介质材料分类，有瓷、玻璃、有机合成绝缘子3种类型。在长期的运行中，绝缘子会受到雷击、污秽、鸟害、冰雪、高湿、温差等环境因素的影响，在电气上要承受强电场、雷电冲击电流、工频电弧电流的作用，在机械上要承受长期工作荷载、综合荷载、导线舞动等机械力的作用，综合分析3种类型绝缘子的运行性能及特点，研讨绝缘子在运行中出现的问题及解决措施，对于提高线路的运行可靠性，是很有必要的。

(一)各类绝缘子主要特点及现状

1、陶瓷绝缘子

陶瓷绝缘子制造工艺成熟，运行可靠性较高，但较容易发生雷害等不明原因的闪络。目前陶瓷绝缘子在电网中占据较大比例。

在陶瓷绝缘子生产企业中，大连电瓷、苏州电瓷、西安电瓷是行业的龙头企业。实力雄厚，国家电网上游产品基本由以上企业所垄断，但是350KV以下产品任然存在巨大的市场空间。

2、玻璃绝缘子

具有较好的机电性能，其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等都优于瓷绝缘子。且与瓷绝缘子不同，玻璃绝缘子具有零值自爆的绝缘自我淘汰能力，这样就很容易被发现，无需对其进行绝缘测试。自爆率通常在前3年较高，这与瓷绝缘子相反。数十年的运行和试验数据证明，钢化玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能和较长的使用寿命。防污型玻璃绝缘子为取得较大的爬电距离，只有在伞裙下表面增加数个深棱来实现（由于工艺的原因，无法像瓷绝缘子通过双伞或三伞增加爬距）。当用于

粉尘污染较严重的地区，因这种钟罩深棱的伞型自洁能力差、清扫不便，下表面结垢严重，造成耐污闪能力大大降低。

3、复合绝缘子

在电网中得到较多应用，具有重量轻、机械强度高、表面憎水性能强、耐污闪性能好的优点，但是其表面面憎水层老化后容易直接击穿，在高湿度地区不利于运行，所以使用范围受到一定的限制。

我国电网于20世纪80年代初开始使用复合绝缘子。在吸取国内外经验教训的基础上，我国电力行业从一开始就针对高温硫化硅橡胶复合绝缘子进行了开发与研制。复合绝缘子在全国电网主网中的分布情况见图1，其中92%主要集中在国网公司所属的华北、华东和华中电网，这些地区是我国电网污闪(包括大面积污闪)的频发地区。南方电网有限公司复合绝缘子的使用绝大部分集中在广东电网，广东电网的污闪频发地区主要集中在珠江三角洲。

图1 全国电网中复合绝缘子使用总量的分布

经过了20a的复合绝缘子生产与应用，国内已出现了一批优秀的复合绝缘子生产厂家，其产品已广泛应用于国内各种电压等级的交流线路和±500kV 直流线路，有些厂家的产品已大量出口。各厂家2001~2005年超高压线路复合绝缘子供货数量如表1所示，其供货总量已超过21 万支。可见，复合绝缘子在超高压输电线路绝缘子中已经占有很大比例。

我国输电线路用绝缘子所采用的瓷、钢化玻璃和复合绝缘子都有相当的份额，大约各占1/3。输电线路用任何一种优质绝缘子都不能说适用于所有自然环境和特性，即对多雷区、重污区、重冰区、潮湿区、风沙区、干旱区均能适用。而应针对不同的自然环境和特点以及输电线路的电压等级和重要程度并根据绝缘子的特性对绝缘子进行选择。输电线路用绝缘子应朝着高可靠性、高污耐压、机电破坏值分散性小的方向发展，伞盘材料配方优良端部金具压接稳定的复合绝缘子、高强度长棒型瓷绝缘子、超防污型盘型悬式瓷绝缘子以及自爆率低的钢化玻璃绝缘子均可在输电线路的安全稳定运行中发挥重要作用。

（二）绝缘子运行状况

由于瓷、玻璃及复合绝缘子在材料选取、结构设计以及制造工艺等各方面的差异，其运行性能也各不相同。经长期运行，由于外在和内在的各种影响因素作用，会出现影响线路安全运行的各种问题。总结并分析各种绝缘子的运行状况并针对不同问题进行特性比较，择优选取，才能解决运行实践中的突出问题。

1、劣化老化问题

复合绝缘子的故障率较国产瓷绝缘子的劣化率及玻璃绝缘子的自爆率低，国产瓷绝缘子的年劣化率约为千分之一，玻璃绝缘子的自爆率约为万分之几。目前，从运行情况来看，复合绝缘子的运行可靠性较差、玻璃绝缘子好，但随着运行时间的增长，有机材料的老化劣势将逐步突出。一是伞裙材料的老化将会降低防污性能及电气绝缘性能，二是芯棒多年运行后因芯棒蠕变特性将降低机械强度，并暴露出端部金具连接中的问题。而且，由于国内不少产品是楔接式，在长期的运行中可能出现微量滑移，使密封胶开缝，在金具端部强电场的作用下，导致加速老化。

2、使用寿命问题

玻璃绝缘子具有零值自爆的特性，自爆原因一是来自制造过程中玻璃中的杂质和结瘤，若杂质和结瘤分布在内张力层时，在产品制成后的一段时间内，部分会发生自爆。所以制造单位在产品制造后应存放一段时间，以便发现制造中存在的质量隐患。若杂质或结瘤分布在外压缩层，在输电线路上运行一段时间后，在遇到强烈的冷热温差和机电负荷作用下，有可能引发玻璃绝缘件自爆。另外，运行中玻璃绝缘子在表面的积污层受潮后，在工频电压作用下会发生局部放电。由局部放电引起的长期发热会导致玻璃件绝缘下降，引起零值