110kV线路复合绝缘子应用故障浅析

　　摘要：为了满足我国经济建设的需要，110kV线路的建设越来越多。复合绝缘子因具有质量轻、强度高、耐污闪和无零值等优点被应用到110KV线路中，但是110kV线路复合绝缘子在实际运行中会遇到一些故障，准确的掌握复合绝缘子应用故障的原因，并采取有针对性的解决措施与检修方案具有非常重要的意义。

　　关键词： 110kV线路,复合绝缘子,应用故障

　　随着经济建设的发展与进步，对于电力的需求越来越高，110kV线路建设越来越多，更大的满足了110kV线路在生产生活的需求。复合绝缘子因为其本身众多的优点被广泛的应用到110kV线路中，线路跳闸的次数明显减少，有效的减少了线路维修的工作量，但是随着线路运行时间的不断延长，复合绝缘子在运行中逐渐出现一些故障，需要及时对故障进行认真分析，掌握正确的故障原因，采取有针对性的解决措施进而检修方案，保证线路的稳定可靠运行。

　　1复合绝缘子的应用故障

　　①雷击闪络：110kV线路中复合绝缘子运行当中，经常会因雷击使杆塔接地电阻过高造成反击而导致闪络。②鸟害闪络：鸟粪造成闪络在复合绝缘子的闪络故障中占很大的比例。③污闪：复合绝缘子在长时间阴雨、大雾、融冰雪等非常恶劣天气下会出现闪络故障。④外力故障：复合绝缘子的伞裙被破坏、护套受损与芯棒被折断等。

　　2引起复合绝缘子故障的原因分析

　　2.1复合绝缘子的质量问题

　　在线路建设中使用质量不过关的复合绝缘子，在使用过程中无法承受这么大的负荷，直接引发质量问题;或者因为外楔式、内外楔式和胶装式的复合绝缘子，其耐强电弧的性能比较差，闪络后的复合绝缘子其表面有明显的胶化痕迹，材料出现变硬，解剖发生故障的复合绝缘子，发现复合绝缘子的伞裙护套和芯棒粘接层出现漏胶的现象，端部金具碗头螺扣出现松动，说明复合绝缘子的端部金具的密封性不够好产品机械强度不够，因为复合绝缘子的质量造成故障。

　　2.1.1电气性能故障

　　经过试验分析，发现新、旧的复合绝缘子其工频干闪的电压变化比较小，工频湿闪的电压差别比较大，主要是因为硅橡胶材料的配方不同，其伞裙表面的憎水性不同;进行摔跌试验、工频干湿闪电压的差值比较、雷电冲击放电50%试验，说明110kV线路复合绝缘子在实际运行过程中会出现老化现象，且随着时间的延长，老化越严重，可能会导致应用故障发生。

　　2.1.2机械性能下降

　　端部联结使用外楔式的复合绝缘子，因为国产的芯棒圆度很难得到保证，使得楔子的受力不均，芯棒无法紧密配合，且端部的密封不够好，导致芯棒长时间处在高电场中，复合绝缘子的端部芯棒很容易受潮，在电场的作用下，复合绝缘子端部附近进行局部放电，导致潮湿的空气生成硝酸，并渗透到端部，腐蚀复合绝缘子端部的玻璃纤维，使其机械性能快速下降，可能导致故障发生。

　　2.1.3老化

　　经过长时间的使用，110kV线路复合绝缘子的伞裙逐渐的老化，出现胶化现象，材料逐渐变硬，无法满足110kV线路实际运行过程中的需求而出现故障。

　　2.2外在原因

　　2.2.1鸟害

　　在110kV线路复合绝缘子的故障中，有一部分是因为鸟害造成的，在所有的复合绝缘子闪络故障的原因中，鸟害原因仅次于雷击。和玻璃绝缘子、瓷质绝缘子比较，复合绝缘子因为鸟害问题造成的闪络率要高一些。

　　近些年，因为大力推行生态环保，使得鸟类数量大量增加，且110kV线路输送经过的地区比较适合鸟类生存，由鸟类导致的复合绝缘子故障，经过带电体、鸟粪、接地体放电，端部金具与均压环有损伤。鸟粪经自由落体下落，形成细长下落体，使得复合绝缘子串的周围电场畸变。鸟粪通道前端和复合绝缘子串的高压端间空气间隙电场强度出现剧增，复合绝缘子串上荷载大部分电压均加在空气间隙上，当鸟类通道前端一步步接近复合绝缘子的高压端时，两者间空气间隙无法承受所加电压，间隙被瞬间击穿，从而形成了局部放电，导致复合绝缘子串出现闪络。

