1 绝缘子选型 1.1 绝缘子材质 我国主要生产的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、盘形玻璃绝缘子及复合绝缘子 1.2 各类绝缘子特性 绝缘子的性能比较 表1-1 不同类型线路绝缘子的性能比较 3 污区划分
3.1 沿线污秽调查 3.1.1 走廊沿线污源分布情况 本次对待建1000kV特高压中线工程线路走廊沿线进行了污染情况调查。湖北省境内绝大部分地区为自然污秽，包括生活污染、公路扬尘、农村施用农药、化肥以及烧山积肥的灰尘；工业污秽主要集中在宜城市板桥镇，分布有石灰厂、水泥厂、采石场等重点污源。河南省境内线路附近分布较多乡镇，主要的自然污秽来自居民区的生活污染和农田施用的化肥等，线路跨越铁路、高速公路、土路若干，加上风沙扬尘等也会对线路造成一定的污染；工业污源主要有采石场、石灰厂、水泥厂、铝铁厂、炼钢厂、火电厂等。山西省境内沿线分布储煤厂、炼焦厂、炼铁厂、火电厂、砖厂等，小型煤矿区和炼铁高炉更是星罗棋布，大气污染十分严重。另外1000kV特高压中线工程线路平行或跨越的500kV线路有：斗樊线、双玉Ⅰ、Ⅱ回、樊白Ⅰ、Ⅱ回、姚白线、白郑线、牡嵩线、沁获线、榆临线；跨越铁路七条、已建成高速公路六条、国道和省道若干。 (1) 化工污秽 该线路走廊附近的化工污源主要集中在河南省和山西省，主要有沁阳市碳素有限公司(1500万kg/a)、孟县化肥厂(6000万kg/a)、偃师市山化县化工厂、南阳石蜡精细化工厂(12000万kg/a)、南阳市金马石化有限公司(600万kg/a)、长治化工有限公司、钟祥市华毅化工有限公司(18000万kg/a)等。另外晋城市规划中的野川、马村化工园区，工厂十分集中，规模现在大约为30000万kg/a，随着发展，其规模将进一步扩大。 (2) 冶金污秽 冶金污秽主要包括铝厂、炼铁厂、炼钢厂等。根据调研情况，主要
广电生〔2016〕114号附件 广东电网有限责任公司 输电线路悬式绝缘子选型导则 广东电网有限责任公司 2016年12月
目录 前言 (1) 修编说明 (2) 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 定义和术语 (5) 3.1 电弧距离 (5) 3.2 爬电距离 (5) 3.3 统一爬电比距 (5) 3.4 现场污秽度 (5) 3.5 现场污秽度等级 (5) 3.6 爬电距离有效系数 (5) 3.7 爬电系数 (6) 3.8 沿海强风区 (6) 3.9 重要交叉跨越 (6) 4 外绝缘配置原则 (6) 4.1 一般规定 (6) 4.2 统一爬电比距配置要求 (6) 4.3 不同污区统一爬电比距配置要求 (7) 4.4 不同类型绝缘子爬电距离有效系数K (7) 5 绝缘子使用原则 (7) 5.1 一般规定 (7) 5.2 悬垂串绝缘子选择 (8) 5.3 耐张串绝缘子选择 (8) 5.4 双联串绝缘子选择 (8) 5.5 特殊区段绝缘子选择 (8) 5.6 绝缘子伞型选择 (9) 6 绝缘子入网条件 (9) 6.1 玻璃绝缘子 (9) 6.2 复合绝缘子 (9)
前言 本导则根据国内输电线路悬式绝缘子的生产制造技术水平、应用情况、运行经验，国家、行业及南方电网公司相关制度、标准，以及南方电网公司、广东电网有限责任公司对输电线路悬式绝缘子管理的要求，对输电线路外绝缘配置、悬式绝缘子选型使用原则以及入网条件进行了规范。 本导则主要起草人：陈剑光、张英、黄振、彭向阳、周华敏、朱文卫。 本导则由广东电网有限责任公司生产设备管理部部提出、归口并解释。 本导则自发布之日起实施。执行中的问题和意见，请及时反馈至公司生产设备管理部。
输电线路绝缘子及其连接金具计算 河北兴源工程建设监理有限公司许荣生 最大使用应力=计算拉断力×新线系数×40%÷导线截面积 年平均使用应力=计算拉断力×新线系数×年平均系数÷导线截面积 实际使用应力=计算拉断力×新线系数÷安全系数÷导线截面积 一、已知条件见下图 该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。 二、计算依据 1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010； 2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008； 3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算 1．导线最大使用张力 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为 75.19kN×95%×40%=28.572kN。 2．绝缘子及连接金具的机械强度 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1 ”。 “绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF
