文件编号：GD/FS-8196 （解决方案范本系列） 绝缘子特征及防污秽闪络 措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
绝缘子特征及防污秽闪络措施详细 版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 盘型绝缘子 盘型绝缘子具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性和组装灵活等特点，被广泛用于各电压等级的输电线路上。但随着盘型绝缘子的用量迅速增加，盘型绝缘子也逐渐暴露出一些缺点，给安全运行和维护带来一定的麻烦。盘型瓷和钢化玻璃绝缘子均属于可击穿型，当受冲击电压作用下或发生污闪时，容易使单片绝缘子顶端被击穿。击穿的根源多数情况下是由于机械负荷所造成的开裂(这种开裂可能在过高的例行试验负荷下和在运行中缓慢发展而来)所致。应该说
明的是，瓷和钢化玻璃就其本身并不易老化，而是它的整体帽脚型结构，这种结构使高的场强位于绝缘子内部，从而加速了绝缘子劣化。对于瓷绝缘子老化结果产生低值瓷绝缘子，若剔除漏检，在遭受雷击闪络时(或污闪时)，由于较高的雷电流和随后的工频续流(或短路电流)，可能会使该老化绝缘子头部因瞬间聚热而发生爆炸，造成断串事故。 2 长棒型绝缘子 (1)长棒型瓷绝缘子。长棒型绝缘子是在总结悬式瓷绝缘子优缺点基础上，由双层伞实心绝缘子发展而来，继承了瓷的电稳定性，消除了盘型悬式瓷绝缘子头部击穿距离远小于空气闪络距离的缺点，同时也改变了头部应力复杂(剪、切、压)的帽脚式结构。
华东电网有限公司企业标准 Q / G D W - 0 8 - J × × × - 2 0 1 0 绝缘子泄漏电流在线监测系统 技术规范 （征求意见稿） 2010-XX-XX 发布2010-XX-XX 实施华东电网有限公司标准化工作委员会发布
目录 1 总的要求 (3) 1.1 概述 (3) 1.2 适用范围 (3) 2规范性引用文件 (3) 3户外使用条件 (4) 4 技术参数和性能要求 (5) 4.1 总体技术要求 (5) 4.2 现场硬件要求 (5) 4.3 通讯系统 (6) 4.4 能量供应系统 (6) 4.5 环境参数采集系统 (6) 4.6 现场设备其他技术要求 (6) 4.7 软件要求 (7) 4.7.1 基本要求 (7) 4.7.2 应用要求 (7) 4.8 技术参数表 (8) 4.9 结构 (11) 4.10监测系统通信方式要求 (11) 5 试验 (11) 5.1 试验分类 (11) 5.2 试验条件 (12) 5.3 试验项目 (12)
1 总的要求 1.1 概述 本技术规范规定了绝缘子泄漏电流在线监测系统的技术规范，包括技术参数、性能、结构和试验等技术要求。 1.2 适用范围 本规范适用于华东电网有限公司输变电设备状态检修系统绝缘子泄漏电流的在线监测。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款，其最新版本适用于本规范。 GB/T 4585-2004 交流高压绝缘子人工污秽试验方法 GB/T 7252-2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则 GB 7354-2003 GB/T 7261-2000 GB 16836-2003 GB/T 14537-93 GB/T 11287-2000 局部放电测量 继电器及继电保护装置基本试验方法 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验 电气继电器第21 部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第 1 章: 振动试验(正弦) GB/T 14598.9-1998 电气继电器第22 部分:量度继电器和保护装置的电气干扰 试验第三篇: 辐射电磁场干扰试验 GB/T 14598.13-1995 电气继电器第22 部分:量度继电器和保护装置的电气干扰 试验第一部分:1MHz 脉冲干扰试验 GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3-1999 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5-1999 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.6-1998 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 试验 GB/T 17626.8-1999 电磁兼容试验和测量技术工频电磁场抗扰度试验 GB/T 17626.9-1999 电磁兼容试验和测量技术脉冲电磁场抗扰度试验 GB/T 17626.10-1998 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T 17626.11-2008 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化