　　鸟粪闪络是由绝缘子的表面爬电和空气放电形成的混合闪络，鸟粪能短接部分的空气间隙且可降低复合绝缘子的局部表面外绝缘的性能，导致复合绝缘子串绝缘性能大幅度下降。

　　2.2.2均压环

　　复合绝缘子主要由端部金具、玻璃钢芯棒和伞裙护套组成，端部金具的法兰直径通常为大约45mm，可近似看作针尖电极，也就是绝缘串轴线。110kV线路复合绝缘子在实际运行中，其端部金具的附近电场的分布比较集中，使得法兰的附近空气中的场强比较高，为了有效改善复合绝缘子端部金具的周围场强，可增加均压环。

　　但是复合绝缘子串在加装了均压环后，使复合绝缘子串净空距离减少，其耐雷的水平出现相对降低，而且因为均压环的固定螺栓处的起晕电压较低，在恶劣的气象条件容易出现电晕现象，绝缘子串离端部金具较近处在电晕中被电晕吸附的污物颗粒灼烧成黑色，也影响了复合绝缘子整体绝缘性能，很容易导致故障发生。

　　2.2.3不明原因

　　在110kv线路中复合绝缘子出现的一部分闪络，因为闪络故障中的鸟粪量很小，且发生故障后鸟粪的痕迹非常不明显，甚至可能因为电弧作用没有鸟粪的痕迹，因此把这类故障归结为不明原因造成的。但是不明原因造成的闪络与鸟害造成的闪络有许多共同的特点：大多数都发生在深夜到凌晨，，尤其是阴雨天气，闪络之后可重复合攻，闪络之后绝缘子的性能没有出现明显下降。

　　3对策

　　3.1加强对复合绝缘子故障机理研究，定期进行清洗

　　使用传统的测量方法来测定硅橡胶类的绝缘子的灰度、盐度，方法比较简单，对复合绝缘子清洗周期的确定无法提供科学合理的指导，尤其是对灰度较大，比较厚的附着中性污秽物，会影响复合绝缘子的迁移性，使其表面的憎水性丧失，引发污闪事故。因此相关部门必须要加强对复合绝缘子故障机理研究，使用测量泄露电流的方法比较合理，能够为清洗周期的确定提供科学的依据。

　　3.2合理布置复合绝缘子的伞裙结构

　　合理布置复合绝缘子的伞裙结构，采用大小伞进行相间的结构，复合绝缘子伞间距无法满足要求的，可以使用加长型的绝缘子，来满足具体的比距要求，还可以降低冰雪天伞间距出现短路的概率。

　　3.3及时改进复合绝缘子的产品，提升整体性能

　　选用复合绝缘子，尽量使用整体注塑式、压接式，金属端采用同一种密封环，可以有效解决金具端部的不良密封性问题;伞裙的老化会影响复合绝缘子的使用寿命以及绝缘子绝缘的性能、抗拉摆的强度，可以在伞裙材料中加入适当新型的抗老化剂，在检修时，检修人员尽量避免用尖锐的工具刮蹭、脚蹬踏，延长其使用寿命。

　　3.4对复合绝缘子加强检查巡视，定期抽查

　　对110kV线路中复合绝缘子及时巡视检查，定期的抽查正在运行中的不同地区、环境中的复合绝缘子，进行科学的电气性能、拉力试验与绝缘老化的试验，防止因为其强度不够而导致复合绝缘子的抗拉、抗摆能力出现减弱与因为伞裙老化导致憎水性丧失;使用专门的测量泄漏电流的仪器来测量较重污区且积污厚复合绝缘子，并制作专用的洗具清洗测量中泄漏电流超标的复合绝缘子。

　　3.5做好有效的防范措施

　　可以应用雷电的定位系统，适当的调整复合绝缘子串长，安装避雷器、对线路进行周期性接地电阻的测试、降低土壤的电阻率等措施来加强防雷思维效果，同时要及时的拆除线路杆塔的鸟巢、安装好防鸟害的装置，发现问题后及时采取有效的措施进行处理。

　　参考文献：

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文章名称： 110kV线路复合绝缘子应用故障浅析

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