特高壓輸電線路絕緣子檢測技術與方法

孔德營+張忠濤+肖東坡

摘 要：1000kV特高壓輸電線路由于其電壓等級高，所經地區大多為b級、c級、d級污區，部分地區甚至是e級污區，由于絕緣子整串長度長、尺寸大、噸位重，所承受的機電負荷復雜，使得絕緣子在運行中的檢測問題更加突出，所以了解絕緣子的運行狀況、檢測線路絕緣子的方法和手段就顯得至關重要了。

關鍵詞：特高壓；污穢絕緣；檢測技術

特高壓輸電線線路里程長、跨度大、桿塔多，絕緣子使用數量多、種類多，要了解絕緣子的優劣情況，主要從兩個方面來分析。一方面是絕緣子的防污閃能力，依據電網污閃經驗可知，絕緣子運行中積污嚴重會導致其絕緣能力下降，發生污閃的幾率增大，運行人員要了解運行中絕緣子的積污情況，就要對其進行適時檢測和監控。

一、絕緣子檢測原因分析

（一）污穢的種類、成分

1、自然污穢。主要來源于海洋、沼澤、土壤等自然環境，我們內陸地區主要有農田塵土污穢、鹽堿污穢、鳥類污穢等。2、工業污穢。主要指工業生產過程中煙囪排出的氣、液、固等污穢物質。主要分布在工業集中的地區，包括發電廠、化工廠、水泥廠、冶煉廠、礦場等工業廠排出的煙塵和水霧。3、污穢成分。大氣環境中存在的污穢按形狀可以劃分為顆粒性污穢和氣體性污穢兩大類；顆粒污穢包括灰塵、煙塵、金屬粉塵、液滴、雨滴；氣體性污穢呈氣態彌漫在空氣中，具有很強的覆蓋性能，其成分因污染源、工業原料和主要工藝而不同，目前常見的主要有硫氫化物、氮氧話物、碳氧化物、碳氫化合物等。

此外，絕緣子表面的污穢，取決于當地環境的污穢水平，也受大氣條件的影響，對絕緣子自身形狀、尺寸、安裝方式，表面光澤度也有著密切關系：從500kV線路長期的運行經驗表明，絕緣子表面的污穢程度直接影響絕緣子設備的耐壓水平，因此防止線路污閃就必須掌握絕緣子自身的污穢嚴重程度。

二、污穢絕緣子檢測項目方法

（一）瓷質、玻璃臟污絕緣子的檢測項目

1、污層電導率法。污層電導率的定義為絕緣子單位表面污層的電導值，它是污層上的電流與電壓之比與絕緣子形狀系數的乘積，污層電導率能綜合反映污層的污穢及潮濕程度，應在污層飽和和受潮條件下進行，在絕緣子上加適當的工頻電壓，測其泄露電流，測量時還需將測得的電導率換算成標準溫度20℃下的值。2、泄露電流法。是指污穢受潮時在運行電壓下測得的流過絕緣子表面污層的電流，泄露電流的變化特征能夠反應污層臟污程度和濕潤程度，多用于瓷絕緣子串及玻璃絕緣子串，如檢測合成絕緣子須加一片瓷絕緣子來截取泄漏電流。3、等值鹽密法。測量等值嚴密法時，應將絕緣子從線路上拆下來，用毛刷把污物從絕緣子表面清洗下來，溶于一定容積的蒸餾水中，測量其電導率。

（二）硅膠復合絕緣子檢測項目

1、外觀檢測法。可發現常見的表面缺陷，如絕緣傘裙侵蝕、變粗糙、外覆層侵蝕的溝槽和痕跡、傘裙或外覆層開裂、芯棒外漏等。2、憎水性試驗法。向絕緣子表面均勻噴水后，觀察水珠或水膜的狀態，由于水珠的重力、傘群表面污穢老化程度不同，水珠下滑的方向，所呈的角度也有較大差異，可根據表面水珠的前傾角、后退角的大小來分析合成絕緣子的臟污老化程度。3、聲波檢測法。主要用于檢測絕緣子芯棒裂紋。但其存在干擾、衰減及超聲換能器性能問題，實測時高壓端金具發生電暈，產生的背景噪音會淹沒絕緣子缺陷所發出的聲波，較使用于絕緣子的出場檢測。

（三）治理臟污絕緣子采取的方法

1、定期清掃。結合絕緣子鹽密測量數值和運行經驗，合理安排清掃周期，清掃周期可根據本地區的氣候特點、積污情況、污穢程度來制定。2、噴涂防污涂料。從瓷質、玻璃絕緣子的制造材料分析，瓷質絕緣子和玻璃絕緣子都具有親水性能，如果在瓷質或玻璃絕緣子表面涂抹一層憎水材料，由于材料的憎水性遷移作用以及對污穢物的吞噬作用，可使親水性的瓷或玻璃絕緣子表面具有一定的憎水性，從而達到一定的抗污能力。

三、劣質絕緣子檢測項目及方法

（一）離線檢測法

基于在線檢測方式的各種制約因素，此方法主要針對合成絕緣子檢測，即將合成絕緣子從運行線路上替換下來，送到實驗室進行各項試驗，依據得出的各項測試數據，推測掛網運行合成絕緣子的運行狀況。離線檢測工作量較大、費時、費工，操作比較繁瑣，送往實驗室的合成絕緣子難以保持自然環境下帶電運行的本來面目，真實性較差，并且經過試驗的合成絕緣子不能再次使用，浪費較大；離線檢測局限于抽查，試品數量有限。

（二）火花間隙檢測法

火花間隙檢測裝置是早期絕緣子檢測的主要儀器，其工作原理是根據火花間隙放電情況確定不良絕緣子，火花間隙測試原理簡單，操作方便，缺點是準確度偏低。

（三）絕緣電阻檢測法

使用兆歐表逐片對絕緣子進行電阻測量，通過測量絕緣子兩端的絕緣電阻，來分析判斷不良絕緣子。

（四）紅外成像檢測

當不良絕緣子的絕緣件有微小裂紋時，會形成一定區域的低阻抗區，泄露電流流過低阻抗區，該區電流密度加大，表面溫度升高；通過使用紅外成像儀器的測量可以得到該物件的熱像圖，通過對熱像圖的分析，可以判斷絕緣子各個部位實際溫度的分布情況，從而識別出不良絕緣子。

四、結語

適用于特高壓線路的不良絕緣子檢測的工具和方法應在安全性、可操作性、準確性和作業強度等方面均應滿足要求，由于各類絕緣子檢測裝置使用條件、方式受限，要同時滿足以上要求往往比較困難，因此在實際檢測中應綜合各檢測方式的優勢，從提高作業效率和作業安全性及降低作業人員勞動強度等方面考慮。

參考文獻：

[1]羅真海.合成絕緣子、玻璃絕緣子、瓷絕緣子的綜合技術經濟比較[J].廣東電力，1996（3）：41-44.