（1．中国南方电网超高压输电公司广州局 广东 510663；2．广州耐恩输变电技术有限公司 广东 510000）
Research and Application of Antifouling and Explosion Protection Sheath for Glass Insulator
LI Wei-xing1，Jiao Jion1，Chen Kai2
(1.Guangzhou Bureau, CSG EHV Power Transmission Company, Guangzhou, 510663, China;
2.Guangzhou NEIN Transmission and Distribution Technology Company, Guangzhou, 510000, China)
Abstract: The structure and installation method of anti-fouling and explosion protection sleeve for glass insulators are introduced. The experiment proves that it has the function of preventing the self-exploding debris from scattering. At the same time, because of the hydrophobicity of the composite surface material, the anti-pollution flashover performance of the glass insulator is improved. The pilot application of glass insulator on 500 kV Guishan Line proves that it has certain popularization value.
Key words: Glass insulator; Self-explosion; Explosion-proof; Protective sleeve
摘要：介绍玻璃绝缘子防污防爆保护套结构及安装方法。通过试验，证明其具有防止玻璃绝缘子自爆碎片散落的功能，同时由于复合表面材料的憎水性， 提升了玻璃绝缘子的防污闪性能。通过500kV桂山线玻璃绝缘子现场试点应用，证明其具有一定推广价值。
关键词：玻璃绝缘子；自爆；防爆；保护套
玻璃绝缘子因为零值自爆、容易维护等特点代替陶瓷绝缘子在输电线路中得到广泛应用。盘型绝缘子零值自爆，虽然节省了人工检测的成本，但玻璃绝缘子自爆后的碎片会给下方农田，道路，人员等带来巨大安全隐患。随着玻璃绝缘子在架空输电线路中大规模应用，因玻璃绝缘子自爆引起的人身伤害事件也日益增多。近年来，某局就发生过两起盘型绝缘子自爆碎片伤人事件，滇西北直流工程还发生绝缘子自爆碎片落入高速公路事件，危害人身安全及线路安全可靠运行。
当前行业内上对于玻璃绝缘子自爆伤害的问题仍没有效的防范方法。对于自爆伤害严重的区域，线路运维企业只能将玻璃绝缘子更换为陶瓷绝缘子，但这将增加改造费用和后期运行维护检测成本。
1 玻璃绝缘子防污防爆保护套结构
玻璃绝缘子防污防爆保护套采用高温硫化硅橡胶制作而成，手工涂抹常温硅胶粘附在玻璃绝缘子上表面上，当玻璃绝缘子劣化自爆时，碎片仍然粘附在硅橡胶护套上，不会坠落，但其裂纹仍然可以通过下表面肉眼观察判断。该保护套可以低成本实现人员活动频繁区玻璃绝缘子改造。另由于硅橡胶的自洁性和憎水性，还可以提高玻璃绝缘子的防污闪能力，与RTV涂料配合使用，可以实现免检测，免清扫，扩大玻璃绝缘子应用范围。
其具体结构如图1所示。
图1 玻璃绝缘子防污防爆保护套结构
保护套的中部为一通孔，以用于穿过盘型绝缘子的钢帽；保护套的边缘形成卷边，以用于扣设在盘型绝缘子的边缘；在通孔和防爆保护套的边缘之间设置有一拉链状开缝，以使得保护套能方便地安装在运行的绝缘子上，而不需要拆掉绝缘子安装。
其成品及安装效果如图2所示。
图2 玻璃绝缘子防污防爆保护套安装效果
2同类技术比较
2.1 高空防碎片跌落钢化玻璃绝缘子
