复合绝缘子运行中的检测技能

　　合成绝缘子被称为有机复合绝缘子、硅橡胶复合绝缘子

　　复合绝缘子按型号和不同的厂家可分为：HXS系列(保定产品)FXBW系列(温州国工，湖北襄樊、广州、)FXB系列(山东淄博、上海虹桥、大连电磁厂)XSH系列(湖北襄樊)等等。

　　在咱们运城输电线路上按电压等级可分为110kv、220kv、500kv种。

　　(本文谈论的是线路棒形悬式合成绝缘子)

　　合成绝缘子的基本构造为金具、芯棒、伞裙护套。

　　芯棒是合成绝缘子机器负荷的承载部件，同时又是内绝缘的紧张部分，合成绝缘子的芯棒材料采取树脂增强的玻璃纤维组成

　　伞裙护套是合成绝缘子的外绝缘部分，其浸染是使合成绝缘子具有足够的防湿闪和污闪的外绝缘性能，保护芯棒不受外部环境侵袭，常日伞裙护套都有优秀的耐污闪性，耐泄电起痕和电蚀性，耐高低温和大气老化的性能。
复合绝缘子的精良耐污闪性能都是由伞裙护套供应的，它在芯棒的外层，随意马虎破坏，以是伞裙护套也是我们重点保护和研究的工具。

　　芯棒和护套是通过中间的粘接层连接到一起的，如果粘接不好这里就成为内绝缘的弱点。

　　金具是合成绝缘子的机器负荷的连接部件，它与芯棒组装在一起构成合成绝缘子的连接件，来通报机器负荷。

　　复合绝缘子从构造到材料都完备不同与瓷或玻璃的绝缘子。
性能上也大不相同，紧张有以下几点：

　　2.1强度高，质量轻

　　打仗过合成绝缘子的人都理解，一支合成绝缘子质量很轻，只不过是瓷质绝缘子的1/5，但绝缘子的周向抗拉强度很高一样平常都在6000mpa以上，而这样的优点非常深受线路职工的欢迎，紧张可以在施工和事件抢修中大大降落劳动强度。

　　2.2无零值

　　合成绝缘子属于棒形绝缘构造，其伞裙是硅橡胶的有机高分子构造其内外极间距基本相等，一样平常不发生内部绝缘击穿，以是也不须要零值检测。

　　2.3污闪电压高

　　合成绝缘子的伞裙护套是有机高分子构造，表面能很低呈现很强的憎水性。
亲水性或憎水性是固体材料的表面性能，水在憎水性的固体表面形成的是一种相互分离的水点或水珠状态，人们熟习的荷叶表面即自然界中范例的强憎水性表面，水在其上呈滚圆的水珠状;而水在亲水性表面形成的则是连续的水膜或水片状态，如水在陶瓷或玻璃表面的状态。
而弗成成连续的水膜，因此透露电流较小，难以形成局部电弧，不随意马虎发生沿面闪络。
因而污闪电压高。

　　2.4运行掩护大略

　　污闪性能高，不必进行腌臜清扫，有不要进行零值检测是掩护事情量大大降落

　　我国的合成绝缘子的紧张有我前面先容的4个系列组成，下面我来先容一下四个系列的合成绝缘子：

　　3.1HXS系列

　　此系列紧张有华北电力集团公司保定修造厂生产，H X S 2--110/70(100)的型号的含义：

　　H—表示合成绝缘子，

　　X--表示悬式，

　　S—表示实心(棒形)

　　2—表示设计序号

　　110—表示额定电压等级，

　　70—表示额定机器负荷(kN)

　　其总透露间隔为242cm，构造：为大小伞构造

　　其他型号的H X S 2--220/160(100)透露间隔为484cm，构造：为大小伞构造。
H X S 2--500/160(180)透露间隔为1100cm，构造：为大小伞构造。

