一起220kV耐張瓷絕緣子整串鋼帽炸裂脫落原因分析

肖春偉 郭曉飛 張逸群

摘 要：運行中的輸電線路耐張瓷質絕緣子一般只有在外力的作用下才會出現局部破損，單片瓷絕緣子在一定的情況下會出現鋼帽炸裂脫落現象，整串瓷絕緣子鋼帽同時出現不同程度炸裂、瓷裙裙全部炸碎的現象是極少見的，本文針對一起220kV線路耐張瓷絕緣子整串鋼帽炸裂脫落事故展開分析和探討，分析引起絕緣子瓷裙及鋼帽炸裂的各種可能性，通過分析和討論，最終找出真正原因，提出防范措施。

關鍵詞：輸電線路；瓷絕緣子；炸裂；原因分析；防范

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.160

1 故障情況

XXX年10月13日07時25分， 220kV XX線雙高頻動作跳閘，重合閘未投（充電備用線路），A相接地故障，測距距離XX變30.25km，根據測距顯示推算故障點應在220kV XX線#79—#81桿之間，經現場巡視發現220kV XX線#80耐張塔A相大號側雙串瓷質防污絕緣子串外側整串瓷裙炸碎掉落。

2 線路基本概況及故障時周邊環境

2.1 故障線路基本概況

220kV XX線路導線型號為2×LGJ—300/40，地線型號為GJ-50，該線路于2000年建成投入運行。

2.2 故障時段氣象及周邊環境情況

故障區段天氣情況為：10月12日晚有大風，13日早晨有霧（能見度大于200米），局部區域有較濃團霧，氣溫9℃-18℃，#83—#84跨越河流，故障區域地勢較平坦，周邊3公里內沒有明顯污染源，非故障相絕緣子表面較為干潔，無明顯積污。

3 同批次絕緣子檢測資料調查

（1）2012年11月，對該線路同批次65#耐張瓷質絕緣子進行零值抽測（火花間隙法），檢測結果正常，未發現低零值；

（2）故障發生后，對脫落鋼帽內殘留水泥絕緣檢測，均為零，故障相另一串絕緣子零值檢測（更換后地面進行），出現3片零值和1片低值（200MΩ），隨后又對該線路其它3基安裝該種型號的耐張絕緣子進行檢測，發現每相都有1-2片低零值。

4 故障過程分析

（1）低零值絕緣子在清晨濕度較大情況下（也可能為鋼帽內置膠合水泥長期慢性吸濕達到一定的飽和），不同熱膨脹系數的鋼帽及內置水泥和嵌入部分傘裙在短路電流作用下被加熱并出現不同程度膨脹，同時當水泥到一定溫度時（一般75℃左右）水泥的剪切強會快速降低，引起傘裙和部分鋼帽炸列。

（2）現場14片絕緣子鋼帽只有3片炸列，分別為第3片、第11片、第14片，按正常情況情況，如果沒有外部誘因（較大的沖擊過電壓等）出現整串絕緣子瓷裙及部分鋼帽同時炸列可能性很小。

（3）當任一片鋼帽出現炸列時都會發生絕緣子串脫落現象，都應該殘留有一部分傘裙未炸列，從現場整串絕緣子瓷裙全部炸列來看，有可能為該串絕緣子中出現有一定數量的低零值后，這些低零值絕緣子傘裙先出現炸列，導致泄漏爬距大幅減小，引起其它絕緣子傘裙炸列，形成骨牌效應，當泄漏爬距減小到一定極限后，部分鋼帽及殘留的瓷裙同時出現炸列，引起線路跳閘。

綜上所述故障原因可能為：該故障相耐張絕緣子近年來在多次導線舞動沖擊作用下，絕緣子內部產生局部裂紋、間隙等缺陷出現一定數量的低零值，低零值絕緣子在清晨濕度較大情況下（或內置膠合水泥長期慢性吸濕達到一定的飽和），這些低零值絕緣子傘裙先出現炸列，導致泄漏爬距大幅減小，引起其它絕緣子傘裙炸列，形成骨牌效應，當泄漏爬距減小到一定極限后，部分鋼帽及殘留的瓷裙同時出現炸列，引起線路跳閘。

5 處理及預防措施

5.1 處理情況

（1）對故障桿塔三相絕緣子更換為復合絕緣子，恢復線路運行。

（2）利用本次xxx線停電檢修機會對故障線路其它絕緣子串全部更換為復合絕緣子。

5.2 預防措施

（1）針對本次暴露的問題，及時調整檢測計劃，轄區線路瓷質絕緣子進行全面檢測，對出現低值、零值值絕緣子片數不滿足運行要求的及時安排更換。

（2）制訂瓷質耐張絕緣子串更換計劃，逐步將瓷質絕緣子串更換為復合絕緣子串。

（3）加強絕緣子的在線監測，動態掌握絕緣子的運行狀態，提高線路的安全運行水平。