瓷绝缘子伞裙电位与电场分布仿真计算 郑江彬 （湖北省电力公司检修分公司直流运检中心湖北宜昌443000） 【摘要】针对瓷绝缘子仍然是电力系统中使用最广泛的绝缘子，在绝缘子的伞裙处建立路径，采用ANSYS 电动势、电场强度仿真计算，求出伞裙处电动势、电场强度的分布。计算结果显示，金具、伞裙交界面下沿侧2cm 处与伞裙最边沿处，电动势分布值最高；金具、伞裙正交界处与伞裙、金具交界下沿侧10cm 左右，电动势分布值最低，对污闪、不明闪络、干闪、湿闪提供某一定程度上的指导作用 【关键词】ANSYS；电动势；电场 引言 瓷绝缘子是随着电力工业的兴起而首先发展起来的，距今已有100多年的历史。瓷作为一种传统的无机绝缘材料，具有良好的绝缘性能、耐酸碱性、耐候性和耐热性，抗老化性好，具有足够电气和机械强度。被广泛地应用于电力系统中，至今，同玻璃绝缘子、复合绝缘子相比，瓷绝缘子仍然是电力系统中使用最广泛的绝缘子。且有运行经验表明，某些类型的瓷绝缘子在交流或直流线路上的实际使用寿命都超过了30 年[1]。 有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是20 世纪50 年代首先在连续体力学领域中应用的一种有效的数值分析方法, 随后很快广泛地应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。 1. 目前ANSYS 分析绝缘子简述 文献[2,3]对绝缘子的结构优化设计进行了初步的探讨,文献[4~8]通过不同方法对绝缘子、套管等高压元器件的电场、磁场分布进行各种数值计算，同时对不同方法的精度、优劣进行比较。而仿真[4]和文献[9]证明可适当简化绝缘子建模仿真而不影响计算的整体精度。文献[10~15]用ANSYS 分析了污秽对绝缘子的场强影响，或采用均压环改善绝缘子串上的电压均匀分布，并提出最优化均压环外径，高度等设计，或提出绝缘子头部形状及大小参数对绝缘子电场等电气性能的影响。对以上文献总结发现，进行单个绝缘子的电场、电动势分析，进而探讨绝缘子表面某点位置电场、电动势大小及分配关系的相关文献比较少，而发生污闪、或不明闪络的机率与伞裙电场电动势分布有直接的关系，本文基于XP- 210 陶瓷绝缘子进行ANSYS电场、电动势浅析。 为定性分析陶瓷绝缘子沿面电场和电位的分布，计算中做了如下简化:（1）假设绝缘子及金具表面是在清洁干燥的环境下;（2）整个绝缘子无破损，裂纹（3）由于仅考虑单个绝缘子的电位、场强分布影响问题，所以只对单个绝缘子二维建模，并考虑远场单元INFIN110。参考文献[16][17]整个模型可以简化为二维轴对称电场来进行分析，根据模型尺寸及对称性,建立1/2 场域的有限元计算模型。 2. 有限元控制方程及计算模型 2.1 控制方程 有限元法的基本步骤：采用变分原理或加权余量法对微分形式的控制方程进行离散处理，导出一个代数方程组，此代数方程组具有庞大稀疏对称的系数矩阵，经边界条件约束处理后成为正定矩阵，即可对其求近似解。静电场问题遵循下面的麦克斯韦方程： ▽×E=0 (1) ▽?D=ρ(2)
电场分布法带电检测复合绝缘子的研究 【摘要】作为架空线路主要防污闪产品的复合绝缘子已经大量应用于电网中，但是现有检测方法很难真正有效地检测出复合绝缘子中存在的缺陷，尤其是内绝缘缺陷。从某种程度上来说，是埋下了电网安全运行的隐患。笔者从大量的理论分析和实际运行经验中发现用电场分布法在线带电检测复合绝缘子缺陷有很大的可行性。为了确保电网安全运行，可以大力推广这一检测方法。 【关键词】复合绝缘子内绝缘缺陷电场分布法复合绝缘子带电检测仪 1 研究项目确立的必要性 1.1 复合绝缘子优势明显，应用广泛 复合绝缘子与传统的瓷质绝缘子相比，除了耐污闪能力强以外，质量轻、强度高、无零值、制造工艺简单、运行维护方便等优点也是十分突出的。 近年来，复合绝缘子已经大量应用于电网中。据统计，美国新生产的绝缘子有60%-70%为复合绝缘子。我国电力系统于20世纪80年代中后期引入了硅橡胶有机复合绝缘子在35kV-500kV交流输电线上运行。在吸取国内外经验教训的基础上，电力系统从一开始就瞄准了高温硫化硅橡胶复合绝缘子的开发与研制。80年代末，先后完成了硅橡胶复合绝缘子的开发、成果转让与产品化工作。90年代初，为遏制我国华东、华北、东北等污闪多发地区的大面积污闪事故发生，复合绝缘子被大量引入电网，到1994年底，挂网运行5万支。从此，我国电网使用复合绝缘子数量迅猛增加：1995年为10万支，1996年为20万支，1998年为46万支，1999年为84万支，到2001年已达160万支（约290万支年）。新建线路，包括交、直流500kV线路都开始大批量使用复合绝缘子。短短几年，主要复合绝缘子生产厂已先后完成芯棒与护套界面的连续挤压、整体注塑的改进；端部金具与芯棒连接工艺逐渐采用压接式；±500kV直流线路和500kV交流线路相继使用了耐应力腐蚀芯棒[1]。 1.2 复合绝缘子的使用现状以及其局限性 复合绝缘子存在着多种界面。目前认为，因复合绝缘子的密封不良或护套性能不良，从而引起潮气进入内部，导致芯棒与护套的界面或在芯棒中发生局部放电，在界面或芯棒中产生炭化通道。这些炭化通道不但将芯棒和护套分离开来，而且逐渐沿芯棒发展，使总的绝缘长度减少。有时这些放电还严重地腐蚀芯棒，致使芯棒断裂。目前国外已发生数例复合绝缘子内绝缘故障，国内也出现了一些问题[3]。 由于复合绝缘子外绝缘使用的是有机复合材料，随着在网运行复合绝缘子年限的增加和硅橡胶表面性能出现一些变化，用户对其可靠性和剩余使用寿命仍有疑虑，如何评估复合绝缘子目前的运行状态以及如何判定更换时间成为确保电网
