基于瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度測(cè)量方法的探討

郭曉飛 肖春偉 張逸群

摘 要：隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷提高，輸電線路的絕緣配置也隨之發(fā)生變化。復(fù)合絕緣子由于其質(zhì)量小、絕緣性好、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)已逐步取代原有的瓷質(zhì)絕緣子。在瓷質(zhì)-復(fù)合絕緣子更換作業(yè)中，絕緣子的結(jié)構(gòu)高度如果不匹配會(huì)直接影響作業(yè)效率和結(jié)構(gòu)可靠性。文中對(duì)瓷絕緣子結(jié)構(gòu)高度的測(cè)量方法進(jìn)行探索分析，提出了可行性強(qiáng)和相對(duì)準(zhǔn)確的測(cè)量工具以及方法，將有助于對(duì)輸電線路設(shè)備基礎(chǔ)檔案資料的掌握。

關(guān)鍵詞：輸電線路；結(jié)構(gòu)高度；絕緣子；測(cè)量

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

1 引言

隨著電網(wǎng)技術(shù)以及電力裝備制造水平的不斷發(fā)展，架空輸電線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及絕緣配置也與時(shí)俱進(jìn)。設(shè)計(jì)及投運(yùn)年限較久的輸電線路，其絕緣配置一般為瓷質(zhì)絕緣子，而瓷絕緣子在復(fù)雜高壓電磁環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)低值或零值等現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響了輸電線路的絕緣要求和安全運(yùn)行。目前采取的主要技術(shù)手段是將瓷質(zhì)絕緣子更換為硅橡膠復(fù)合絕緣子（220千伏及以下），逐步實(shí)現(xiàn)絕緣子復(fù)合化率100%，徹底消除消除零值絕緣子隱患，提高輸電線路長(zhǎng)期可靠運(yùn)行水平。

瓷質(zhì)絕緣子的生產(chǎn)廠家、型號(hào)、批次不同，其結(jié)構(gòu)高度參數(shù)存在著差異。如果結(jié)構(gòu)高度不匹配，不僅影響絕緣子更換作業(yè)的效率，還會(huì)影響導(dǎo)線應(yīng)力、弧垂等。因此通過一定的工具和技術(shù)方法測(cè)量并掌握絕緣子串的結(jié)構(gòu)高度，是輸電線路運(yùn)維中的一項(xiàng)重要的準(zhǔn)備和基礎(chǔ)性工作。

2 現(xiàn)狀及存在問題

2.1 絕緣子結(jié)構(gòu)高度的含義

單片瓷絕緣子的絕緣子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)高度是串中每片絕緣子的結(jié)構(gòu)高度之和。

2.2 絕緣子結(jié)構(gòu)高度的掌握現(xiàn)狀

對(duì)于型號(hào)、生成廠家、批次相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)絕緣子，可通過查找原始檔案資料掌握整串瓷絕緣子的結(jié)構(gòu)高度。但是，由于部分輸電線路投運(yùn)年久、絕緣配置差異性大；而且在輸電線路運(yùn)維中，由于絕緣子串中存在單片更換的現(xiàn)象，造成生產(chǎn)廠家等不統(tǒng)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(zhǔn)確掌握絕緣子串的結(jié)構(gòu)高度，存在較大的局限性。

3 絕緣子結(jié)構(gòu)高度測(cè)量方法探討

3.1 瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度測(cè)量工具簡(jiǎn)介

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)供電可靠性的要求越來越高，帶電作業(yè)能夠減少供電線路受迫停運(yùn)時(shí)間，已成為輸電線路運(yùn)維的重要作業(yè)方式。絕緣子結(jié)構(gòu)高度可以通過帶電作業(yè)進(jìn)行測(cè)量。參照游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)原理，加工結(jié)構(gòu)高度測(cè)量尺，其結(jié)構(gòu)圖如圖2。

該測(cè)量尺以絕緣材料加工制作，其根據(jù)絕緣子的外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測(cè)量卡位裝置，通過調(diào)節(jié)卡位裝置讀取數(shù)值。

3.2 測(cè)量方法的原理應(yīng)用

由于帶電作業(yè)進(jìn)行測(cè)量且高空操作難度較大，由于桿塔上作業(yè)直接固定測(cè)量尺卡位測(cè)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(cè)量不易實(shí)現(xiàn)。鑒于此，將直接測(cè)量法改為間接測(cè)量，并通過“逐差法”減小測(cè)量誤差，從而實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)確的測(cè)量。

三步測(cè)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(cè)量數(shù)值H5；

第二步：讀取第9片瓷裙前端至第6片瓷裙后端的測(cè)量數(shù)值H6；

第三步：讀取第9片瓷裙前端至第7片瓷裙后端的測(cè)量數(shù)值H7；

示意圖如下：

根據(jù)測(cè)量示意圖，片6所示單片瓷絕緣子的結(jié)構(gòu)高度為：H=H6-H7 。

如果整串絕緣子的型號(hào)一致，則可以通過多次測(cè)量求其平均值，以減小測(cè)量誤差。

H=[（H5- H6）+（H6- H7）]/2

4 應(yīng)用效果淺析

通過絕緣尺帶電測(cè)量瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度，減少了線路的停電時(shí)間，有助于進(jìn)一步掌握輸電設(shè)備的基礎(chǔ)檔案資料。通過測(cè)不同型號(hào)的絕緣子結(jié)構(gòu)高度，計(jì)算得到整串瓷瓶的結(jié)構(gòu)高度，從而能夠事先選擇結(jié)構(gòu)高度匹配的復(fù)合絕緣子，保證更換工作的順利進(jìn)行。而且該測(cè)量法操作簡(jiǎn)單、掌握容易，具有很大的推廣價(jià)值。

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