绝缘子泄露电流在线监测研究现状
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绝缘子泄漏电流在线监测的研究现状Research Status of Insulator Leakage Current Online Monitoring ABSTRACT: High voltage transmission line insulators have the dual function for both of electrical insulation and mechanical support. To ensure that the transmission lines can normally operate under the condition of all kinds of overvoltage .Insulators are normal or not, to the safety and reliability of the power system plays a decisive role. Related data have shown that the high voltage transmission line insulator pollution flashover accident damages and economic losses caused by far are more than that of over-voltage and lightning overvoltage. So a new type of insulator leakage current online monitoring system is of great significance and has an important practical value and to improve the security and stability of power system. In this paper, in order to achieve the purpose of catenary insulators' on-line monitoring,summarizing the characteristics of contaminated insulators.Based on surface discharge theory, in view of leakage current flowing through the insulators' surface contamination, an on-line monitoring scheme of catenary insulators' contamination is proposed and key issues are analyzed. KEY WORD:Insulator；On-line monitoring；Leakage current 摘要：高压输电线路中绝缘子担负着电气绝缘和机械支撑的双重作用，要保证输电线路在过电压情下能正常运行，绝缘子的工作状态将对电力系统的安全可靠运行起着极为重要的作用。相关数据表明，高压输电线路绝缘子污闪事故的危害程度和造成的经济损失，己经远远超过了操作过电压和雷电冲击过电压对电力系统的影响。所以研究输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统具有重要的实用价值，对提高电力系统的安全可靠运行具有重大现实意义。本文以实现绝缘子污秽在线监测为目的，总结国内外污秽绝缘子运行状态表征参数的基础上，基于绝缘子的污秽沿面放电机理，针对流经污秽绝缘子表面的泄漏电流，提出了接触网绝缘子污秽在线监测的设计方案，并就其中的关键问题进行了详细分析。 关键词：绝缘子；在线监测；泄漏电流 1 引言 随着我国工农业的发展和人民生活水平的提高，电力工业也得到迅猛的发展，电力对人们生产生活来说已经不可或缺，那么提高电力系统运行的安全性和可靠性，也就成为了电力人所关注的重点。在电力系统中，高压电网运行的许多故障是由于绝缘不良所引起的，而高压绝缘子是高压电网绝缘的薄弱环节。绝缘子是将电位不同的导电体在机械上相互连接的重要部件，其性能的优劣对整个输电系统的安全起着非常重要的作用。尤其是对于输电线路中的绝缘子，除了应具有一的电气绝缘性能以外，还应具备耐受自然环境和污染等的侵袭，以保证安全供电的要求。据统计，由于污秽而引起的绝缘子闪络事故目前在电网总事故中已经占到第二位。为了防止污闪事故的发生，需要对绝缘子的染污状况做出及时准确的判断，以便在危险来临之前，采取必要的措施。电力部门通常采用增加绝缘子串中绝缘子的数目、采用耐污绝缘子、在绝缘子表面涂憎水涂料、采用有机合成绝缘子、对绝缘子进行定期清洗等几种防污闪措施。这些方法在绝缘子的实际运行中都起着积极的作用，但是不能实时、动态、全面的反映绝缘子的染污状态，无法做到提前预防污闪事故的发生。因此，研制适应于电力系统需求的绝缘子在线监测系统，全天候的监测高压电网绝缘子的运行状况，以便提前采取措施避免电网运行故障的发生，提高电网运行的安全性和可靠性，促进绝缘子从目前的计划检修向状态检修过渡具有重要的意义。基于上述背景，本文提出的输电线路绝缘子在线监测系统可以减少检测人员上杆塔带电检测的次数，缩短检测周期，及时消除由于绝缘子闪络造成的事故，还可以为运行部门制订合理的检修计划提供科学依据。