　　3.2FXBW系列

　　该系列紧张有温州国工实业和广州、襄樊生产。
FXB W 3-110/70的型号的含义：

　　FXB—表示棒形悬式复合绝缘子;

　　W—表示大小伞(等径不表示);

　　3--表示设计序号 ，1、2指爬电比距为20mm/kv，3、4表示爬电比距为25mm/kv。

　　3.3XSH系列

　　该系列紧张有湖北襄樊生产。
XSH—70/110B的型号的含义：

　　XSH—表示悬式实心合成绝缘子系列;

　　70—表示额定机器负荷(kN);

　　110—表示额定电压(KV);

　　B—表示构造型式。

3.4FXB系列

　　这紧张有辽宁大连、山东淄博、湖北襄樊、上海虹桥，也是咱们用的最多复合绝缘子，FXB—110/70的型号的含义为：

　　FXB—表示棒形悬式复合绝缘子;

　　70—表示额定机器负荷(kN);

　　110—表示额定电压(KV);

　　这四个厂的绝缘子我区共用13416支。
详细的合成绝缘子参数见附件的详细列表。

　　复合绝缘子由于重量轻、强度高、耐污闪性能强、制造掩护方便等浩瀚优点而在电力系统中得到广泛的运用，冲破了瓷、玻璃绝缘子的长期统治地位。
据不完备统计，复合绝缘子在我国电网运行总数约200万支，就利用数量而言，我国已成为仅次于美国的复合绝缘子利用第2大国。
但随着运行韶光和运行数量的增加，复合绝缘子发生故障的信息也逐渐增多。
据不完备统计，截止1998年，在华东、华北地区发生15起界面击穿 事件，广东、华东、华北地区发生23看起污闪事件。
显然，在改进配方及制造工艺、提高复合绝缘子质量的同时，有针对性地开展运行复合绝缘子检测技能的研究对保障电网的安全运行具有十分主要的意义。
目前运行中处长全绝缘子的检测技能紧张有：

　　4.1直接不雅观测法

　　目前对付复合绝缘子外部物理毛病最为常用的方法是直接不雅观测法，即用双筒望远镜在塔下不雅观察以创造常见的表面毛病如护套、伞裙、金具等部位有无开裂、电蚀损、粉化、泄电痕迹等，如有以上征象应立即改换绝缘了。
但地面不雅观察不足可靠，还需登塔检测而且难以创造内绝缘故障如树技状通道等。

　　详细不雅观测内容为：

　　1)不雅观察在雨雾露等气候条件下合成绝缘子表面局部放电的情形

　　2)端部金具连接部位有否涌现明显的滑移和附件电蚀情形。

　　4.2紫外成像法

　　眇小但稳定的表面局部放电会导致复合绝缘子伞裙和护套形成碳化通道或电蚀损。
当绝缘子表面形成碳化通道时，其利用寿命会大大降落，乃至在短期内被击穿。
利用电子紫外光学控伤仪可以带电检测复合绝缘子表面由于局部放电而形成的碳化通道和电蚀损，其事理是：局部放电过程中带电粒子复合会放出紫外线，当绝缘子表面形成导电性碳化通道时，局部放电加剧。
该方法的不敷之处是哀求在夜间、正温度环境下操作;其余哀求检测时正在发生局部放电，这哀求检测应在高湿度乃至有降雨的环境中进行。
但检测结果随意马虎受到不雅观察度的影响，检测设备也较昂贵。

　　这种检测的方法我只在合成绝缘子技能互换会中，听四川成都合成绝缘子研究所先容，了但没有用过，须要进一步理解

　　4.3紫外成像法

　　红外成像法可以检测局部放电、泄露电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗等引起的缘子局部温度升高，可以用于线检测。
广电集团佛山供电分公司对大量运行复合绝缘子进行了红外热像测温普查，结果创造：凡有明显局部过热点的绝缘子，其过热点至绝缘子高压端硅橡胶表面均显著发黑、粉化、变脆、憎水性基本损失，有的涌现许多眇小裂纹乃至涌现严重破损;发热点至高压端不能承受工频耐压试验或陡波冲击试验，可知发热点为内绝缘价面局部放电进展的位置。
仪器造价高且丈量易受阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变革成分的影响是红外成像法的不敷之处。
也影响了其运用。

