冀北张家口供电公司 河北张家口 075700
摘要：合成绝缘子具有的机械性能优、抗污闪好、耐电蚀性强、结构稳定性好、重量轻和运行效率高等优点在运行中均得到了验证，但是在实际的运行中也出现了的雷击、鸟害等闪络故障，因此，掌握引起合成绝缘子闪络故障的原因，采取防范措施是提高架空输电线路安全运行的关键。
关键词：绝缘子 闪络 对策
0、引言
近年来，随着社会经济发展速度的加快，城镇、道路建设规模不断扩大，电网结构也跟着不断的发展与完善，架空输电线路的建设得到了长足发展。目前合成绝缘子在架空输电线路中已得到广泛的运用，其具有的机械性能优、抗污闪好、耐电蚀性强、结构稳定性好、重量轻和运行效率高等优点在运行中均得到了验证，但是在实际的运行中出现的雷击、鸟害、覆冰、污秽、异物以及不明原因等闪络故障，给架空输电线路的安全运行构成了一定的影响，也是其自身存在的缺点及不足等特性所决定的。因此，研究、探讨如何防止合成绝缘子闪络故障，确保电网安全运行，是我们输电线路管理和维护单位亟待解决的重要课题。
1、合成绝缘子的基本特性
1.1、机械性能强。
合成绝缘子的芯棒由环氧玻璃纤维热混合挤压而成，其抗拉的强度是普通钢的1.5倍，是高强度瓷的3-4倍，同时还具有很强的吸振能力，抗震阻尼性能为瓷质绝缘子的1/7-1/10。合成绝缘子的机械强度薄弱点主要在芯棒与钢脚两种材料压接处，这说明合成绝缘子的机械性能优越性只体现在芯棒本身。
1.2、抗污闪性能好。
合成绝缘子具有独特的憎水性能，在下雨时绝缘子伞裙表面不会沾湿形成水膜，而是呈水滴状，不易在表面产生导电通道，其污闪电压较高，是同电压等级瓷质绝缘子的3倍，适合在架空输电线路的重污区使用。 但是，在经过一定的运行年限，受到长期紫外线和电场的作用，憎水性能会逐年的下降，在长时间的阴雨天憎水性能不易恢复。因此运行多年的合成绝缘子有时也会发生不明原因闪络跳闸而查不出故障原因。
1.3、耐电蚀性优。
运用中的绝缘子表面漏电闪络形成不可逆性劣变起痕现象，一般标准为不低于4.5级（即4.5kV），而合成绝缘子则为6-7级。
1.4、结构稳定性好。
一般瓷质悬式绝缘子是内胶装配的结构，由于电化腐蚀，运行中会产生低、零值绝缘电阻，而合成绝缘子为外胶结构，其内部为实芯棒绝缘材料，不存在劣化和击穿，因此不会出现零值现象。
2、合成绝缘子缺点和不足
2.1、合成绝缘子其在生产过程的工序、原材料的应用，同比瓷质绝缘子的价格要高，其伞裙为硅橡胶，材质比较柔软，极易遭受损伤而破坏其密封性，造成绝缘性能下降。
2.2、在同等结构高度的绝缘子串中，各电压等级的合成绝缘子耐雷水平比盘形绝缘子降低了7%-25%，合成绝缘子一般不适合在多雷区运用。
2.3、合成绝缘子不同于瓷质盘形绝缘子每片含有自身电容，其电位分布极不均匀（即：自身电容越大，每串电压分布越均匀）。
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2.4、由于合成绝缘子硅橡胶材料属有机物，虽添加了抗老化剂，比起玻璃、瓷质无机物绝缘子寿命要短，因此合成绝缘子在大自然中运行一定年限后易产生老化。
3、合成绝缘子闪络防范措施
3.1、雷击闪络
架空输电线路在野外运行，其路径通过地段的运行环境也有所不同，很大一部分地处在多雷区域，在特殊天气条件下，会频繁的遭受雷电侵扰，由于在同等电压等级的架空输电线路中，合成绝缘子由于其伞裙直径较小，干弧距离小于瓷(或玻璃)绝缘子，其耐雷水平低于同等长度的瓷(或玻璃)盘形绝缘子串，极易发生雷击闪络的故障。例如发生雷击闪络故障的110kV电压等级合成绝缘子的干弧距离一般是930mm和960mm，干弧距离远小于IEC关于绝缘子标准要求的1050mm。可见，干弧距离偏小未达标准是造成合成绝缘子雷击闪络的主要原因之一。同时在遭受雷击时，由于合成绝缘子的电场分布不均匀现象也是造成闪络故障的主要原因。