绝缘子特征及防污秽闪络措施 1盘型绝缘子 盘型绝缘子具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性和组装灵活等特点，被广泛用于各电压等级的输电线路上。但随着盘型绝缘子的用量迅速增加，盘型绝缘子也逐渐暴露出一些缺点，给安全运行和维护带来一定的麻烦。盘型瓷和钢化玻璃绝缘子均属于可击穿型，当受冲击电压作用下或发生污闪时，容易使单片绝缘子顶端被击穿。击穿的根源多数情况下是由于机械负荷所造成的开裂(这种开裂可能在过高的例行试验负荷下和在运行中缓慢发展而来)所致。应该说明的是，瓷和钢化玻璃就其本身并不易老化，而是它的整体帽脚型结构，这种结构使高的场强位于绝缘子内部，从而加速了绝缘子劣化。对于瓷绝缘子老化结果产生低值瓷绝缘子，若剔除漏检，在遭受雷击闪络时(或污闪时)，由于较高的雷电流和随后的工频续流(或短路电流)，可能会使该老化绝缘子头部因瞬间聚热而发生爆炸，造成断串事故。 2长棒型绝缘子 (1)长棒型瓷绝缘子。长棒型绝缘子是在总结悬式瓷绝缘子优缺点基础上，由双层伞实心绝缘子发展而来，继承了瓷的电稳定性，消除了盘型悬式瓷绝缘子头部击穿距离远小于空气闪络距离的缺点，同时
也改变了头部应力复杂(剪、切、压)的帽脚式结构。 长棒型瓷绝缘子具有良好的耐污性能，这是因为长棒型瓷绝缘子伞盘间无金具连接，相比盘型绝缘子串，在绝缘部分等长情况下，相当于增加约20%的爬距；在同等长度和同样污秽条件下长棒型瓷绝缘子的介电强度比帽脚式玻璃绝缘子要高出10%～25%，故伞裙可做得小些。由于长棒型瓷绝缘子结构伞盘无下棱，伞盘与伞盘间的芯棒本身就是绝缘体，瓷芯和相对较小的开放式无棱伞裙，比瓷或玻璃盘型绝缘子有更好的自洁性能，这点显然比盘型绝缘子串性能优越。 (2)长棒型合成绝缘子。合成绝缘子技术性能不断成熟和提高，并易向大吨位发展。它结构简单、轻巧，具有高的耐污性能和免维护(或少维护)的特性，它是一种最具有发展潜力的绝缘子，它的衍生产品应用广阔。在一般超高压线路和紧凑型线路中合成绝缘子作为悬挂、支撑显示出它的特殊能力，它的轻巧和柔中带钢的特性是其他种类的绝缘子不可比拟的。 当超高压线路悬垂采用合成绝缘子串，耐张采用长棒型瓷绝缘子串相组合时，是今后值得推荐的方案，并可为状态检修、状态运行、减员增效创造条件，对发挥更大的经济和社会效益有长远的现实意义。硅橡胶复合绝缘结构改变了传统以瓷为主的外绝缘结构，为高压输变
绝缘子污秽度的在线监测 电力设备外绝缘污闪，是阻碍电力系统安全运行的难题之一。合成绝缘子和玻璃绝缘子的应用，并未从根本上改变防止污闪课题在电力系统中的重要性。涂、擦、爬、仍然是运行设备防污闪的基本措施。及时掌握外绝缘污秽度，是适时采取防止污闪措施的科学基础。 （一）绝缘子表面污秽度参数量的选择与测量 绝缘子的污秽度，指的是绝缘子所处一定的地理区域的污秽程度。国际大电网会议第33学术委员会042工作组，推荐了五种常用的绝缘子污秽的测量方法，即 1）等值盐密法 2）表面电导法 3）污闪梯度法 4）最大泄漏电流法 5）电流脉冲计数法 盐密、电导、梯度和泄漏电流是4个表征污秽度的参量。 （1）等值盐密法 等值盐密法主要是测量外绝缘的单位表面积上等值附盐量。以每平方厘米多少克Nacl来等值于绝缘子表面上的实际污密。此等值Nacl量与实际污层分别溶于相同容积和相同温度的蒸馏水中具有相同的电导率。此盐量称为等值盐密。 等值盐密是国内人工污秽试验中常用的污秽度参量，被作为利用人工污秽试验来确定某处绝缘子行为的基础。 等值盐密的测量，应在实际运行的绝缘子上进行。可以测得绝缘子表面的污物分布。但这种方法只测量了污物有效分量的等值量，而没有考虑湿润、电弧发展过程等影响。同时，测量污秽等值盐量时，使用水量的多少，影响测定值的准确度，有时可以相差几倍。 此方法简单易行，对测量的技术要求不高，在我国电力系统已应用多年。现执行的污区划分标准就是根据等值盐密确定的，但此参量难于实现实时自动化监测。
盐密是一个平均的概念，时效性差。又因污物成分的不同。测量的结果可能会导致很大的差异。 （2）表面电导法 表面电导实际上是流经污秽绝缘子的工频电流与施加电压之比。绝缘子电导是决定绝缘子性能的表面综合状态（污层的污秽量和湿润度等），所以被认为是确定污秽度的合适方法。 此法反映污闪过程中积污和潮湿两个阶段。 为了测量污层表面电导，应在污层饱和受潮的条件下，在绝缘子上加适当高的工频交流电压U ，测其泄漏电流I ，表面电导 G ＝I / U 绝缘子的污层表面电导率 ))(/,/(?===X D dx f f k G fG πσ （1） 这样求得的是整体绝缘子的平均表面表面电导率。 表面电导法测量比较麻烦，测量的分散性也较大，同时还受污秽分布不均匀的影响。又由于绝缘子的结构形式，金属附件部位污层间断等因素对表面电导率测量值的影响（如脚、帽的存在），对测量电压和作用时间都有要求。即需要容量较大、内阻足够小的电源来完成。