輸電線路絕緣子故障分析與檢測方法綜述

雷海洋 周玉龍

摘 要：隨著經濟和科技的不斷進步，我國電力取得了顯著的成就，電力系統比較復雜，所以安全上對輸電線路絕緣子故障檢測有著較高的要求。基于此，本文以國網慶陽供電公司為例，通過對輸電線路絕緣子故障的分析，分別從火花間隙法、小球放電法、紅外線熱像儀法和泄漏電流檢測法等角度詳細闡述輸電線路絕緣子故障的檢測方法，從而提高故障維修的效率，保障人身安全。

關鍵詞：輸電線路；絕緣子故障；故障檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.149

0 引言

輸電線路中絕緣子是一種特殊的絕緣控件，它能夠在架空輸電線路中起到關鍵性作用，曾經絕緣子用在電線桿上，慢慢的變成了高壓電線連接塔的一端的絕緣體，它的作用是為了增加爬電距離，絕緣子通常是陶瓷或者玻璃材質的，它不受環境與電負荷的變化影響，一旦失效就會損害整條線路的使用和運行壽命，是電力行業運行中的重要控件。

1 輸電線路絕緣子故障分析

絕緣子的主要功能是為了實現電氣絕緣和機械固定，例如在運行電壓、雷電過電壓和內部過電壓時，不發生擊穿或表面閃絡現象，在長期和短期機械負荷下不產生損壞現象，絕緣子的金具，在運行電壓下不產生明顯的電暈放電現象，以免干擾無線電或電視的接收。輸電線路絕緣子常見的故障有：（1）由于產品質量問題，雨季吸潮，絕緣子的性能降低，從而發生絕緣子閃絡擊穿和受熱膨脹爆炸危險，最終絕緣子喪失絕緣的能力。（2）施工操作時出現失誤損傷了絕緣子控件，導致絕緣子出現了裂縫、損傷或者缺釉的現象，在陰雨季節時會出現閃絡、擊穿故障，嚴重威脅了行人的安全。（3）長期使用下絕緣子老化，由于受到長期機電負荷和外部環境的影響，絕緣子的性能不斷降低最終喪失絕緣的性能。（4）雷擊過電壓時使絕緣子產生閃絡、燒傷現象。污閃，由于絕緣子表面污垢多，容易引起絕緣子閃絡或沿面放電。

2 輸電線路絕緣子故障檢測方法

2.1 火花間隙法

火花間隙法使用的主要作用是盡量避免接觸被保護管道的人員和設備因為突發過電壓造成損壞，具體操作如下：（1）安裝方式，防爆火花間隙最大放電電流是50KA，標注放電電流是100KA，沖擊擊穿電壓要小于2.5kV，交流擊穿電壓小于1.2kV，火花間隙直徑保持在50毫米，電纜線建議選擇25mm2的電纜線，總長度可以根據需要自行調整，并使用M10螺栓螺母。（2）根據接地時定義的電壓，適時調整接地擊穿的間隙，如果沒有達到設定的電壓間隙之間的空氣就會被擊穿，產生電火花后電流通過這個間隙導入大地。如果電壓小于設定的電壓，線路和大地之間是絕緣的，所以建議在間隙兩端采用鋸齒形狀的金屬片，根據尖端處放電原理電火花容易在其中產生，該方式運用下常常為了避雷接地作用[1]。

2.2 小球放電法

小球放電法的應用主要是為了針對絕緣子的電壓分布情況，利于絕緣子兩端的小球測量并作出判斷，通過觀察小球放電的距離檢測出運行情況。小球檢測法同火花間隙法有著一樣的優勢，設備應用也是相對簡單的，同時還能用來進行帶電檢測。由于小球放電法失誤概率較高，所以在進行預測時需要不斷頻繁的調整。

2.3 紅外熱像儀法

紅外熱像是一門先進的科技，在軍民兩方都有廣泛的應用，起源應用于軍事，逐漸轉為民用。民用中主要應用于研發或工業檢測與設備維護中，在防火、夜視以及安防中起到了有效作用。紅外線熱像儀是利用紅外線探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖反應，從而獲得了紅外熱像圖，圖表與物體表面的熱分布場相對應，上面不同顏色代表被測物體的不同溫度。紅外熱像儀法對技術的要求很高，也是當前比較先進的故障檢測方式，根據絕緣子表面的熱效應理論，在熱效應基礎上進行檢測，最常見的應用是在涂有半導體釉的防污絕緣子上面，絕緣子帶電運行時表面電流很大，溫度上升也很快，這說的是質量好的絕緣子材質，如果質量差，它溫度上升就很很慢，比起質量好的絕緣子低好幾度。利用紅外熱像儀進行檢測時很容易識別出來。絕緣子材質選擇上如果選擇的是瓷質，它的溫度與劣質絕緣子溫度不會相差很多，一般也就相差1攝氏度，但是紅外熱像儀測量法很容易受到環境的影響，因此如果在環境惡劣或者氣候不穩定的情況下，不建議使用紅外熱像儀法對絕緣子故障進行檢測[2]。

2.4 泄漏電流檢測法

泄漏電流檢測法的靈敏度很高，根據相關實驗證明，泄漏電流檢測法能夠有效地發現其他實驗中發現不了的變壓器局部缺陷問題，例如對發生純瓷套管等局部缺陷有一定效果。在使用時有以下幾點建議：（1）雙繞組和三繞組變壓器測量泄漏電流順序與部位問題，如果是雙繞組變壓器，需要進行兩次測量，分別是高壓繞組對低壓繞組及地，低壓繞組對高壓繞組及地。如果是三繞組變壓器，需要進行三次測量，分別是高壓繞組對低壓繞組及地、高壓繞組對中壓繞組及地、低壓繞組對高壓繞組及地。（2）相關測量注意事項，為了保證數據的準確，建議在微安表接到高電位上，在絕緣子表面上安全屏蔽環，接入微安表的進線側使表面電流能夠安全繞過微安表，從而保證測量時的準確性。測量的結果一般不會有太大的變化，一般情況下，當年測量的數值不會大于上一年測量數值的150%。（3）優勢與不足，泄漏電流檢測法可以準確的確定出絕緣子的零值低值，但泄漏電流與絕緣電阻有同樣的缺點，受外絕緣表面污穢的影響很大，應用時應多加注意。

3 總結

總而言之，輸電線路絕緣子故障檢測工作是需要重視的問題，它會影響到整個輸變電線路的運行安全，關系到施工人員與用戶的人身安全問題，為了減少這些安全隱患，在輸電線路絕緣子故障的問題上多加防范，利用科學的檢測方法進行安全有效的檢測，有利于保證輸電線路的平穩運行，在一定程度上減少電路事故的發生，對整個電網的運行工作起到積極作用。

參考文獻：

[1]高靜輝.輸電線路絕緣子故障分析與檢測方法綜述[J].山東工業技術，2016（15）：165-166.

[2]張弛.輸電線路絕緣子的故障分析及檢測方法[J].科技創業家，

2012（21）：102.