絕緣套管放電原因分析與對策

郝 放 滕振業

（1.華東管道設計研究院 江蘇 徐州 221008；2.魯寧輸油處 山東 鄒城 273500）

絕緣套管是高壓電路穿越發電廠變電所的墻壁樓板、穿過高壓開關柜柜體或穿過變壓器及斷路器外殼時，為了保持電路對接地物體的絕緣而采用的制品。隨著我國高壓開關行業制造工藝和技術水平的不斷發展,戶內高壓成套開關設備已逐步向小型化、全絕緣、全封閉等方向發展，開關設備的外形尺寸和占地面積也大大縮小，絕緣套管在開關柜的應用也越來越廣泛，出現的各種放電現象也隨之增多。在我國110kV以上的系統中，大多采取了比較完善的預防措施，而在量大面廣的10kV系統由于運行電壓不太高，這一現象并不突出，因此，這一問題主要在24-40.5kV電壓等級的開關設備上表現非常普遍。我們根據運行經驗，總結絕緣套管產生放電的原因并提出了預防措施。

1 絕緣套管產生放電的原因

1.1 生產廠家將12kV開關柜簡單放大制作

目前，我國大部分生產12kV成套開關設備的廠家，加工工藝比較成熟，經驗也比較豐富，在實際運行中，也很少由于電暈放電而發生事故。因此，很多廠家在設計40.5kV開關設備時，將12kV的結構簡單放大，而沒有考慮由于運行電壓的升高電場分布變化的問題。特別是由于設備的外形尺寸縮小，帶電體之間的距離也隨之縮小，絕緣套管與地之間的電場強度也更集中和不均勻，而且隨著運行電壓的升高進一步加劇。

另外，由于在24-40.5kV級的開關設備中絕緣套管的電暈放電現象往往是在設備運行一、二年以后才逐漸暴露的，而制造廠在出廠檢查的工頻耐壓試驗中往往發現不了，因此，不能給制造廠以足夠的重視，也使得此問題長期以來未得到很好的解決。

1.2 絕緣套管制作質量有缺陷

室外穿墻套管在制造、安裝方面存在有不足，套管外壁表面有金屬螺釘，套管內部沒有屏蔽線和屏蔽網，半導電秞均壓層涂抹不均勻或涂抹不到位，母排的接觸彈片與均壓層根本接觸不上，以及運行中半導體釉層脫落等，都不能均衡母排對套管的電壓，使得套管內腔產生懸浮電位，導致套管端部在感應電壓高、空氣濕度大、瓷體污穢的情況下，產生電暈放電，甚至形成間歇性弧光接地。

1.3 環境濕度大形成凝露放電

當空氣低于露點溫度時，就會發生凝露現象。空氣中含濕量越大，它達到飽和狀態時的溫度降低幅度愈小，且露點溫度越高。反之含濕量愈小則它的露點溫度也愈低。因此，露點溫度也可以表示空氣濕度的大小。雖然開關柜是安裝在戶內的設備，但絕大多數安裝開關柜的配電室都不是密閉的房屋，都與地下電纜溝緊密相連，室外潮濕高溫、高濕空氣進入室內濕度較低的空間，即會增大相對濕度，甚至出現凝露現象，目前更不具備空調條件，因此開關柜就容易受到來自外部環境的影響，如潮氣、凝露、灰塵等。其中濕度、溫度及污穢是影響開關設備壽命和運行安全的決定因素。尤其垂直安裝于開關柜內的絕緣套管，如果密封不嚴時，產生的煙筒效應極易吸附空氣中的水分，形成凝露并附著污穢，造成套管絕緣水平整體下降造成事故。

2 預防措施

2.1 嚴格按照標準制造生產。在國家標準GB12944.1-91《高壓穿墻瓷套管技術條件》中規定：20kV及35kV級套管瓷件內孔以及35kV級套管瓷件固定中間法蘭的部位，應被覆以半導電秞作為均壓層，均壓層應均勻致密，導電排的接觸彈片與均壓層必須接觸良好。同時，該標準5.7條中還對20kV及35kV的可見電暈及起始電壓作出了具體規定：20kV級套管的起暈電壓應不小于14.8kV；35kV級套管的起暈電壓不小于25.8kV。說明國家標準對20kV及35kV級瓷套管的結構及起暈電壓有明確要求。但國內的成套開關柜廠家的環氧樹脂母線穿墻套管卻很少符合這種結構。因此，由母線穿墻套管電暈放電繼而引發的閃絡事故頻繁發生，應引起生產廠家和用戶的足夠重視。

2.2 斷路器柜隔離開關母線室與斷路器室之間的套管更換為加裝屏蔽式穿墻套管，該種類型的套管在加裝屏蔽層后，使套管與母排之間保持等電位，消除斷路器柜內不均勻電場產生的放電現象；把好產品質量選型關，嚴禁工藝缺陷和技術不成熟的產品入網運行；盡量選用一些高性能、高可靠性、免維護的產品。2.3 改善開關柜運行環境，防止絕緣套管凝露現象的發生。一是降低環境濕度，有條件的地方安裝除濕裝置，二是適當提高柜內溫度，及時將柜內加熱器投入運行，往往廠家配置的電加熱器只有150W，加熱功率不夠，應考慮增加一組電加熱器；三是將母線與套管進行封閉處理，防止產生煙筒效應，使柜內濕熱空氣順防爆天窗自然排走；四是對電纜溝和開關柜進行封閉處理，防止地下電纜溝內的潮濕空氣進入開關柜。

2.4 提高運行人員巡視檢查的責任心，加強對斷路器柜加熱凝露器的運行管理，增加特巡（夜巡、陰雨天氣巡視）力度，及時發現放電現象，可以運用在線監測，及時發現絕緣缺陷，或采用紅外線熱像監測。避免隱患的發生。

2.5 加大技術監督和狀態檢修的力度，利用春防、秋檢對設備進行清掃，消除因塵埃積累，潮濕天氣易發生放電的隱患，同時做好設備周期性預防試驗，認真檢查設備運行情況，預防同類事故的發生。