K48 备案号：7771—2000 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 487—2000 330kV及500kV交流架空送电线路 绝缘子串的分布电压 The distribution voltage along insulator string on A.C. overhead transmission line with rated voltage of 330kV and 500kV 2000-11-03 发布 2001-01-01实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 前言 本标准是由原电力工业部综科教［1998］28号文下达的任务。本标准为原标准DL ／T 487—1992《330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串的分布电压》的修订版，修订目的主要是考虑到原标准自1992年颁布以来，时间已长，我国电力建设发展十分迅速，原标准已不适应新的国情。 本标准在原标准DL／T 487—1992的基础上增加了500kV交流架空送电线路绝缘子片数为25片、26片、29片、30片的分布电压典型数据和典型曲线。同时，根据GB／T1.1—1993《标准化工作导则第1单元：标准的起草与表述规则第1部分：标准编写的基本规定》对原标准中的文字结构作了规范化的修改。本标准代替原标准DL／T 487—1992的全部。 本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会提出修订。 本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会归口。 本标准由武汉高压研究所负责起草。 本标准主要起草人：丁一正、张俊兰、陈雄一、罗真海。 本标准由武汉高压研究所负责解释。 目次 前言 1 范围
2 定义 3 单位 4 测量仪器 5 测量条件 6 判据 7 绝缘子串分布电压实测值的数据处理 8 330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串的分布电压典型数据 中华人民共和国电力行业标准 330kV及500kV交流架空送电线路 绝缘子串的分布电压 DL/T 487—2000 代替DL/T 487-1992 The distribution voltage along insulator string on A.C. overhead transmission line with rated voltage of 330kV and 500kV 1 范围 本标准规定了330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串上各片绝缘子在正常运行电压下承受到的分布电压参考值(有效值，不同)。 本标准适用于各地区、各种环境温度和海拔高度、各种塔型、各种型号的瓷质或钢化玻璃悬垂绝缘子边相单串，其与导线的连接金具为下垂式。中相和耐张绝缘子单、双串可参照执行。但绝缘子串的元件需全部属于同一型号和同一材质的绝缘子，其表面应干燥且无严重污秽。 本标准不适用于发生电晕放电时的绝缘子串，也不适用于由不同型号绝缘子组成的混合型绝缘子串。 2 定义 本标准采用下列定义。 2.1 分布电压(u i)* distribution voltage 绝缘子串在系统运行电压下，每一片绝缘子所承受到的电压值。 2.2 电压换算系数(a) coefficient of transferred voltage 被测绝缘子串上实际承受到的系统运行电压值与测量值之比。 2.3 最大分布电压(u max) maximum distribution voltage 绝缘子串承受电压最高的一片绝缘子上所承受到的电压值。 2.4 相别系数(k p) coefficient of difference between phases 中相与边相绝缘子串靠导线侧第一片绝缘子上最大分布电压值之比。 3 单位
浅谈高压架空输电线路绝缘子的选用X 姜海生 (内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特 010020) 摘 要:本文首先论述了绝缘子在架空输电线路中的重要作用,然后对现有的几种绝缘子优缺点进行了详细论述,最后提出了在工程中选用绝缘子的几点建议。 关键词:架空输电线路;绝缘子;选用 绝缘子是架空输电线路主要构件之一,它的正确选用直接关系到电网的安全和稳定运行。随着高压架空输电线路的大规模建设,对绝缘子的需求越来越多,要求也越来越高,并要求运行维护工作量尽量减少。随着电力系统主网架向大容量、特高压方向发展,绝缘子安全稳定的运行和减少运行维护及停电检修更显得极为重要。 绝缘子质量的优劣对确保安全供电关系极大,因其性能老化或者损坏都可能造成突然事故。架空线路运行中出现闪络、掉线、爆炸、漏电等事故,都可能造成大面积停电,给国民经济带来巨大的损失。不仅如此,绝缘子的使用寿命对于降低输电线路的运行费用进而为企业节约生产成本也有重要的意义。 绝缘子的发展主要依赖于绝缘材料的发展,目前国内外应用的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子、长棒形瓷绝缘子、有机复合材料制造的复合绝缘子和瓷复合绝缘子。不同材料的绝缘子不仅具有不同性能且价格各异。 悬式盘形瓷绝缘子已有100多年的历史,具有长久的运行经验。钢化玻璃制造绝缘子是上世纪三十年代以后发展起来的,五十年代开始生产和使用,具有一些瓷绝缘子所不具备的优良性能近年来受到电力部门的欢迎。长棒形瓷绝缘子是一种非击穿型绝缘子,早在1936年德国就研制开发成功并使用,已在30多个国家和地区有50年以上的良好运行记录,我国1997年开始在华东地区500kV线路上使用。