絕緣子的應(yīng)用分析及故障查找

董昱辰

摘要：絕緣子它是用來(lái)支持導(dǎo)線的絕緣體。絕緣子可以保證導(dǎo)線和橫擔(dān)、桿塔有足夠的絕緣。它在運(yùn)行中應(yīng)能承受導(dǎo)線垂直方向的荷重和水平方向的拉力。它還經(jīng)受著日曬、雨淋、氣候變化及化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。因此，絕緣子既要有良好的電氣性能，又要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：電力線路;絕緣子;分類;特征聲波偵測(cè)法

絕緣子又稱瓷瓶，是用來(lái)固定導(dǎo)線的。其作用是使導(dǎo)線和桿塔絕緣，同時(shí)還承受導(dǎo)線及各種附件的機(jī)械荷重。

1.絕緣子形狀特點(diǎn)和性能要求

1.1絕緣子形狀特點(diǎn)

通常，絕緣子的表面被做成波紋形的，其理由如下

1.1.1可以增加絕緣子的泄漏距離（又稱爬電距離），同時(shí)每個(gè)波紋又能起到阻斷電弧的作用。

1.1.2當(dāng)下雨時(shí)，從絕緣子上流下的污水不會(huì)直接從絕緣子上部流到下部，避免形成污水柱造成短路事故，起到阻斷污水水流的作用。

1.1.3當(dāng)空氣中的污穢物質(zhì)落到絕緣子上時(shí)，由于絕緣子波紋的凹凸不平，污穢物質(zhì)將不能均勻地附在絕緣子上，在一定程度上提高了絕緣子的抗污能力。

1.2絕緣子的性能要求

對(duì)于絕緣子不僅應(yīng)滿足絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度的要求，還需能承受溫度的驟變。

2.絕緣子的分類

2.1絕緣子按使用電壓等級(jí)分類

高壓絕緣子和低壓絕緣子兩種。

2.2絕緣子按結(jié)構(gòu)和固定線索的方式及材質(zhì)分類

針式絕緣子、蝶式絕緣子、懸式絕緣子、支柱式絕緣子和拉緊絕緣子、復(fù)合絕緣子、玻璃絕緣子等。

2.2.1針式絕緣子

針式絕緣子型號(hào)含義：P—針式瓷瓶，T—鐵擔(dān)直腳，M—木擔(dān)直角，C—加長(zhǎng)，W—彎腳，D一低壓;高壓針式絕緣子型號(hào)后的數(shù)字表示電壓等級(jí)，單位是kv;低壓針式絕緣子型號(hào)后的數(shù)字表示尺寸大小，1、2、3分別表示大號(hào)、中號(hào)、小號(hào)。高壓針式絕緣子的型號(hào)有：P—10T，P—10M，P—10MC，P—15T，P—20T 等。低壓針式絕緣子的型號(hào)有：PD—1，PD—2，PD—3。呼和供電段10kv電力線路常用的針式絕緣子型號(hào)為P—15T，低壓電力線路常用針式絕緣子型號(hào)為PD—3。PS系列針式絕緣子，由于具有較強(qiáng)的抗污閃能力，現(xiàn)逐步在呼和供電段推廣使用。

2.2.2蝶式絕緣子

蝶式絕緣子的型號(hào)含義：E—蝶式絕緣子，D—低壓;高壓蝶式絕緣子型號(hào)中數(shù)字表示電壓等級(jí)，單位為kv;低壓蝶式絕緣子（又叫茶臺(tái)）型號(hào)中數(shù)字表示尺寸大小的代號(hào)。高壓蝶式絕緣子的型號(hào)有：E—6，E—l0;低壓蝶式絕緣子型號(hào)有：ED—1、ED—2，ED—3，ED—4。呼和供電段架空線路安裝一般不使用高壓蝶式絕緣子，只使用低壓蝶式絕緣子。

2.2.3懸式絕緣子

懸式絕緣子包括老系列瓷質(zhì)懸式絕緣子、新系列瓷質(zhì)懸式絕緣子、鋼化玻璃懸式絕緣子和防污懸式絕緣子等。懸式絕緣子型號(hào)含義：X—懸式絕緣子，L—鋼化玻璃，W—防污型，P—用機(jī)電負(fù)荷破壞值表示，C—槽型聯(lián)接。型號(hào)中橫線前的數(shù)字表示設(shè)計(jì)序號(hào)，橫線后的數(shù)字表示lh機(jī)電負(fù)荷（單位t）（對(duì)XP，LPX型來(lái)講表示lh機(jī)電破壞負(fù)荷，單位kN）。呼和供電段10kv電力線路常用的懸式絕緣子型號(hào)為XP—70（若lh機(jī)電破壞負(fù)荷單位是t，則型號(hào)為XP—7）。