因此，此方法的应用受到一定的限制。 局部表面电导率的测量方法，可以克服整体平均与积分表面电导率存在的问题。但是由于测量方法不同，测量结果也不同。这两个参数有一定的联系，但并不等价。 （3）绝缘子闪络梯度法 绝缘子闪络梯度是单位泄漏距离污闪电压。即工频污闪电压除以绝缘子泄漏距离的总长度。此法反映污闪全部过程。 污闪电压梯度和污闪电压的本质是一样的。它们是表征绝缘子性能的最直接的污秽参量。测量现场闪络的方法如下。安装各种型式及不同长度的绝缘子串。采用自动重合型式断路器，操作接通或断开恒压电源： 1）采用不同长度的绝缘子串分别和熔丝串联与电源接连。最短绝缘子串闪络后，利用熔丝动作，使闪络串被辨别出来，并防止进一步的闪络，或者使绝缘子串完全隔离开来。
目次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4一般试验要求 5盐雾法 附录A（资料性附录）评定试验设备是否符合要求的补充资料 附录B（规范性附录）污秽水平和爬电比距的关系 附录C（规范性附录）盐雾闪络试验方法 附录D（规范性附录）评定或检验绝缘子耐受特性的盐雾法 附录E（规范性附录）固体层法试验 附录F（资料性附录）检验污层均匀性的测量方法 附录G（规范性附录）固体层闪络试验方法 附录H（规范性附录）评定或检验绝缘子耐受特性的固体层法 前言 本标准根据原国家经贸委电力司“关于确认1998年度电力行业标准制、修订计划项目的通知”（电力［1999］40号）文的安排制定的。 本标准规定了高压交流系统用复合绝缘子人工污秽试验方法（盐雾法和固体层法）的一般试验要求、试验程序及判定准则。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会归口并负责解释。 本标准负责起草单位：武汉高压研究所。 本标准参加起草单位：中国电力科学研究院、华东电力集团、山东电力试验研究院、清华大学。 本标准主要起草人：吴光亚、刘燕生、钱之银、梁曦东、沈庆河、蔡炜、肖国英、顾光和。 高压交流系统用复合绝缘子人工污秽试验1范围 本标准规定了标称电压高于1000V、频率为（50～60）Hz交流架空电力线路、变电所和电气化铁路接触网用户外和暴露在污秽大气中的复合绝缘子（以下简称绝缘子）工频污秽耐受特性的测定。 线路柱式绝缘子、电站电器类高压支柱绝缘子、高压线路横担绝缘子及复合间隔棒绝缘子属于本标准的适用范围。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2900.5电工术语绝缘固体、液体和气体［eqv IEC 60050（212）：1990］ GB/T 2900.8电工术语绝缘子（eqv IEC 60471） GB/T 16927.1高电压试验技术第一部分：一般试验要求（eqv IEC 60060—1：1989）GB/T 16927.2高电压试验技术第二部分：测量系统（eqv IEC 60060—2：1994） IEC 60507：1991交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验 3术语和定义
目录 TLMS系列输电线路在线监测系统 (2) 一、TLMS-1000 输电线路图像/视频在线监测系统 (3) 二、TLMS-2000输电线路气象在线监测系统 (4) 三、TLMS-3000输电线路导线温度在线监测系统 (5) 四、TLMS-4000 输电线路杆塔倾斜在线监测系统 (6) 五、TLMS-5000 输电线路覆冰在线监测系统 (7) 六、TLMS-6000 输电线路风偏在线监测系统 (8) 七、TLMS-7000 输电线路导线舞动在线监测系统 (9) 八、TLMS-8000 输电线路微风振动在线监测系统 (10) 九、TLMS-9000 输电线路导线弧垂在线监测系统 (11) 十、TLMS-1100 输电线路绝缘子污秽在线监测系统 (12)
TLMS系列输电线路在线监测系统 系统简介： “TLMS系列输电线路在线监测系统”，是基于无线（GPRS/GSM/CDMA/3G）数据传输、采用多种传感器、红外网络高速球机、太阳能供电，实现对高压输变电线路/塔杆情况进行全天实时监测和监控。本系统适用于野外无人职守的高压输电线路、电力铁塔的安全监控。 系统原理示意图： 系统组成： 输电线路在线监测系统包含以下子系统： 输电线路图像/视频在线监测系统、输电线路气象在线监测系统、输电线路导线温度在线监测系统、输电线路杆塔倾斜在线监测系统、输电线路覆冰在线监测系统、输电线路风偏在线监测系统、输电线路导线舞动在线监测系统、输电线路微风振动在线监测系统、输电线路导线弧垂在线监测系统、输电线路绝缘子污秽在线监测等系统。 产品特点： 1.支持3G/GPRS/CDMA网络，通信方式灵活； 2.采用太阳能供电系统供电，安装维护方便； 3.采用工业级产品设计，适合恶劣环境下工作； 4.具有检点自启动、在线自诊断功能； 5.具有数据采集、测量和通信功能，将测量结果传输到后端综合分析软件系统； 6.系统运行参数、报警参数、数据采集密度等可以远程设置； 7.具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能； 8.具有自动分析报警提示值班人员功能；
