支柱絕緣子故障快速處理技術研究

江栩鑠 楊磊

摘要：本文針對母線靜態下墜力及刀閘分合時有限的振動力的外因下產生裂紋并在雨水侵入瓷體內從而引起發熱原因進行全方位分析，制定相應停電檢修計劃，準備好相關工器具、備品備件及機具，和嚴格的處理措施，快速對支撐絕緣子進行更換消缺，維護了電網的安全穩定運行。

關鍵字：支撐絕緣子;發熱;裂紋;缺陷處理

1、設備缺陷（故障）發生經過。

2021年06月12日11時14分，運行人員在雨后開展防風防汛巡站檢查時，當巡至110kV場地故障絕緣子附近聽到明顯的“吱吱吱”放電聲，聲音初步判斷來源于1262刀閘與1012刀閘之間的110kV 2M母線支柱絕緣子，隨后運行人員對其進行紅外測溫，情況如下表1（期間運行已進行多次測溫， 表中只列舉變化較大的兩個時間點），發熱成像圖如下圖1、2：

2、處理過程

110kV #2母線損壞支柱絕緣子更換工作票許可，相關前期工作包括備品緊急調配及試驗、檢查，工器具的清點，現場的施工處理方案及人員的分工等均已提前準備到位。現場使用搭建3層的腳手架，使用人力繩索拉扯的方式運輸支柱絕緣子（重80～100斤），并使用一條長約3米的槽鋼拉住更換過程中短時懸空的B相管母如圖3，更換過程中發現備品絕緣子高度及上法蘭孔距合適，但下法蘭孔距存在差異，需使用手電鉆重新對基礎進行開孔工作，開孔工作完成后，將備品絕緣子進行安裝，力矩緊固后，檢查絕緣子垂直度正常，螺絲沒對側受力等情況，最后拆除固定用槽鋼及腳手架后，檢查沒遺留物品，并經運行驗收合格后，結束工作票。

3 缺陷原因分析

造成絕緣子產生裂紋的3大主要誘因，分別為制造工藝控制問題、瓷坯料缺陷和運行環境影響，其制造工藝控制問題、瓷坯料缺陷目前我所已聯系電科院準備對損壞的支柱絕緣子作進一步的工藝及材料方面的檢查試驗，而運行環境的影響，我所每年均會對全站支柱絕緣子開展帶電水沖洗，最近一次帶電水沖洗為2017年03月07日，且從相鄰兩相絕緣子及之前檢查的高清照片中可觀察得，損壞支柱絕緣子表面不存在嚴重污穢的情況，且其母線支柱絕緣子本身只承受靜態的下墜力，故基本可排除產生裂紋的主要原因是運行環境影響所致。

針對其發熱的原因，主要是分析為水是強極性物質，具有相當高的介電常數，當其處于交變電場內時，水分子將隨電場方向的改變不斷轉向，即反復極化。水分子轉向時的相互摩擦將產生能量損耗（介電損耗）并轉為熱量，使水分的溫度上升，從而使絕緣子產生發熱，其發熱點存在快速升高的原因是由于侵入瓷體內水份數量及滲入深度增加所致。運行在同一時間不同角度對絕緣子測溫，溫度存在差異的可能性分析為瓷體內水分的分布不同，而裂紋處水分較多，故發熱點最高。而產生“吱吱吱”的放電聲原因，主要是裂紋導致絕緣子某一部位與帶電母線存在電壓差放電所致。

事后，對故障絕緣子進行詳細外觀檢查，發現其存在一條由上至下不間斷的裂紋（即瓷瓶上每一片均存在裂紋），不排除在拆除、搬運過程中對瓷瓶進行了二次傷害，但我們在拆除前已對其進行了必要的保護如圖4。

基于現場檢查與處理結果，初步判斷110kV側1262刀閘與1012刀閘之間的2M母線B相支柱絕緣子斷裂的主要原因為制造工藝控制問題、瓷坯料缺陷留下質量隱患，該絕緣子運行年限至今已有21年之久，并在承受母線靜態下墜力及刀閘分合時有限的振動力的外因下產生裂紋并在雨水侵入瓷體內從而引起發熱。

從上圖4可直觀了解到，該母線支柱絕緣子主要起支撐、絕緣及固定母線的作用，正常情況下該絕緣子只承受過渡段母線自然下垂時的靜態下墜力，現場故障支柱絕緣子相鄰兩間隔刀閘分別為1012、1262刀閘，均為西門子剪刀式刀閘，該類刀閘在分合時，受靜觸頭抱箍的緩沖保護，其對母線的振動影響非常有限。

4 結論

（1）將存在裂紋的支柱絕緣子送電科院，進一步進行制造工藝及材料品質的專業檢測和分析。

（2）由檢修專業牽頭，成立針此次絕緣子斷裂的專項調查小組，繼續對支柱絕緣子的產品質量、性能指標、設計標準、選用原則、運行要求等咨詢收集和深入調查分析。