南京电气绝缘子有限公司（原南京电瓷厂）和河北硅谷化工有限公司联合研发了一款高空防碎片跌落钢化玻璃绝缘子。该技术通过绝缘子出厂前对玻璃绝缘子表面覆膜的技术防止绝缘子自爆后碎片跌落。如发生自破，伞盘与铁帽分离。
图3 高空防碎片跌落钢化玻璃绝缘子
该产品结构简单，防爆，防跌落，可以避免造成各种次生灾害。但是该技术属新型绝缘子范畴，需要在玻璃绝缘子生产时，直接将PRTV喷涂在玻璃绝缘子表面，作为柔性包覆薄层，属于生产工艺的延伸，不具备现场可拆卸性，运输及安装过程中需做好保护，避免包覆膜破损，增大了生产成本和运输成本。如果对运行中的绝缘子进行改造，就需要拆除旧的绝缘子，，从而也会增加改造的成本，造成旧绝缘子浪费。另一方面包覆膜完全包裹绝缘子，无法肉眼直接识别劣化自爆的绝缘子，从而失去盘型绝缘子零值自爆便于观察的优势，增大运行检修成本。且所喷涂包覆层比较薄不能很好的预防绝缘子爆裂时碎片坠落。
2.2 增爬裙
增爬裙指采用高温硫化硅橡胶绝缘材料，通过注射或模压制成的硅橡胶伞裙，覆盖在瓷、玻璃伞裙的上表面，并通过粘合剂(室温硫化硅橡胶)将它与原瓷、玻璃伞裙的上表面粘合在一起，构成组合绝缘，通常此高温硫化硅橡胶绝缘材料称为增爬裙、固定型辅助伞裙或硅橡胶伞裙。
图4 线路绝缘子增爬裙
业内线路增爬裙主要在2005前后防污闪治理使用，至2007年后不再使用，转而主要使用喷涂PRTV治理。
增爬裙技术产生基于业内当时对于线路防污闪的认知主要为增大爬电距离，但受其自身结构限制，为防止绝缘子串加装的增爬裙间的搭接，增爬裙必须装1片，间隔2片，线路绝缘子每片增爬裙比原绝缘子增加爬距约 180mm。500kV交流线路每串绝缘子安装9-10片，每串增加爬距约 1620-1800mm，增加爬电比距0.295-0.33cm/kV。增爬裙增爬效果并不明显。后来业内认识到通过绝缘子表面的复合化，利用复合表面的憎水性和憎水迁移性，也是有效的防污闪措施，且可以实现免清扫。于是用整串完全复制化的PRTV技术代替了局部复合化的增爬裙技术。
防污防爆保护套可完全替代传统增爬裙，相比较还具有以下优点：
（1）增爬裙必须装1片，间隔两片，无法实现整串绝缘子复合化。保护套较增爬裙整串人工污秽工频闪络电压试验结果更优。
（2）加装增爬裙会降低雷电冲击电压，保护套不会降低绝缘子串防雷性能。
3试验及现场试用
3.1 防自爆碎片散落试验
将使用保护套的玻璃绝缘子悬挂在高压试验设备上，加大工频电压直至绝缘子自爆，完全模拟绝缘子真实运行环境的自爆。发现自爆后的玻璃碎片并未散开，仍然粘附在保护套上。保护套很好的实现了防自爆碎片散落功能，其下表面裂纹清晰可见，不影响运行维护人员肉眼检查。
试验及现场试用初步结论如下：
（1）从干闪试验看，保护套不会降低绝缘子串防雷性能。玻璃绝缘子存在闪络击穿而不自爆的情况，无法及时发现，长期运行存在隐患。加装防爆保护套闪络玻璃绝缘子会自曝，便于及时发现隐患。
（2）从工频湿耐受电压试验看，保护套同大大提高绝缘子防污闪性能，也可用于瓷绝缘子，可以整串绝缘子逐片加装，实现绝缘子串复合化，可完全替代RTV涂料实现防污闪，免清扫功能。
（3）从防自爆碎片散落试验看，保护套不覆盖伞裙内部，不妨碍玻璃绝缘子自爆后的肉眼观测，同时有效的防止自爆碎片散落的功能，可以避免相关涉电公共安全事件。
（4）保护套施工安装方便，一人即可停电或者带电完成，施工过程不会造成污染，便于实现对现有设备的隐患改造，具有较大商业价值。
4结语
（1）玻璃绝缘子防污防爆保护套具有良好的防止玻璃绝缘子自爆碎片散落的功能，同时可以提高玻璃绝缘子防污闪性能。
（2）玻璃绝缘子防污防爆保护套施工安装方便，便于实现对现有设备的隐患改造，具有一定推广价值。
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作者简介：
李伟性（1983–），男。高级工程师，硕士，从事超高压输电线路运行管理工作。
论文作者:李伟性1,焦炯1,陈凯2,赵航航2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：绝缘子论文; 护套论文; 玻璃论文; 自爆论文; 防污论文; 碎片论文; 硅橡胶论文; 《电力设备》2018年第29期论文;