目前国内采用的方法有： 1、绝缘电阻法 绝缘子在线检测过程中，绝缘电阻的测量是通过泄漏电流的测量得以实现的。 高压输电绝缘子一般采用结构简单、机械强度高、老化率低、串接成串后可在任意电压等级的输电线上使用的盘形悬式绝缘子组合而成，其等效电路可用RC串并联电路表示。 绝缘电阻法存在的问题并非完全在于电流的准确测量，它还取决于以下因素： （1）输电线路的电压变化直接影响到泄漏电流的大小，且电压变化引起的电流改变值在理论上足以与一至二个绝缘子劣化时的电流改变值相当。 （2）绝缘子的泄漏电流与其表面的污秽程度密切相关。杆塔结构、绝缘子老化程度、绝缘子形状及天气状况，如温度、湿度，甚至风速风向对绝缘子泄漏电流的大小都有影响，因而泄漏电流值在正常情况下亦是一个随时间变化的量，存在一个如何正确判定绝缘子串是否存在劣质绝缘子，即如何确立判断标准的问题。 2、电场测量法 高压线路上的合成绝缘子可简化为夹在两金属电极间的连续绝缘材料，绝缘子的伞裙对电场分布无影响。在这个简化模型中，根据电场理论计算的电场强度和电势沿绝缘子轴向的变化曲线A在正常时光滑；当绝缘子存在导通性缺陷时，该处电位变为一常数，在相应的位置上有畸变，中间下陷，两端上升。因此，测量合成绝缘子串的轴向电场分布可找出绝缘子的内绝缘导通性故障。 3、脉冲电流法 所谓脉冲电流法就是通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断绝缘子的绝缘状况，其原理是：存在劣质绝缘子的绝缘子串中，由于劣化绝缘子的绝缘电阻很低，它在绝缘子串中承担的电压也较小，于是其它正常绝缘子在绝缘子串上的承受电压必然明显大于正常情况时的承受电压，而因回路阻抗变小，绝缘子电晕现象的加剧，电晕脉冲电流必将变大。根据线路上存在劣质绝缘子时电晕脉冲个数的增多、幅值增大的现象，利用宽频带电晕脉冲电流传感器套入杆塔接地引线取出电晕脉冲电流信号，通过一定的信号处理手段，从而达到在低压端检出不良绝缘子的目的。
绝缘子标准精选（最新） G772《GB/T772-2005高压绝缘子瓷件技术条件》 G775.1《GB/T775.1-2006绝缘子试验办法笫1部分：一般试验方法》 G775.2《GB/T775.2-2003绝缘子试验方法第2部分:电气试验方法》 G775.3《GB/T775.3-2006绝缘子试验方法第3部分：机械试验方法》 G1001.1《GB/T1001.1-2003交流系统用瓷或玻璃绝缘子元件定义、试验方法和判定准则》 G1001.2《GB/T1001.2-2010标准电压高于1000V的架空线路绝缘子第2部分:交流系统用绝缘子串及绝缘子串组定义、试验方法和接收准则》 G1386.1《GB/T1386.1-1997低压架空电力线路绝缘子》 G1386.3《GB/T1386.3-1997低压布线用绝缘子》 G1386.4《GB/T1386.4-1997低压电力线路绝缘子第4部分:电车线路用绝缘子》G2900.8《GB/T2900.8-2009电工术语绝缘子》 G4056《GB/T4056-2008绝缘子串元件的球窝连接尺寸》 G4585《GB/T4585-2004交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验》 G7253《GB/T7253-2005交流系统用瓷或玻璃绝缘子元件盘形悬式绝缘子元件的特性》 G8287.1《GB/T8287.1-2008标称电压高于1000V系统用户内和户外支柱绝缘子:瓷或玻璃绝缘子的试验》 G8287.21《GB/T8287.2-2008标称电压高于1000V系统用户内和户外支柱绝缘子:尺寸与特性》 G11030《GB/T11030-2008交流电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子特性》 G12944《GB/T12944-2011高压穿墙瓷套管》 G13026《GB/T13026-2008交流电容式套管型式与尺寸》 G19443《GB/T19443-2004标称电压高于1000V的架空线路用绝缘子-定义、试验方法和接收准则》 G19519《GB/T19519-2004标称电压高于1000V的复合绝缘子--定义、试验方法及验收准则》 G20142《GB/T20142-2006标称电压高于1000V的交流架空线路用线路柱式复合绝缘子-定义、试验方法及接收准则》 G20642《GB/T20642-2006高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验》 G20876.2《GB/T20876.2-2007标称电压大于1000V的架空线路用悬式复合绝缘子元件:尺寸和电气特性》 G21206《GB/T21206-2007线路柱式绝缘子特性》 G21421.1《GB/T21421.1-2008标称电压高于1000V复合绝缘子串元件:标准强度等级和端部附件》 G21429《GB/T21429-2008户外和户内电气设备用空心复合绝缘子定义、试验方法、接收准则和设计推荐》 G22674《GB/T22674-2008直流系统用套管》 G22707《GB/T22707-2008直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验》 G22708《GB/T22708-2008绝缘子串元件的热机和机械性能试验》 G22709《GB/T22709-2008架空线路玻璃或瓷绝缘子串元件绝缘体机械破损后的残余强度》 G23752《GB/T23752-2009额定电压高于1000V的电器设备用承压和非承压空心