2.2.4支柱式絕緣子

支柱式絕緣子的用途與針式絕緣子基本相同，由于支柱式絕緣子是外膠裝結(jié)構(gòu)，溫度驟變等原因不會(huì)使絕緣子內(nèi)部擊穿及爆裂并且淺槽裙邊使得絕緣子自潔性能良好，抗污閃能力要比針式絕緣子強(qiáng)。呼和供電段10kv配電所常用的柱式絕緣子型號(hào)為ZA—10Y，其型號(hào)含義：Z—戶內(nèi)支柱絕緣子，A—抗彎破壞負(fù)荷為3750N，10—額定電壓為10kv，Y—支柱下附件形狀為圓形。

2.2.5合成絕緣子

合成絕緣子是用高機(jī)械強(qiáng)度的玻璃鋼棒作為中間芯棒，棒外裹上合成材料制成的傘裙與護(hù)套，兩端再配上金具而成。由于硅橡膠合成材料表面呈憎水性，這使合成絕緣子的耐污閃性能大大優(yōu)于瓷和玻璃絕緣子。合成絕緣子還具有質(zhì)量輕、耐污性能好、抗臭氧耐老化、耐各種腐蝕等特點(diǎn)，給運(yùn)輸、安裝、維護(hù)均帶來(lái)極大的便利，已逐步被推廣使用。

2.2.6拉緊絕緣子

拉緊絕緣子又叫圓瓷。用于電桿的拉線上，作拉線絕緣和連接之用。型號(hào)含義：J—拉緊絕緣子，破折號(hào)后的數(shù)字2、4.5、9為機(jī)械破壞強(qiáng)度（單位t）。

2.2.7玻璃絕緣子

玻璃絕緣子比瓷絕緣子有如下一系列優(yōu)點(diǎn)：由于鋼化玻璃絕緣子表層的機(jī)械強(qiáng)度高，使表面不易發(fā)生裂縫。由于玻璃的透明性，在外形檢驗(yàn)時(shí)容易發(fā)現(xiàn)細(xì)小裂縫以及各種內(nèi)部缺陷和損傷。鋼化玻璃的機(jī)電性能比瓷的高得多，制造同等類型的絕緣子，而其尺寸和重量比瓷絕緣子要小得多，并且大批生產(chǎn)的玻璃絕緣子的價(jià)格比瓷絕緣子低。

3.絕緣子故障新型檢測(cè)方法

3.1絕緣子故障的危害

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，高壓以及超高壓技術(shù)得以突飛猛進(jìn)，鐵路電力系統(tǒng)配電設(shè)備外絕緣的污閃事故日益突出，由絕緣子故障引起的事故已屢見不鮮。由此導(dǎo)致配電網(wǎng)大面積斷電，造成供電可靠性下降，影響鐵路電力部門的社會(huì)形象，并帶來(lái)一定程度的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2特征聲波偵測(cè)法

直接觀測(cè)法、絕緣子電阻測(cè)定法、交流耐壓法等傳統(tǒng)的絕緣子檢測(cè)方法都或多或少的存在著這樣那樣的問題，而特征聲波偵測(cè)法能夠直接有效又安全可靠的檢測(cè)出絕緣子的故障。

經(jīng)過(guò)對(duì)故障絕緣子本身放電機(jī)理的長(zhǎng)時(shí)間研究探索，結(jié)合大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是什么材質(zhì)的絕緣子發(fā)生上述的任何一種故障，前期都會(huì)發(fā)生不同程度的放電，而這個(gè)或強(qiáng)或弱的放電作用于絕緣子的自身，又會(huì)產(chǎn)生一種極其復(fù)雜的聲波，這個(gè)聲波的波長(zhǎng)較短，頻率較高且多頻交雜，近乎于光學(xué)屬性，我們對(duì)此聲波進(jìn)行了深入的分析，找出了該聲波的特性，并據(jù)此研究出來(lái)最新型的絕緣子故障偵測(cè)方法，即：特征聲波偵測(cè)法。

特征聲波偵測(cè)法是利用聲-電原理，探測(cè)劣質(zhì)絕緣子發(fā)生局部放電時(shí)發(fā)出的特征聲波，并由該聲波的獨(dú)特屬性，來(lái)偵測(cè)絕緣子的劣變。該方法不受天氣、地域、環(huán)境、材質(zhì)等影響。非接觸式測(cè)量，不斷電作業(yè)，安全可靠。是目前遠(yuǎn)距離檢測(cè)絕緣子故障的一種最有效方法。

YG-8620型絕緣子故障遠(yuǎn)距離激光定位偵測(cè)器，利用特征聲波偵測(cè)法，用于絕緣子高壓線路及供電設(shè)備遠(yuǎn)距離巡檢，預(yù)知潛在故障，檢測(cè)絕緣子運(yùn)行狀況（絕緣子低阻故障，閃絡(luò)故障，污染故障），避免逐個(gè)上桿（或鐵塔）檢查，盲目大面積檢修和擦拭絕緣子。