基于瓷質絕緣子結構高度測量方法的探討

郭曉飛 肖春偉 張逸群

摘 要：隨著電網技術的不斷提高，輸電線路的絕緣配置也隨之發生變化。復合絕緣子由于其質量小、絕緣性好、運行維護方便等優點已逐步取代原有的瓷質絕緣子。在瓷質-復合絕緣子更換作業中，絕緣子的結構高度如果不匹配會直接影響作業效率和結構可靠性。文中對瓷絕緣子結構高度的測量方法進行探索分析，提出了可行性強和相對準確的測量工具以及方法，將有助于對輸電線路設備基礎檔案資料的掌握。

關鍵詞：輸電線路；結構高度；絕緣子；測量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.166

1 引言

隨著電網技術以及電力裝備制造水平的不斷發展，架空輸電線路的結構設計及絕緣配置也與時俱進。設計及投運年限較久的輸電線路，其絕緣配置一般為瓷質絕緣子，而瓷絕緣子在復雜高壓電磁環境下會出現低值或零值等現象，這嚴重影響了輸電線路的絕緣要求和安全運行。目前采取的主要技術手段是將瓷質絕緣子更換為硅橡膠復合絕緣子（220千伏及以下），逐步實現絕緣子復合化率100%，徹底消除消除零值絕緣子隱患，提高輸電線路長期可靠運行水平。

瓷質絕緣子的生產廠家、型號、批次不同，其結構高度參數存在著差異。如果結構高度不匹配，不僅影響絕緣子更換作業的效率，還會影響導線應力、弧垂等。因此通過一定的工具和技術方法測量并掌握絕緣子串的結構高度，是輸電線路運維中的一項重要的準備和基礎性工作。

2 現狀及存在問題

2.1 絕緣子結構高度的含義

單片瓷絕緣子的絕緣子結構高度是指其最頂部的鋼帽到絕緣子最下端的鐵腳的垂直距離；整串絕緣子的結構高度是串中每片絕緣子的結構高度之和。

2.2 絕緣子結構高度的掌握現狀

對于型號、生成廠家、批次相對統一的標準絕緣子，可通過查找原始檔案資料掌握整串瓷絕緣子的結構高度。但是，由于部分輸電線路投運年久、絕緣配置差異性大；而且在輸電線路運維中，由于絕緣子串中存在單片更換的現象，造成生產廠家等不統一，這增加了檔案資料查找的難度。單純通過查找資料的方法并不能準確掌握絕緣子串的結構高度，存在較大的局限性。

3 絕緣子結構高度測量方法探討

3.1 瓷質絕緣子結構高度測量工具簡介

經濟社會的發展對供電可靠性的要求越來越高，帶電作業能夠減少供電線路受迫停運時間，已成為輸電線路運維的重要作業方式。絕緣子結構高度可以通過帶電作業進行測量。參照游標卡尺的結構原理，加工結構高度測量尺，其結構圖如圖2。

該測量尺以絕緣材料加工制作，其根據絕緣子的外型結構設計測量卡位裝置，通過調節卡位裝置讀取數值。

3.2 測量方法的原理應用

由于帶電作業進行測量且高空操作難度較大，由于桿塔上作業直接固定測量尺卡位測量鋼帽和絕緣子最下端的鐵腳受視線等因素的影響，直接測量不易實現。鑒于此，將直接測量法改為間接測量，并通過“逐差法”減小測量誤差，從而實現較準確的測量。

三步測量法原理：

第一步：讀取第9片瓷裙前端至第5片瓷裙后端的測量數值H5；

第二步：讀取第9片瓷裙前端至第6片瓷裙后端的測量數值H6；

第三步：讀取第9片瓷裙前端至第7片瓷裙后端的測量數值H7；

示意圖如下：

根據測量示意圖，片6所示單片瓷絕緣子的結構高度為：H=H6-H7 。

如果整串絕緣子的型號一致，則可以通過多次測量求其平均值，以減小測量誤差。

H=[（H5- H6）+（H6- H7）]/2

4 應用效果淺析

通過絕緣尺帶電測量瓷質絕緣子結構高度，減少了線路的停電時間，有助于進一步掌握輸電設備的基礎檔案資料。通過測不同型號的絕緣子結構高度，計算得到整串瓷瓶的結構高度，從而能夠事先選擇結構高度匹配的復合絕緣子，保證更換工作的順利進行。而且該測量法操作簡單、掌握容易，具有很大的推廣價值。

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