摘要：随着运行年限的增长，部分瓷绝缘子劣化，表面污秽严重，复合绝缘子伞裙老化、使用寿命短等问题逐渐暴露出来，油田电网每年因绝缘子闪络、玻璃绝缘子自爆、复合绝缘子老化而需要更换的工作量越来越多目前应用于线路的三种绝缘子（瓷绝缘子，钢化玻璃绝缘子，复合绝缘子）由于其各自的缺陷，没有任何一种能解决所有问题。本文通过对瓷（玻璃）复合绝缘子的性能分析，讨论瓷（玻璃）复合绝缘子在油田电网的应用前景。
关键词：绝缘子闪络；瓷（玻璃）复合绝缘子
1引言
目前，应用于油田输电线路上的绝缘子主要为瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子和复合绝缘子。瓷绝缘子是油田线路上最早使用的绝缘子，已有50余年的历史，由于瓷绝缘子具有良好的绝缘性、耐气候性、耐热性和组装灵活的特点，其使用范围也最广，使用数量最大，约占总绝缘子数量的50%。钢化玻璃绝缘子由于其优良且长期稳定的机电性能，近年来越来越多地应用在输电线路上。复合绝缘子具有强度高、重量轻、无零值、污闪电压高、不宜破碎等特点在高污秽地区应用也极为广泛。
由于三种绝缘子的结构、材料、生产工艺不同，其性能也存在很大差别，即具有各自的优点，也存在不同的缺陷。下面就三种绝缘子的性能进行分析并对其替代产品应用可行性作一探讨。
2油田电网目前挂网运行的三种绝缘子性能分析
2.1瓷绝缘子性能
瓷绝缘子是由石英砂、粘土和长石等原料经球磨、制浆、练泥、成型、上釉、烧结而成。由于其工序多、烧结过程复杂、生产周期长、工艺影响因素多，因而存在一些缺点。
2.2钢化玻璃绝缘子性能
玻璃绝缘子是由石英砂、白云石、长石、石灰石和化工原料高温熔融而成，制品经钢化处理后，表面压力均匀，因而具有较大的抗拉强度（约为瓷绝缘子的2倍）。但钢化玻璃绝缘子的玻璃件经钢化处理后，其内部形成张应力，而外层形成压应力。因而使绝缘子在其预应力受到破坏时，就会产生“自爆”。
钢化绝缘子玻璃绝缘子有以下几种情况：
（1）因制造过程中的杂质和结瘤分布，使钢化玻璃绝缘子存在瑕疵，在线路运行一段时间后发生自爆现象。（2）天气冷热急变致使玻璃件自爆，虽然钢化绝缘子出厂时进行了热稳定性及机械试验，但在运行时，遭到强烈的冷热骤变和机械过负荷作用时，可能使玻璃绝缘子的玻璃件自爆。（3）受污染后玻璃件产生工频局部放电，绝缘降低后产生自爆。即不需要进行零值检测，这也是玻璃绝缘子另一特性。
2.3复合绝缘子性能
复合绝缘子又称合成绝缘子，是一种新型绝缘子，它是由绝缘芯棒、伞裙和连接金具三部分组成。具有尺寸小，重量轻、无零值、抗污闪能力强的特点。
但复合绝缘子存在污秽闪络和机械强度下降。造成污闪的原因主要有：绝缘子表面积污过多使复合绝缘子憎水性减弱或消失。
3．瓷（玻璃）复合绝缘子性能分析及技术优点
正如上文所述，瓷、玻璃及复合绝缘子各有其优点，但各自也有其无法克服的缺点，这些缺点的存在对线路安全运行是不利的，但目前应用于油田线路的三种绝缘子没有任何一种能解决所有问题。未雨绸缪，研讨新型绝缘子在线路上的应用尤为重要。
瓷（玻璃）复合绝缘子是在传统瓷、玻璃及复合绝缘子的基础上发展而来的新型绝缘子，分为瓷复合绝缘子和玻璃复合绝缘子两种。瓷（玻璃）复合绝缘子吸取了瓷（玻璃）绝缘子和硅橡胶绝缘子的优点，即保持了瓷（玻璃）绝缘子稳定可靠的机械拉伸强度又具备了复合绝缘子较强的憎水性、抗老化、耐电蚀能力。
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3．1瓷（玻璃）复合绝缘子与传统绝缘子性能比较
3.1．1瓷（玻璃）复合绝缘子综合性强
瓷（玻璃）复合绝缘子汲取了瓷绝缘子和硅橡胶绝缘子的优点：端部联接金具与瓷芯盘牢固的浇装结构，保持了原瓷绝缘子稳定可靠的机械拉伸强度。在瓷芯盘表面注射模压成型硅橡胶复合外配套，又使其具备了憎水性、抗老化、耐电蚀能力强、重量轻等一系列优于瓷套绝缘的特点。
