支柱絕緣子帶電探傷原理與應用

陳紹鋒 王亮 郭宏偉

摘 要：支柱絕緣子振動波帶電檢測是一種新型的檢測手段，能夠在不停電的情況下檢測瓷瓶內部裂紋等常見故障。筆者通過現場實際工作總結了該檢測方法的工作要點，指出瓷瓶常見故障和與預防方法，對該類檢測手具有指導意義。

關鍵詞：振動波；瓷瓶；故障；預防方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.157

1 支柱絕緣子的特性

瓷支柱絕緣子（以下簡稱絕緣子）主要是由分布在玻璃狀基體里的剛玉、石英和長石等按一定比例加工成型，在高溫下燒結成的無機絕緣材料，其中結晶的成分越高則絕緣子的機械強度就越強，制造絕緣子的過程中和使用過程中的應力都會造成絕緣子裂紋，對變電站的安全運行造成隱患。

2 支柱絕緣子的探傷原理

通過向絕緣子底部發射激勵振動波，同時接受其振動反饋波，經軟件進行分析該反饋波的頻譜是否正常，即可判斷該絕緣子內外是否有裂紋。

3 支柱絕緣子帶電檢測應用

通過對李莊、五里臺、龍家店、小營四個220kV變電站戶外隔離開關支柱絕緣子進行了檢測，共計完成2129只，發現異常（包括警告）狀態絕緣子93只。各站檢測數量和異常情況見表1：（單位：只）。

檢查范圍覆蓋室外220kV和110kV電壓等級，數量見表2（單位：只）。

220kV和110kV缺陷瓷瓶數量見表3（單位：只）。

可能存在的缺陷及原因分析：

各變電站異常支柱絕緣子的部位見表4（單位：只）。

根據附錄所示的絕緣子部位進行統計，對支柱絕緣子缺陷原因分析如下：

（1）水平旋轉隔離開關在分合閘過程中觸頭觸指夾緊力、觸頭觸指自身重量、連接導線產生的重量都有可能使瓷瓶受徑向扭矩，產生裂紋；作為三相聯動機構的隔離開關帶操作機構的一相（或一側）瓷瓶受力最大，產生裂紋的可能性也最高；垂直伸縮的剪式刀閘的轉動瓷瓶也存在類似的受力工況。應力作用位置集中在瓷瓶上部的，易在瓷瓶上端產生裂紋，集中在下部的易在根部產生裂紋。

（2）上、下法蘭膠裝處由于溫度變化，鑄鐵與瓷件收縮比不同產生縫隙造成密封不嚴，雨雪天氣水從裂紋處滲入，結冰后體積膨脹造成裂紋；

（3）大風造成支柱絕緣子擺動容易造成絕緣子底部裂紋缺陷；

（4）安裝、檢修過程中攀爬瓷瓶造成絕緣子受力，底部產生裂紋。

預防措施：

（1）加強設備選型和承載力校核，更換隔離開關導電部分、導線等工作應考慮其重量對支柱絕緣子造成的影響；

（2）對三相聯動機構側瓷瓶進行重點檢查，情況嚴重的瓷瓶應及時提出停電更換。

（3）換季、雨雪、大風天氣后對異常狀況的支柱絕緣子進行復測，記錄測試數據變化。情況嚴重的瓷瓶應及時提出停電更換。

（4）檢修工作應杜絕攀爬瓷瓶，異常情況的瓷瓶在檢修前應提出預警，使用專用登高檢修工具防止造成人身傷害。

4 支柱絕緣子帶電探傷的局限

目前測試結果不能保證100%的準確，由于操作人為原因，環境的干擾會造成測試的不準確，對異常的絕緣子在環境改變的情況下進行復測，可以提高測試的準確性。在停電的情況下，利用超聲波方法對絕緣子進行測量，能夠準確排除誤差，提高成功率。