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。
绝缘子污闪的发生及发展 在线运行的绝缘子，在大气环境中，受到工业排放物以及自然扬尘等环境因素的影响，表面逐渐沉积了一层污秽物。当遇到潮湿天气时，污层中的可溶性物质溶于水中，形成导电水膜，这样就有泄露电流沿绝缘子的表面流过，其大小主要取决于脏污程度和受潮程度。由于绝缘子的形状、结构尺寸等因素的影响，绝缘子表面各部位的电流密度不同，电流密度比较大的部位会先形成干区，干区的形成使得绝缘子表面电压的分布更加不均匀，干区承担较高的电压。当电场强度足够大时，将产生跨越干区的沿面放电，依脏污和受潮程度的不同，放电的类型可能是辉光放电、火花放电或产生局部电弧。局部电弧是一个间歇的放电过程，这种间歇的放电状态可能持续相当长时间，当脏污和潮湿状态严重时，局部电弧会逐步发展；当达到和超过临界状态时，电弧会贯穿两极，完成闪络。 3.1 污闪的发生 污闪放电是一个涉及到电、热、和化学现象的错综复杂的变化过程，宏观上可将污闪过程分为以下4个阶段： 1）绝缘子表面的积污 2）绝缘子表面的湿润 3）局部放电的产生 4）局部电弧发展，完成闪络 1）绝缘子表面的积污 绝缘子表面沉积的污秽物，来源于该地域大气环境的污染，也受大气条件的自清洗（例如，风吹和雨淋），还与绝缘子本身的结构形状、表面光洁度等因素有着密切的关系。 长期的运行经验表明，在城市工业区及大气污染较严重的地区绝缘子表面的积污也较多，工业规模愈大，对周围影响的范围也愈大。一般来说，距工业污染源愈愿，影响愈弱，绝缘子表面积污程度的表征量——等值附盐密度也减少。据重点工业城市对44条输电线路上绝缘子表面沉积污秽的盐度值统计，其值可用式（5-3）表示 ESDD=Ae-BL（5-3）式中，ESDD为绝缘子表面污秽物等值附盐密度，mg/cm2;L为距污源的距离，A,B为常数。 大气污染比较严重地区的浓雾，对绝缘子表面的污染也是明显的。研究表明，城市工业区的浓雾的雾水电导率可达200uS/cm左右，一次大雾可稳定地维持数小时。城市工业区的边缘及邻近农村的浓雾的雾水电导率也可达数百至1000Us/cm以上。 大气环境中充满了各种气态、液态污染物和固体微粒。绝缘子表面污秽物的积聚，一方面取决于促使微粒接近绝缘子表面的力，另一方面也取决于微粒和表面接触时保持微粒的条件。微粒在绝缘子表面上的沉积，受风力、重力、电场力的作用，其中于风力对绝缘子表面积污起主要作用，因此，有风、无风及风大、风小均对微粒的沉积影响较大，也直接影响绝缘子上、下表面积污的差别以及带电与否对积污的影响。 带电与否对绝缘子积污的影响，与地区的地理、气象等条件有很大关系，一般说来，如果污秽是急剧形成的（如风、海、雾），带电与否对积污的影响不大；如果污秽是缓慢积聚的，则带电与否有较大的影响，带电绝缘子的积污比带电绝缘子的积污要严重，在直流电压下绝缘子的积污比交流电压下绝缘子的积污要严重。 另外，绝缘子表面的光洁度等也影响微粒在其表面的附着。因此，新的、光洁度良好的
绝缘子的绝缘电阻及耐压试验 注：括号中数值适用于小接地短路电流系数。 (1)交流耐压试验的范围是对瓷、钢化玻璃、复合绝缘子。 测量的目的：使用电压分布测量法和绝缘电阻测量法判断绝缘有问题的绝缘子或绝缘子串，适用于单片瓷绝缘子施加一定时间的电压，可有效地发现被试品内部缺陷，耐压试验是检验绝缘子优劣最有效的测试方法。 (2)交流耐压试验设备推荐使用100kV级的高压试验设备。 (3)盘型悬式绝缘子流耐压试验电压标准。机械荷载为60～300kN的盘型悬式绝缘子交流耐压试验电压取60kV。 1．交流耐压试验的判定标准 (1)按试验标准耐压lmin，在升压和耐压过程中不发生闪络为合格。 (2)以3～5kV／s加压速度升到标准试验电压时，若出现异常放电声，被试绝缘子闪络，电压表指针摆动很大，应判定为不合格。 2．交流耐压试验注意事项 (1)在加压过程或耐压过程中发现被试品过热、击穿、闪络、异常放电声、电压表指针大幅摆动，应立即断开电源。 (2)被试绝缘子分片放在地电位砂盘中，绝缘子钢脚端应连接在试验变压器高压接线柱上。 (3)对被试品应按绝缘子安装顺序进行编号，记录杆号、相别、单片编号、温度、湿度、气压和耐压试验结果。 三、运行中的钢化玻璃绝缘子自爆后的测试 (1)钢化玻璃绝缘子自爆原因分析与判定： 1)玻璃中含有杂质和结瘤，若分布在内张力层即可在较短时间30～60天内发生自爆，可判定为制造原因的自爆。 2)运行中的钢化玻璃绝缘子因含有杂质，分布在外张力层，即在冷热温差状态下，特别是突然冷却时，并在稳定机械荷载下，在1～2年内会发生自爆，可判定为运行状态下质量原因的自爆。 