有机复合绝缘子(又称合成绝缘子)是从上世纪六七十年代才开始生产的,合成绝缘子属非击穿型绝缘子,耐污型好,易维护,在污秽较重地区近年来被大量使用。瓷芯复合伞裙耐污盘形悬式绝缘子(简称瓷复合绝缘子),是在瓷盘表面以及相关界面采用特殊工艺加工,硅橡胶复合外套是采用严密包履热硫化一次成型工艺,由于硅橡胶复合外套具有良好的憎水性和憎水性的迁移性,因而抗污闪能力强,是一种新型绝缘子。 下面结合国内绝缘子现状及国内外的研究情况及发展方向,对以上五种不同类型的绝缘子性能优劣进行论述。 1 盘形瓷绝缘子 瓷是由石英砂、粘土、长石、氧化铝等原料经球磨、纸浆、练泥、成型、上釉和烧结成瓷件。它的烧结与固相反应是在低于固态物质的熔点或熔融温度下进行的(高硅瓷的成瓷温度是1300℃)。成瓷后的显微结构由多晶体、玻璃相和气孔组成,属于一种多晶体的非均质材料,晶相的数量和特性决定了瓷具有高的机械性能和较好的绝缘性能,这种材料的优良性能,使得该种绝缘材料得以长久使用,经久不衰。其主要优缺点如下: 优点 具有长久丰富的运行经验和稳定性能,具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性,组装灵活,且有多种造型,其中双伞型及三伞型产品爬距大,具有自洁性能好、自清洗能力强的特点,适合干旱、少雨、风沙大等气候条件的地区。 缺点 属可击穿型,随运行时间的延长,其绝缘性能会逐渐降低,机电性能下降,即“老化”现象,且不易发现,为发现并剔除这些绝缘子,线路运行部门每年要花大量的人力和物力,必须登杆定期逐片检测零值,而且由于测试仪器及测试人员的技术水平或者个别绝缘子误检、漏检,都会给线路留下隐患,若线路正常运行条件尚不至造成危害,但当遇有污闪或雷击等突发情况,则易导致绝缘子掉线事故发生。其老化率属于后期暴露,随运行时间延长,老化率呈上升趋势,当老化率高达不能承受时,只好采取更换,在线路日后运行中需要增加更换绝缘子的费用(绝缘子本体、施工、线路停电等),需要定期清扫。2 玻璃绝缘子 玻璃由石英砂、白云石、长石和化工原料(碳酸钾、钠)等高温熔融(硅酸盐玻璃溶制约1500℃)成液 120内蒙古石油化工 2007年第3期 X收稿日期:2007-01-07
绝缘子在线检测方法及规定 摘 要:评述绝缘子在线检测的各种方法的测量原理、信号处理手段及判别方法的特点,并提出几种信号处理的方法及实际测量装置的设计构想。 1 引言 安装在输电线路上的绝缘子,在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、冷热变化等作用,可能出现绝缘电阻降低、开裂甚至击穿等故障,对供电可靠性带来潜在威胁,因此,绝缘子在线检测意义重大。 线路绝缘子的在线检测,因其安装位置的特殊性及分布区域的广泛性,向来是绝缘在线监测的一个难点。若干年来,国内外一直在寻找有效的解决办法［1］［2］,至今已有以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热象仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为典型的电量测量法,被尝试用于解决绝缘子在线检测问题。 2 非电量测量法 激光多普勒振动法是利用已开裂的绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点,通过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波用抛物型反射镜对准被测绝缘子,或用激光源对准被测绝缘子,以激起绝缘子的微小振动,然后将激光多普勒仪发出的激光对准被测绝缘子,根据对反射回来的信号的频谱的分析,从而获得该绝缘子的振动中心频率值,据此判定该绝缘子的好坏。 超声波检测法是基于当超声波从一种介质进入到另一种介质的
传播过程中,在两介质的交界面发生反射、折射和模式变换(纵、横波转换)的原理实现的。通过接收超声波发生器(称为换能器)发出的脉冲超声波在进入绝缘子介质和穿出绝缘子介质时的反射波来限定绝缘子的位置区间。当绝缘子出现“开裂”时,则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的反射波,由时间轴上的该缺陷波的大小及位置,即可判断出缺陷在绝缘子中的具体情况。 超声波检测法和激光多普勒振动仪法可检定出开裂绝缘子,对于具有“零值自爆”特性的玻璃绝缘子的在线检测确有高效。日本在这一领域研究较多,也取得了一定的进展［3］-［6］;但超声波检测法存在的耦合和衰减及超声波换能器的性能问题在远距离遥测上目前未有大的突破,尚处于摸索阶段,该类设备目前主要用于企业生产的在线检测及实验室检定。激光多普勒振动仪体积庞大、笨重、使用及维修复杂、造价高等缺点及两种检测法对未开裂的劣值绝缘子检测无效的问题,限制了这两种检测法的适用范围。 利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的红外热象仪法［7］,对于涂有半导体釉的耐污绝缘子的遥测相当有效。因为此类绝缘子在线带电运行时,正常绝缘子的表面电流较大、温升较高,而劣值绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度,用红外热象仪易于识别;但对于玻璃绝缘子或普通釉的瓷绝缘子,其正常的表面温度比劣值的表面温度仅相差1℃左右, 在复杂的现场环境下,测量极其困难,而红外热象仪高昂的造价亦令众多用户对其性能价格比难以接受。基于此,下面我们将重点讨论电量法绝缘子在线检测技术。