3.1.2稳定可靠的机械性能
该绝缘子的端部联接金具（钢脚 、铁帽）全部采用盘形悬式瓷绝缘子的结构，芯盘用高强瓷（玻璃），从配套件到成品每道工序均严格按照国家及行业标准制作和检验，从而可靠的保证了作用于绝缘子上的力矩的承接和传递。
3.1.3优异的耐污闪性能
由于硅橡胶复合外套具有良好的憎水性和憎水性的迁移性，因而提高了工频湿闪络电压和抗污闪能力。
3.1.4耐冲击能力强
瓷（玻璃）复合绝缘子表面牢固包履了硅橡胶复合外套，使其具有良好的耐冲击能力。同时由于使瓷件不直接暴露在空气中，从而减少了因环境温差骤变或雷击而导致的瓷件击穿或爆裂的频率，从而大大降低了线路维护费用。
3.1.5重量轻，方便运输安装及维护
瓷（玻璃）复合绝缘子重量比同类型的瓷绝缘子减轻了1/3，从而降低了安装劳动强度和铁塔承重压力。它在耐张串上能良好的承受弯距和减缓周期性冲击力对铁塔的破坏。
3.1.6结构独特合理
瓷（玻璃）复合绝缘子的外形结构，铁帽在瓷绝缘子铁帽基础上增加了一个凹型槽，便于本绝缘子进行安装更换时使用工具夹持。绝缘子铁帽和钢脚联接尺寸、结构高度与原瓷绝缘子完全相同，具有良好的互换性。尤其在现运行的线路上，可直接更换本复合绝缘子，无需对原线路弧垂等进行调整，更换极为方便。
3.2瓷（玻璃）复合绝缘子主要技术优点
3.2.1根据国家绝缘子避雷器监督检验中心测试结果，瓷（玻璃）复合绝缘子防污闪能力是原来的瓷（玻璃）绝缘子的1.7倍。
3.2.2瓷（玻璃）复合绝缘子由于防污能力好，可减少使用片数以减少串长，从而可以降低铁塔高度；自身重量轻，可提高铁塔及线路耐覆冰能力，节省大量钢材和占地面积。
3.2.3在电网基建项目中一次性使用该产品，整条线路就可以处于免维护状态，节省大量的人力物力。
3.2.4在国外使用瓷（玻璃）复合绝缘子可以免除交通不便以及线路不能停电地区使用飞机清扫的问题，避免因污闪造成大面积停电事故，减少了因停电清扫绝缘子而造成少送电量的损失和因停电造成的工农业生产的损失。
3.2.5瓷（玻璃）复合绝缘子极大提高了线路的防污防雷能力，电网的安全运行可靠性得到进一步提高。
4.瓷（玻璃）复合绝缘子应用前景分析
4.1瓷（玻璃）复合绝缘子能解决的主要问题
1）解决瓷和玻璃绝缘子的污闪问题
2）解决普通棒形悬式复合绝缘子的“脆断”问题
3）解决复合绝缘子不能用于耐张串的问题
4.2瓷（玻璃）复合绝缘子应用前景
分析和研究表明，油田各地区受污秽程度不同，绝缘子污闪以及寿命等方面都会有所不同，且三种绝缘子彼此各有有缺点，无法替代，如果瓷（玻璃）复合绝缘子能很好的应用于线路，不仅能够长期有效保障线路安全运行，还可以避免每年耗费大量人力财力更换不合格绝缘子产生的工作量以及的费用。将更有利于线路安全平稳供电。
5结束语
瓷（玻璃）复合绝缘子是一种新型绝缘子，在油田电网还没有应用，在国网电力系统也刚刚开始应用，许多数据都是从实验室得来，还没有在线路运行中的到印证。建议我油田电网选择1～2条有代表性的线路安装瓷（玻璃）复合绝缘子，在此基础上积累运行数据和运行经验，并与传统绝缘子进行分析比较。以便为更好地使用瓷（玻璃）绝缘子提供充分的理论依据。
参考文献：
[1]张方正 绝缘子产品领域的一颗耀眼新星
[2]吴光亚 输电线路用瓷-玻璃复合绝缘子可靠性分析
[3]沈鸿冰 新型盘形玻璃复合绝缘子在工程应用中的性能研究
论文作者:徐卫星
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/18
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