3)运行中钢化玻璃绝缘子因表面积污严重，受潮后引起局部放电或单片爬电导致发热，引起绝缘下降，而发生自爆可判定为零值自爆。 (2)自爆后钢化玻璃绝缘子残帽的测试的目的是查出同批钢化玻璃绝缘子自爆后的机荷载承受能力，分析自爆原因。 (3)残帽测试可选用卧式静拉力试验台进行拉力测试。 (4)残帽拉力测试推荐值：测值应大于原钢化玻璃绝缘子额定机械荷载的70％。小于该推荐值时应对该批钢化玻璃绝缘子进行监督。 (5)钢化玻璃绝缘子自爆，应注意收集运行周边环境、温度、湿度和附盐密度，以及发现自爆的时间，必要时应对微地形进行分析。 四、运行中复合绝缘子的测试 运行中复合绝缘子故障主要特性是憎水性和憎水迁移性，它决定了复合绝缘子的耐污水平。 运行中复合绝缘子故障主要危险点是：端部与芯棒连接机械强度、环氧引拔棒的质量、硅橡胶质量、密封质量以及均压环的正确安装。
2012年第36期 中，臭氧、灰尘等）闪等故障。据统计，的闪络，响，密度监测法、随着科技的发展，品，络，利用GSM、CDMA、测，大范围的推广应用。测技术，和维护的成本，一、在线监测系统的设计 高压输电线路绝缘子闪络在线监测系统由闪络电流传感器、信号处理单元、太阳能供电单元、无线通信网络单元组成，如图1所示。太阳能充电储能系统保证了监测设备能够长时间运行，无线网络实现了故障发生时能够及时通知工作人员故障的原因及地点。 绝缘子发生闪络故障时，发生绝缘子击穿，引起电力系统对地的工频续流，造成短时间的工频接地故障。输电线路接地杆塔流过较大的工频续流，能产生一个工频交流电磁场。本文提出的监测系统利用电感线圈直接测量工频电磁场来识别绝缘子是否发生闪络。这种故障定位方法简单、可靠，而且不依赖于任何测距算法，原理上没有故障定位误差。一旦发生故障，监测装置会主动唤醒周边的其他监测装置，并发送故障数据信息，然后数据信息以“手牵手”接力的方式传送到数据汇集单元，最后汇聚节点通过GPRS 网关传输到监控中心。如果中间某一个监测单元因故障不能实现“手牵手”通信链路，则监测单元会自动搜索周围其他良好的监测 提取工频50Hz的工频信号为绝缘子在线监测系统提供了一定的科学数据，为识别和判断绝缘子闪络提供了可靠的保证。为了尽可能多的获取信号中真实的数据和减少CPU处理数据的负担，本文采用 Butterworth有源低通模拟滤波器滤除信号中的300Hz以上的信号成分，如图2所示。滤波器是通过RC滤波电路和相同比例放大电路的 输电线路绝缘子闪络在线监测系统的研究 董京胜?李?干 摘要：针对传统输电线路绝缘子检测方法存在费时、费力、欠可靠等缺点，提出了一种实用的新型的绝缘子闪络在线监测系统。该监测系统利用低功耗的MCU和无线射频模块通信，实现了绝缘子闪络的实时在线监测和状态检修，提高了电力系统供电的可靠性。监测系统具有数据远传功能，通过GPRS、无线自组网解决了长距离信号采集传输的难题，降低了设备后期维护的成本。绝缘子在线监测可以及时掌握绝缘子的运行状况，节约了成本也提高了工作人员的效率，为指导绝缘子状态清扫提供了参考，能有效预防线路事故，提高线路运行和管理水平。 关键词：输电线路；闪络电流；绝缘子；无线网络；在线监测 作者简介：董京胜（平供电公司，工程师。（中图分类号：TM75?DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2012.36.080 图2?信号调理单元原理图 网络出版时间：2012-12-06 10:29 网络出版地址：https://www.doczj.com/doc/ae7665992.html,/kcms/detail/11.3776.G4.20121206.1029.080.html
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 绝缘子特征及防污秽闪络 措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5969-12 绝缘子特征及防污秽闪络措施(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 盘型绝缘子 盘型绝缘子具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性和组装灵活等特点，被广泛用于各电压等级的输电线路上。但随着盘型绝缘子的用量迅速增加，盘型绝缘子也逐渐暴露出一些缺点，给安全运行和维护带来一定的麻烦。盘型瓷和钢化玻璃绝缘子均属于可击穿型，当受冲击电压作用下或发生污闪时，容易使单片绝缘子顶端被击穿。击穿的根源多数情况下是由于机械负荷所造成的开裂(这种开裂可能在过高的例行试验负荷下和在运行中缓慢发展而来)所致。应该说明的是，瓷和钢化玻璃就其本身并不易老化，而是它的整体帽脚型结构，这种结构使高的场强位于绝缘子内
部，从而加速了绝缘子劣化。对于瓷绝缘子老化结果产生低值瓷绝缘子，若剔除漏检，在遭受雷击闪络时(或污闪时)，由于较高的雷电流和随后的工频续流(或短路电流)，可能会使该老化绝缘子头部因瞬间聚热而发生爆炸，造成断串事故。 2 长棒型绝缘子 (1)长棒型瓷绝缘子。长棒型绝缘子是在总结悬式瓷绝缘子优缺点基础上，由双层伞实心绝缘子发展而来，继承了瓷的电稳定性，消除了盘型悬式瓷绝缘子头部击穿距离远小于空气闪络距离的缺点，同时也改变了头部应力复杂(剪、切、压)的帽脚式结构。 长棒型瓷绝缘子具有良好的耐污性能，这是因为长棒型瓷绝缘子伞盘间无金具连接，相比盘型绝缘子串，在绝缘部分等长情况下，相当于增加约20%的爬距；在同等长度和同样污秽条件下长棒型瓷绝缘子的