防范措施：在新建架空输电线路的前期设计时，应根据地区的地闪密度，综合分析确定多雷区域，考虑到有效避开线路的路径走向。在确实无法避开多雷区的，可根据不同的电压等级线路的绝缘配置，适当的调整合成绝缘子的干弧距离（对于110kV合成绝缘子有效干弧距离应选择1050-1100mm，对于220kV合成绝缘子有效干弧距离应选择1950-2000mm）、安装均压环改善合成绝缘子电场分布（110kV合成绝缘子高压端配一个均压环，220kV合成绝缘子配两个均压环，均压外径250-300 mm，管径30-40 mm，抬高距离25-30 mm）等方面进行解决。同时针对多雷区和山区等不同地段也可采取安装线路避雷器或可控放电避雷针等差异化防雷的技术措施，避免雷击架空输电线路对绝缘配置构成的直接威胁。
3.2、覆冰闪络
架空输电线路合成绝缘子表面在覆冰后，其绝缘强度下降，泄漏距离缩短。在覆冰融化过程中冰体表面的水膜会很快溶解伞裙表面污秽物中的电解质，导致伞裙表面水膜的导电率提高，引起合成绝缘子串电压分布的畸变，从而降低了覆冰绝缘子串的闪络电压，最终贯通闪络故障。
防范措施：1）对微气象、覆冰及重污区双串绝缘子，有选择地（ZM塔型号）进行倒V形改造，倾斜的绝缘子串可使覆冰不贯通，不易发生覆冰闪络。但采用V串易发生合成绝缘子钢脚处别弯或锁紧销损坏掉串；2）采取特制的大盘径硅橡胶（大小伞、大中小伞结构）伞裙的合成绝缘子，也可采用粘贴或热塑等方法，将原普通合成绝缘子与特制大伞盘固定为一体，其优点同等于大盘径绝缘子，且因直径增大，其也能起到防合成绝缘子覆冰闪络。3）开展特殊天气条件下巡视检查，发现有覆冰现象的，及时采取带电进行清除措施，防止覆冰严重而造成合成绝缘子闪络故障。
3.3、污秽闪络
新出厂的合成绝缘子抗污闪能力强，但随着架空输电线路长期运行，受到长期紫外线和电场的作用，硅橡胶憎水性能会逐年的下降，有时甚至暂时丧失了憎水性能，因此运行多年的合成绝缘子，在一定的气候条件下，特别是湿度大、温度低的气候环境下，有时也会发生污闪故障。
防范措施：1）按照周期分批次的对运行5-8年的合成绝缘子抽样更换进行电气、耐污性能的试验，掌握合成绝缘子的运行状况，发现异常时，及时对同批次绝缘子进行全部更换。2）改进合成绝缘子结构，一是增加合成绝缘子的串长，但是使用加长合成绝缘子在安装前应进行风偏的校验；二是对合成绝缘子增加伞数或采用特殊伞形方式。
4、结束语
引起架空输电线路合成绝缘子闪络故障的原因往往随着季节性和特殊天气、气温及产品的质量有着密不可分的关联，在查找故障分析原因时，尤其是对不明原因的闪络，要结合日常线路维护的运行经验，考虑多种因素的同时并存，利用逐一排除法实施分析，最终找出闪络的主要原因，以便有针对性的提出防范措施，从而确保架空输电线路的安全稳定运行。
作者简介：王立生（1971—），男，本科，高级工程师，高级技师，从事输电线路生产管理工作。
李站东（1979—），男，本科，技师，从事输电线路生产管理工作。
谭明君（1975—），男，专科，技师，从事输电线路运维工作。
论文作者:王立生,谭明君,李站东
论文发表刊物:《电力技术》2016年第4期
论文发表时间:2016/7/23
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