特高压交流输电线路绝缘子选型 绝缘子的选型是特高压输电线路绝缘配合最为重要的内容之一。合理确定绝缘子的型式对于在保证电力系统运行的可靠性的同时，控制设备制造成本有着重要意义。 特高压线路绝缘子主要有玻璃绝缘子、复合绝缘子以及瓷绝缘子，在我国特高压线路中均得到实际应用。我们就三种绝缘子分别从预期寿命、失效率和检出率以及电气性能等方面进行讨论，给出特高压绝缘子的选型建议。 1、预期寿命 瓷绝缘子的绝缘部件由无机材料氧化铝陶瓷制成，该材料具有优良的抗老化能力和化学稳定性。玻璃绝缘子是以钢化玻璃为绝缘体，通过水泥胶合剂与其他金属吊挂件装配而成，并采用“热钢化”工艺，赋予了玻璃表层高达100～250MPa的永久预应力，使钢化玻璃的强度增大，热稳定性提高，抗老化性加强，寿命延长。 根据我国对已运行5～30年的玻璃和瓷绝缘子进行的机电性能跟踪对比试验，玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件，瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘件；运行经验表明，玻璃绝缘子运行40a，机电性能变化不大，而瓷绝缘子平均寿命周期为15～25a。 复合绝缘子外绝缘采用有机材料硅橡胶，在电晕放电、紫外线辐射、潮湿环境、温度变化以及化学腐蚀等因素用下比较容易老化，对其使用寿命研究需长时间的跟踪观察，目前复合绝缘子只有20多年的运行经验，尚无足够数据支撑。从国内外运行经验来看，只要复合绝缘子能够保证出厂质量，使用寿命达到10a是没有问题的。 2、失效率和检出率 瓷绝缘子的失效表现形式为经过长时间运行后，材料老化，绝缘性能降到很低甚至为零。这种低值或者零值绝缘子无法从外表看出来，需要通过试验检测查出。 玻璃绝缘子失效表现为零值自破，即玻璃绝缘子在绝缘性能失去时，玻璃伞盘会爆裂破损。玻璃绝缘子在自破后，维修人员可以直接用肉眼观察到破碎的玻璃伞盘，所以玻璃绝缘子的失效检出率比瓷绝缘子高很多，通常认为玻璃绝缘子是不需要进行零值检测的，其维护检测工作量也比瓷绝缘子小得多。另有统计表明，国产玻璃绝缘子在其寿命周期内平均失效率为比瓷绝缘子低1～2个数量级。 复合绝缘子内绝缘距离和外绝缘距离几乎相等。结构上属于不可击穿型绝缘子，不存在零值绝缘子的问题，也就不需要零值检测。但是复合绝缘子的失效表现形式为伞裙硅橡胶蚀损以及隐蔽的“界面击穿”，无法直接观察，必须使用仪器逐只检测及更换，导致维护工作量及费用增加。 3、电气性能
发展水平高的地区，可以设置带点检测设备以及故障显示器，实现配电线路的自动化维护，一旦出现故障，可以对故障区域自动隔离，并自动恢复非故障区域的正常供电。 2.3优化配网的周边环境 首先，要做好对人为破坏的预防工作，将配网的杆塔设置在远离道路的地方，并在杆塔的下部涂抹反光漆或悬挂反光牌，避免出现交通事故。同时还要在杆塔的四周设置相应的警示标牌，以免其他工程施工单位或个人对杆塔造成破坏。 其次，要对雷击采取相应的防范措施。例如，对于空旷地带的线路应采用支柱式的绝缘子来预防雷击。对于城区的架空线路，可以对线路周围的树木进行修剪，并提高线杆的高度，同时要做好避雷设施的建设，减少线路受雷击的几率，也可以避免意外触电事故的发生。 最后，要确保配网设备的质量，避免设备的污染和过快消耗。对于一些高污染地区的配网工程，线路要采用绝缘导线并对其进行防锈蚀保护。出现破损的瓷瓶不可以应用于配网工程的建设中，并且要选取防污型的绝缘子，防止线路受腐蚀。此外，在施工过程中要尽量避免配网设备的零部件受污染，以保证配网设施的正常供电。 3结语 综上所述，10kV配网是电力企业工程建设的重要组成部 分，需要严谨的工作态度和完善的技术设备才能确保其施工质量。因此，电力企业应该深入研究，积极探索10kV配网工程建设的新技术，确保我国电力系统的稳定和安全发展。 ［参考文献］ ［１］郭永元．配网供电可靠性分析［Ｊ］．中国新技术新产品，２０１１（３） ［２］许锋．探讨提高１０ｋＶ配网的供电可靠性［Ｊ］．中小企业管理与科技（下旬刊），２０１１（２） ［３］任艳君．提高１０ｋＶ配网供电可靠性的技术措施［Ｊ］．科技资讯，２０１１（３２） ［４］黄敬维．探讨提高配网供电可靠性的措施［Ｊ］．科技资讯，２０１１（６） ［５］路军．肇庆城区配网提高供电可靠性的难点与对策［Ｊ］．供电企业管理，２００８（４） 收稿日期：2012－09－05 作者简介：黄翔（1977—），男，湖北宜昌人，助理工程师，长期从事配电线路运行维护工作。 0引言 由于复合绝缘子具有强度高、重量轻、耐污闪性能优良、运行维护方便等明显的优点，目前在35～500kV等各个电压等级得到了广泛的使用，特别是在江苏等经济发达、污秽较为严重的地区，合成绝缘子已经成为直线杆塔绝缘子的首选，在镇江500kV江晋、江陵线长江大跨直线跨越塔上，也第一次将42t 合成绝缘子用在跨越档距超过1800m的大型跨越上。由于复合绝缘子所特有的长棒式阻性型结构，在高电压等级的线路上使用时必须使用均压环来改善其表面的电场分布，但是目前复合绝缘子无均压环制造、尺寸和罩入距尺寸的国家标准，因此现场使用的均压环样式五花八门，安装方式各异，在施工、验收、挂网运行中出现了不少问题。本文从实际应用角度对复合绝缘子均压环进行分析，结合现场运行经验提出优化的均压环配置方案。 