　　我工区也有一部红外线热像仪，我也用过对合成绝缘子进行进行检测，但效果不理想。

　　4.4超声波法

　　清华大学研究了用超声波来检测复合绝缘子芯棒裂纹。
超声检测的实现是基于超声波在从一种介质进入另一种介质的传播过程中会在两介质的交界面发生反射、折射和模式变变换的事理，超声波发生器发射始脉冲进入绝缘子介质，当绝缘子中的毛病波的大小和位置即可判断绝缘子中的毛病情形。
用超声波检测复合绝缘子机器毛病时具有操作大略、安全可靠、抗滋扰能力强等优点，但由于其存在耦合、衰减及超声换能器性能问题，在远间隔遥测上目前尚未有重大打破，不适宜现场检测，而紧张用于企业生产在线检测以及实验室鉴定。

　　4.5电场分布法

　　复合绝缘子存在着多种界面，目前认为因复合绝缘子金属端头处密封不良，潮气进入内部导致沿着芯棒与护套的界面或芯棒内部毛病发展的电致碳痕是复合绝缘子最随意马虎发生也是最危险的故障。
陡波试验可以检测复合绝缘子的内绝缘毛病，但该方法无法实现现场在线检测。

　　电场分布法可在线检测复合绝缘子的内绝缘毛病，且该方法所用仪器较为大略，对景象等外界环境哀求甚低。
运行中的复合绝缘子，正常状态下电场强度和电势沿绝缘了轴向的变革曲线是光滑的。
当绝缘子存在导通性毛病时，该处电位变为一常数，故其电场强度将溘然降落，电场分布曲线也不再光滑，而是在相应的位置上有畸变，中间下陷，两端上升。
因此丈量复合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。

　　我工区在04年购进一部DL-1合成绝缘子带电检测仪，该仪器用于带电检测110kV及以上各电压等级输电线路上合成绝缘子的绝缘状况，能够识别合成绝缘子的内绝缘导通性毛病。

　　4.5.1、仪器先容

　　仪器由电场丈量探头、托架和连接柄组成。
电场丈量探头是一个长方形金属盒，内装电路，用来丈量并存储电场数据。
托架用绝缘材料制成，用以安顿电场探头和连接柄。
连接柄为金属件，用螺钉固定在托架的中部，用以连接带电操作绝缘杆。
详见图1。

　　电场丈量探头正面有电源开关、赤色电源指示灯、按钮、绿色操作指示灯和串行通信接口。
背面有光电管光路窗口。
详见图1。

图1 检测仪构成

　　现场检测实况拜会图3。

图3 检测仪运用示例

　　4.5.2、毛病判别方法

　　1)良好合成绝缘子周围的电场沿绝缘子轴向呈光滑的“U”形分布。
距接地侧约1/4处场强最小，向地侧稍有增大，引导线侧快速增大。
拜会图4。

　　2)导线侧有导通性毛病的合成绝缘子的电场分部在毛病部位溘然低落。
曲线极大值对应毛病的端部(此处场强较强)。
拜会图5

图5导线侧有导通性毛病的合成绝缘子的电场分布曲线

　　3)中部有导通性毛病的合成绝缘子的电场分部在毛病部位溘然颠簸。

　　颠簸处极小值对应毛病的中部(此处场强较弱)。
拜会图6

图6中部有导通性毛病的合成绝缘子的电场分布曲线

　　4.5.3憎水性检测方法

　　目前，适用于现场的憎水性丈量方法紧张是瑞典输电研究所提出的喷水分级法。
该方法将复合绝缘子表面的憎水性分为7级并给出分级判据和标准图片，HC-1级和HC-7级分别对应憎水性最强和最差(即完备亲水)的状态。
试验中，用普通喷壶对试品表面喷洒水雾，不雅观察水分在试品表面的分布情形，比拟分级判据和标准图片，得出绝缘子表面的憎水性状况。