电气与信息工程学院 论文 绝 缘 子 的 检 测 与 实
验 摘要：经济、准确地检测绝缘子的方法对于保证输电线路的安全运行具有重要的意义。介绍了目前检测绝缘子几种常用检测方法．综合评价了观察法、电场测量法、泄漏电流法、超声波检测法、红外测温法等优缺点随着对输电线路安全的日益重视，综合输电线路实时在线检测系统是绝缘子检测技术的主流发展趋势现有在线检测系统能否普遍应用的主要障碍是线路杆塔的数量巨大。 关键词：绝缘子；电量检测；电场法；泄漏电流法 1、引言： 输电线路的绝缘子是用来固定导体，使其保持电气性能的重要部件。在电力系统运行中，其长期工作于强电场、机械应力、污秽及温湿度等共同构成的错综复杂的恶劣环境中，出现故障的几率很大．严重威胁电力系统的安全运行。一般来说．绝缘子故障主要有以下几个方面：绝缘子内部出现裂缝、绝缘子表面破损、绝缘阻抗降低等。近年来，国内外一直在努力探索绝缘子的在线检测方法并取得了一定的成就．探索出了观察法、泄漏电流法、电场测量法、红外测温法和紫外成像法等多种方法。但不少方法仍存在测量工作量大、危险性高、设备造价高、测量不准确及抗干扰能力差等问题。因此寻找一种经济、切实有效的绝缘子在线检测方法一直是国内外电力部门亟待解决的问题。 2、正文： 1、绝缘子在线检测方法： 绝缘子在线检测方法分为非电量检测法和电量检测法两类。非电量检测法包括观察法、紫外成像法、超声波检测法、红外测温法、无线电波法和激光多普勒法等；电量检测法包括电场测量法、泄漏电流法和脉冲电流法等。 1．1 观察法、火花叉等传统检测方法
观察法就是用高倍望远镜就近直接观察绝缘子．这是最原始的方法用这种方法可发现较明显的绝缘子表面缺陷．包括绝缘子伞裙受侵蚀变粗糙、外覆层侵蚀的沟槽和痕迹、绝缘伞裙闪络、伞裙或外覆层开裂、外覆层破碎、芯棒外露等。观察法实现方便．但费时费力．检测结果也不可靠．难以发现绝缘子内部缺陷绝缘子串正常时等效为电容串．在运行状态下短路其中一片绝缘子．可以看到电容放电的火花和听到放电的声响．根据声响的大小可以判断绝缘子的状况。将绝缘子用一个相对较大的电容器旁路后测量其绝缘电阻，可以直观的检测绝缘子的特性．是检测绝缘子最直接和准确的方法以上两种方法均需要人工登塔检测．工作量大．高空作业，有一定的危险性。 1.2 紫外成像法和红外成像法 有绝缘缺陷的高压电气设备在运行时会产生高电场强度而发生电晕放电，使周围空气电离由于空气主要成分是氮气(N )，而氮气电离的放射频谱（fA=280 nm～400 nm)JE要落在紫外光波段。紫外成像技术就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号，经处理后转换为可见光图像信号．来分析判断电气设备外绝缘的真实状况。紫外成像检测系统主要包括：紫外成像物镜、紫外光滤光镜、紫外像增强系统、CCD、图像显示等。紫外信号源被背景光f包括可见光、紫外光和红外光等)照射，从信号源传输到成像镜头的有信号源自身辐射的紫外光．也有信号源反射的背景光。成像光束经过紫外成像镜头后．部分背景光被滤除，其后光束再通过“日盲”滤光片．进一步滤除背景光后．照到紫外像增强器的光电阴极上．经过紫外增强器后．信号被增强放大并被转化为可见光信号输出，然后，成像光束经CCD相机．最后经信号处理后输出到观察记录设备过去的紫外成像仪需夜间操作以避开阳光中的紫外线但随着科学技术的发展．目前已研制出了可避开阳光中紫外线光谱的新型紫外成像仪．从而可以使该项技术在白天使用。但检测结果容易受到观察角度的影响红外成像法的原理与紫外成像相同．不同的是检测缺陷绝缘子与正常绝缘子表面温度的差异。由于这种温度差很小．对于瓷质绝缘子只有一度左右，因而灵敏度较低。 1.3 超声波检测法 超声波是机械波．衰减很慢．当它在弹性介质中传播时，遇界面会产生反射、折射和模式变换。因此材料中的缺陷、微观组织结构、铸造缺陷(微裂纹、夹杂)等信息都可以通过超声波信号反应出来。超声波脉冲由超声波发生器进入绝缘子介质．当绝缘子有裂缝时．就会在超声波传播的相应时间产生该裂缝的反射波。由反射波的大小和产生反射波的时间位置即可判断绝缘子的缺陷情况。该方法具有灵敏度高、速度快、成本低、操作简单及安全可靠等优点．可以准确地检测出有裂缝的绝缘子但对未开裂的绝缘子不起作用，而且由于超声波本身存在耦合、衰减及超声换能器性能问题．只能到现场逐个检测。目前该方法主要用于企业生产中的检测以及实验室鉴定。 1.4 红外测温法 绝缘子发生电晕放电或泄漏电流流过绝缘物质时的电阻损耗都可引起绝缘子局部温度升高。红外测温技术就是利用观察绝缘子局部发热所发出的红外线来发现缺陷。现有的红外测温仪一般由光学系统探测器、信号处理电路及显示终端等组成当被测物体辐射的能量通过大气媒介传输到红外测温仪上时．它内部的光学系统会将辐射能量汇聚到探测器上．并转换成电信号．再通过放大电路、补偿电路及线性处