1合成绝缘子均压环作用简析 众所周知，绝缘子的电压分布与其自身的对地电容量有关，对地电容量大的绝缘子电压分布趋于平均，反之则不均匀。复合绝缘子较之瓷或玻璃绝缘子对地电容小，所以电压分布极不均匀。有关实验结果表明，110kV复合绝缘子最高电场强度与最低电场强度间，其差异达3倍以上。这种电压的不均匀分布，电压等级越高，表现愈加明显，理论计算表明，在电压超过330kV，整支合成绝缘子其靠近带电端的电场强度已经超过了空气的击穿强度［空气临界击场强≈30kV／cm（幅值）］。因此，在110kV及以上的线路上应适当配置均压环来使复合绝缘子表面的电场强度更加均匀［1］。常见复合绝缘子均压环安装示意图如图1所示。加装均压环后绝缘子高压端电场分布如图2所示，最大场强从高压电极与第一个伞盘间移到了保护环的外侧，最大场强值也显著降低，电场分布趋于均匀，可见加装均压环是改善复合绝缘子电场分布的有效措施［2］。 除此之外，合成绝缘子上配置均压环，除了具有均压效果外，还可起到引弧作用，线路上产生的放电闪络发生上下均压环之间，保护合成伞裙表面不被灼伤；同时均压环还具有减弱端部局部电晕的作用，有些特殊的均压环如配重均压环还兼顾重锤作用［3］。2影响复合绝缘子均压环作用因素分析 虽然均压环能改善复合绝缘子的整体分布电压，明显地降低芯棒、金具连接处的场强，但其效果还是没有盘形绝缘子串 输电线路复合绝缘子均压环常见问题及改进措施分析 冷华俊白少锋 （镇江供电公司，江苏镇江212000） 摘要：由于复合绝缘子所特有的长棒式阻性型结构，均压环对于复合绝缘子的正常运行有重要影响，但因目前尚无复合绝缘子均压环的国家标准，均压环在实际应用中存在不少问题，现结合现场实例，简要分析了均压环的作用及影响均压环作用的因素，并列举了均压环施工、运行中普遍存在的问题，最后针对这些问题提出了相应的改进措施。 关键词：输电线路；复合绝缘子；均压环；影响因素；措施 Dianqigongcheng yu Zidonghua◆电气工程与自动化 31 机电信息2012年第36期总第354期
不同染污条件下硅橡胶绝缘子的表面电场和电位的有限元分析 摘要 本文介绍了仿真结果沿面电场和电位分布硅橡胶复合绝缘子的清洁和各种下污染的条件下有/无水滴。直流绝缘子的泄漏距离290毫米用于研究。研究两种类型的污染物，胶合板的灰尘和水泥粉尘污染对绝缘子表面的影响。这项工作的目的是在绝缘体的表面存在水滴时，比较对电位的影响和污染沿绝缘子表面电场分布。使用有限元方法（FEM）进行这项工作。仿真结果表明,污染物沿绝缘子表面电位分布没有影响,而电场分布明显依赖于污染环境。 关键词:电场分布，电势分布，硅橡胶复合绝缘子，有限元法 一、引言 聚合物绝缘体，已被越来越多在户外应用，它们提供更好的特性瓷和玻璃类型：他们由于其表面的疏水性有更好的抗污染性能，更轻的重量，具有更高的冲击强度，等等。聚合物绝缘体是完全不同于传统的瓷和玻璃的绝缘子。硅橡胶聚合物绝缘子的优点如下[ 1 ]： 1.硅橡胶具有低表面张力的能力从而保持疏水性的表面性质，导致绝缘性能更好的污染和潮湿的条件下工作。 2.聚合物绝缘子具有较高的机械强度重量轻于瓷或玻璃绝缘子，可低成本的建设和维护，传输或配电线路。 3.聚合物绝缘子不易产生爆鸣声的破坏等严重损害。 复合绝缘子的缺点如下[ 9 ]： 1.聚合物绝缘子的有机材料制成的,所以表面进行化学变化由于风化和干闪造成的。 2.聚合物绝缘子可能遭受侵蚀和漏电，这可能导致的绝缘子的故障。 3.长期的可靠性是未知的并且聚合物绝缘子的寿命是很难估计。 4.绝缘子故障是难以检测。 B. marungsri与苏兰拉里理工大学，呵叻，30000，泰国（电话：+ 66 4422 4366；传真：+ 66 44224601；电子邮箱：bmshvee @ SUT ac.th）。 W. onchantuek，A. oonsivilai和T.kulworawanichpong与苏兰拉里理工大学，呵叻，30000，泰国。
发电厂升压站绝缘子串电压分布实测 【摘要】交流电压作用下，由于绝缘子对杆塔和导线有杂散电容，绝缘子串电位分布不均匀，一般情况下导线端承受较高电压。长期的高电压环境容易导致绝缘子污闪、起晕和劣化，对绝缘子的绝缘水平和电力系统的安全稳定可靠运行带来影响。本文通过实测不同电压等级绝缘子串的电压分布，得到绝缘子串的电压分布规律，同时提出了针对电压分布情况的改进措施。 【关键词】升压站；绝缘子串；杂散电容 引言 绝缘子的绝缘水平对电力系统的安全稳定运行有很大的影响，而绝缘子通常都通过组合成绝缘子串进而运用到系统实际中。近年来，由于绝缘子串的污闪造成的事故不容忽视，这往往是由于绝缘子串电压分布的不均匀导致。因此研究绝缘子串电压分布的规律和影响因素对于电力系统意义重大，目前的研究也主要通过数值计算和实测两种途径来进行，这两种方法各有优点，而实测方法由于跟实际较为接近而更加具有实际意义。 1发电厂升压站绝缘子串特点 1.1 绝缘子结构 目前发电厂使用的绝缘子大多为悬式绝缘子，悬式绝缘子的组成部分包括：钢帽，钢脚，绝缘介质和填充料。绝缘子的主体是介质，该介质在机械强度和电气强度方面必须满足线路或者升压站的要求，同时，绝缘介质必须在变化较为剧烈的大气条件下满足热机稳定性。电瓷和钢化由于具有较好的上述特性从而成为工业中应用较为广泛的材料。 瓷质绝缘子表面均匀光亮瓷釉是由塑性粘土、石英砂和微晶花岗岩混合而成的。瓷盘下表面有3～4个棱是为了增长闪络路径和泄露距离，为了在组成绝缘子串时悬式绝缘子的盘径最小且充分地利用空气放电距离，绝缘子的瓷盘直径和结构高度的比值一般分布在0.5～0.65范围之内。 悬式瓷绝缘子由高标号水泥作为其填充料，其膨胀系数需配合钢脚钢帽和绝缘元件。绝缘子的钢帽和钢脚所使用的材料为高硅可铸铁和结构钢，钢帽的破坏强度需在0.4～0.6MPa之间，而钢脚的破坏强度要更大。为了保证绝缘子的正常可靠安全运行，绝缘子需要有耐腐蚀性且钢脚承力面需带大弧度。 1.2 绝缘子串电压分布原理 绝缘子金属部分与接地铁塔以及绝缘子与带电导体见得的电容是导致沿绝缘子串电压分布不均匀的主要原因。而绝缘子对地电容和对高压导线的电容是同