　　喷水分级法的毛病是对人的主面判断依赖性较大。
近年来，数码摄像技能和打算机数字图像处理技能的发展为人们更为客不雅观和精确地评价复合绝缘子表面的憎水性供应了一条新的道路。
瑞典的研究职员对人工仿照老化的复合绝缘子试样通过喷水分级法丈量憎水性等级，同时拍摄喷水 后绝缘了表面的数字灰度图像。
利用打算机图像处理技能从大量数字灰度图像中提取出一个函数值和HC等级呈现单调关系的数学函数(命名为憎水性指示函数)。
从而通过憎水性指示函数来得出绝缘子的憎水性等级。
这也是当今绝缘子领域正在进行的研究项目，听说已经取得了阶段的成果。

　　详细憎水性分级见图：

　　详细操作方法：

　　喷壶的喷嘴据试品25cm，约每秒种喷水一次，共喷水25次，喷射方向只管即便垂直于试品表面，憎水性分级值(HC)应在喷水结速后30秒内丈量。
由于憎水性指示函数公式尚未出来，现阶段紧张由表面水点状态描述来定HC值，它的标准是：

　　HC1：只有分离的水珠

　　HC2：只有分离的水珠，只是水珠较大

　　HC3：只有分离的水珠，水珠较大，水珠不再是圆的

　　HC4：同时存在的水珠与水带。
完备湿润的水带面积小于2cm2总面积小于被测区域的90%。

　　HC5：完备湿润面历年夜于2cm2总面积小于被测区域面积的90%

　　HC6：完备湿润面历年夜于被测区域面积的90%，仍存少量的干燥区域

　　HC7：全体被测区域形成连续的水膜

HC级

考验周期

剖断准则

HC1-HC2

3-5年

连续运行

HC3-HC4

2-3年

连续运行

HC5

1年

连续运行,跟踪监测

HC6

/

退出运行

　　4.5.4泄露电流丈量法

　　泄露电流丈量法是利用泄露电流沿面形成的事理，在绝缘子接地侧通过引流卡或电流传 感器，在线实时丈量泄露电流，利用旗子暗记处理单元打算出一段韶光内泄露电流的各种统计值(如峰值均匀值、峰值最大值或大电流脉冲数)，通过无线传输与有线传输相结合，将数据传输到数据总站，利用专家知识和自学习算法对上述三种知识进行综合剖析，对绝缘子的积污状况作出评估和预测，并为实现状态检修供应科学依据。

　　对付复合绝缘子，由于其特有的憎水性及憎水迁移性，使得绝缘子受潮时，在任何一个瞬间能够参与导电的只是全部腌臜中已经溶解而未流失落的那部分，称为“有效腌臜”。
因此，复合绝缘子的沿面泄露电流与有效腌臜度有关，同时与憎水性也有关系。
其余，绝缘子的泄露电流与电压等级、绝缘子型号、绝缘子片数、环境温度、湿度等成分也有关系。
该方法的研究和运用目前尚存在较大的争议。
我区在99年也用过，没有成功现在已经退出运行。

　　复合绝缘子运行中检测技能现在紧张的运用便是通过现场电场分布法和憎水性检测法就能基本担保复合绝缘子挂网的安全，在合营复合绝缘子的机器和电气性能的抽检，就能达到复合绝缘子的安全运行。

　　复合绝缘子以其优秀的特性，以积快的速率遍及绝缘领域，但随着遍及不断研究其运行和检修监管手段，是当今急迫的哀求。
电网须要一个各方面性能好，运行掩护手段简便的绝缘子，复合绝缘子充当着这个角色。