架空输电线路绝缘子结构设计研究梁超 发表时间：2019-07-05T11:17:23.180Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：梁超 [导读] 摘要：绝缘子作为输电线路安全运行的重要设备之一，其各种技术性能应得到严格的保证。 （国网吕梁供电公司山西吕梁 033000） 摘要：绝缘子作为输电线路安全运行的重要设备之一，其各种技术性能应得到严格的保证。正确的选择和设计架空线路的绝缘子串对维护电力系统正常运作有着极其重要的作用。对架空输电线路绝缘子结构三维设计进行初步探讨研究，重点阐述绝缘串虚拟装配情况，已达到研究结果。 关键词：绝缘子；绝缘子串；结构设计 1 对绝缘子可靠性评价的五项准则 运行的可靠性是决定绝缘子生命力的关键。最好的评价是大量绝缘子在输电线路上长期运行的统计结果和可靠性试验所反映出来的性能水平。因此，评价绝缘子应遵循下述准则： 1.1绝缘子寿命周期 产品在标准规定的使用条件下，能够保持其性能不低于出厂和标准的最低使用年限为“寿命周期”，此项指标不仅反映绝缘子的安全使用期，也能反映输电线路投资的经济性。我国曾先后多次对运行5-30年的玻璃和瓷绝缘子进行机电性能跟踪对比试验。结果表明：玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件，瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘体。玻璃绝缘子的寿命周期可达40年，而瓷绝缘子除全面采用国外先进制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外，其平均寿命周期仅为15-25年，复合绝缘子经历了“三代”的发展。但从迄今世界范围内的试验及运行结果分析来看，其平均寿命周期只有7年。 1.2绝缘子失效率 运行中年失效绝缘子件数与运行绝缘子总件数之比称为年失效率。据国家电力科学院调查统计，国产瓷质绝缘子的失效率一般在0.1%-0.3%之间，国产钢化玻璃绝缘子的失效率一般在0.01%-0.04%之间。对于复合绝缘子，由于复合材料配方和制造工艺还不能安全定型，其失效率很难预测。 1.3绝缘子失效检出率 绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路安全运行的影响是比失效率本身更为重要的因素，检出率取决于绝缘子失效的表现形式和失效的原因。玻璃绝缘子失效的表现形式是“自动破碎”和“零值自破”，这两种表现形式极大的方便电力线路工程线路故障点的查找检修。“自破”不是老化，而是玻璃绝缘子失效的唯一表现形式，所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子，其失效检出率可达百分之百，瓷绝缘子失效的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”，复合绝缘子失效的主要表现形式为伞裙蚀损以及隐蔽的复合“界面击穿”，此外，瓷和复合绝缘子失效的原因是材料的老化，而老化程度是时间的函数。老化是隐蔽的，因此给线路巡检与测量故障点带来极大的困难，造成检出率极低，对于复合绝缘子，实际上根本无法检测。 1.4绝缘子事故率 年掉线次数与运行绝缘子件数之比称为年事故率。绝缘子掉串是架空输电线路最为严重的事故之一。对于EHV输电，若造成大面积、长时间停电，后果则不堪设想。 国产玻璃绝缘子30年来的运行经验证明：在220-500KV的输电线路上，从来没有因为玻璃绝缘子失效而发生过掉线事故。而国产瓷绝缘子掉线事故率则高达2×10-5。前苏联的研究指出，即使失效率相同，瓷绝缘子较玻璃绝缘子的事故率也至少高一个数量级。由于复合绝缘子为长棒式，掉线事故一般很少发生。但导致内绝缘击穿、芯棒断裂和强度下降的因素始终存在，一旦失效，事故概率会高于由多个元件组成的绝缘子串。 1.5绝缘子可靠性试验 为对绝缘子进行可靠性评价，国内外曾对玻璃绝缘子和瓷绝缘子作过各种方式的加速寿命试验和强制老化试验及耐压试验。如：陡波试验、热机试验、耐电弧强度试验、1500万次低频（18.5HZ）和200万次高频（185-200HZ）振动疲劳试验及内水压试验，都从不同角度得出结论：与玻璃绝缘子相反，绝大多数瓷绝缘子都不能通过这些试验。对于复合绝缘子，可靠性试验则还是一个有待于继续探索的课题。 2 绝缘子的特点和技术条件 绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地。在整条线路的运行寿命中，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效。绝缘子承受的机械负荷除了导线和金属附件的重量之外，还必须承受恶劣天气情况下的风载荷、雪载荷、导线舞动以及运输安装过程中操作不当引起的冲击负荷。从电气角度来说，绝缘子不仅要使导线与地绝缘，还必须耐受雷电和开关操作引起的过电压冲击，当因电压冲击而发生闪络时引起的局部过热不应导致绝缘子绝缘性能。所有的外部因素都会对绝缘子的性能产生影响。 2.1特点 （1）瓷质绝缘子。原料丰富，制造简易，价格低廉，使用方便。国产瓷质绝缘子，存在劣化率很高，需检测零值，维护工作量大。遇到雷击及污闪容易发生掉串事故，目前已逐步被淘汰。 （2）玻璃绝缘子。是以钢化玻璃为介质而制作成的，价格比瓷质略高，使用方便。在运行中一旦发生低值和零值时能自爆，不用检测它的零值就能发现缺陷以利更换。遇到雷击及污闪不会发生掉串事故，在Ⅰ、Ⅱ级污区已普遍使用。 （3）合成绝缘子。在Ⅲ级及以上污区已普遍使用，它的主要特点如下有3点： 1）由硅橡胶为基体的高分子聚合物制成的伞盘具有良好的憎水性和憎水迁移性，因而能承受很高的污闪电压。 2）棒芯采用环氧玻璃纤维制成，具有很高的抗拉强度（一般都大于600Mpa），采用φ50mm的芯棒时机械负荷能承受100t，芯棒还具有良好的减震性、抗蠕变性、抗疲劳断裂性。 3）体积小、质量轻（其质量为瓷质串约1/7），具有弹性和抗击穿性，不需检测零值，对110kV以上的，使用时配有1～2只均压环。（4）瓷质棒型绝缘子。瓷质棒型绝缘子电气性能非常好，被称为不击穿绝缘子。它不易老化、容易清扫、结构简单、安装方便、能
架空输电线路 110kV复合绝缘子闪络故障原因分析 发表时间：2019-12-02T10:26:45.550Z 来源：《中国电业》2019年16期作者：高宝 [导读] 通过分析故障跳闸发生的起源和过程，提出针对性预防措施及处理建议，防止类似故障再次发生。摘要：随着挂网时间的增加，在恶劣自然环境以及电化学共同作用下，复合绝缘子憎水性、电气性能、机械性能均会不同程度的下降，在鸟害、冰雪、高湿、温差等环境因素的影响下，复合绝缘子常常会发生故障闪络。很多复合绝缘子闪络故障具有极大的隐蔽性，闪络原因不易确定且故障点较难查找。本文通过对地理环境、复合绝缘子电气性能等方面分析了发生在西北某地区110kV架空输电线路复合绝 缘子闪络故障跳闸事件。通过分析故障跳闸发生的起源和过程，提出针对性预防措施及处理建议，防止类似故障再次发生。 关键词：110kV架空输电线路；复合绝缘子闪络故障；原因；对策 引言 因为复合绝缘子的物理特性是机械强度高、重量轻、防污效果好、绝缘性好，在工作时安装简单、维护方便等好处，在当前的电路架空输电线路上得到了相当多的使用。但是伴随着复合绝缘子使用年限增加，复合绝缘子电路也会随之产生很多问题，比如：线路老化问题，在冬天还会出现伞套会丧失憎水性的情况。除此之外，雷电等自然环境也会对复合绝缘子产生不好的影响，在雷电产生的过程中，受雷电影响空气中的氮气会发生化学反应变成硝酸，硝酸有腐蚀性，会对复合绝缘子产生腐蚀作用，造成电化学腐蚀等损害，这就导致复合绝缘子发生闪络故障的情况越来越突出。 1故障情况分析 1.1保护动作情况 2011年9月12日06时11分，西北地区某110kV线路距离II段保护动作，B相跳闸，重合成功。保护测距：两侧变电站测距分别10km和2.3km。故障线路全长12.925km，杆塔总数56基，线路导线型号：LGJ-240/30、LGJ-150/20，直线杆绝缘子型号：FXBW-110/100，耐张杆绝缘子型号：XP-7、XWP-7。故障地区有雾气、微风，最高温度26℃，最低温度13℃，相对空气湿度80%。 1.2故障点现场情况 巡视人员发现#42杆B相绝缘子有上下均压环、碗头刮板、球头挂环螺栓被电弧灼伤，复合绝缘子表面无放电痕迹。高低压侧均压环上有短路接地电流烧蚀的圆孔，可以初步判断为本次故障的放电点。 2复合绝缘子闪络后试验 试品详细情况见表1。 表1故障复合绝缘子铭牌参数简介 2.1复合绝缘子尺寸检查 试品尺寸检查结果见表2。 表2故障复合绝缘子尺寸检查结果 由表2可以看出发生闪络的复合绝缘子各项尺寸均满足相关规程规定的要求，说明复合绝缘子本身尺寸选择较为合理，并且外绝缘配置也满足杆塔所处污秽等级的需要，伞间距、爬电系数满足要求说明复合绝缘子发生电弧桥接的概率不大。 2.2憎水性检查及外观检查 故障复合绝缘子憎水性及外观检查情况如表3所示。 由表3可以看出故障绝缘子有良好的憎水性，可以满足复合绝缘子正常运行，不会出现因憎水性丧失而导致的湿闪络电压下降情况。上下均压环有明显的闪络烧伤痕迹。 2.3正常条件下的工频干、湿闪络电压对比试验及耐受试验 本次交流工频干、湿耐受电压计算如公式(1)所示： (1) 式中：Un为耐受电压，Us为闪络电压，n为闪络次数。 试验结果如表4、表5所示。 表4故障绝缘子工频干、湿闪络试验结果 表5故障绝缘子工频交流干、湿耐压试验结果 由表4可以看出工频干闪络电压平均值为389.8kV，湿闪络电压平均值为340.4kV。试品湿闪络电压相比干闪络电压仅下降了12.67%，综合表5可以看出试品电气性能基本没有下降。 2.4冲击耐受电压试验 为进一步验证故障绝缘子的芯棒与伞套界面绝缘性能，对其进行雷电冲击耐受电压和陡波冲击耐受试验。本次试验雷电冲击耐受电压不小于550kV，正负极性各冲击15次，如故障绝缘子无击穿现象，则进行陡波冲击耐受试验。陡波冲击耐受试验时将陡度不小于1000kV/μs，且不大于1500kV/μs的冲击电压施加到两个相邻的电极间或将电压施加到金属附件与相邻的电极上，本次相邻电极间的距离取400mm，每个区段应分别承受25次正极性冲击和25次负极性冲击。每次的冲击应引起电极间的外部闪络，而不应产生击穿。 2.4.1雷电冲击耐受试验 雷电冲击耐受试验波形如图1、图2所示，故障绝缘子在正负极性下各冲击15次，无击穿现象。