低壓線(xiàn)路絕緣子絕緣子故障的原因

絕緣子的故障有閃絡(luò)和擊穿2種。閃絡(luò)發(fā)生在絕緣子表面，可見(jiàn)到燒傷痕跡，通常并不完全失去絕緣性能；擊穿發(fā)生在絕緣子的內(nèi)部，通過(guò)鐵帽與鐵腳間瓷體放電，外表可能不見(jiàn)痕跡，但已失去絕緣性能，也可能因產(chǎn)生電弧使絕緣子完全損壞。研究表明10kV架空配電線(xiàn)路由雷擊引起線(xiàn)路閃絡(luò)或故障的主要因素不是直擊雷過(guò)電壓，而是感應(yīng)雷過(guò)電壓。配電線(xiàn)路遭受直擊雷過(guò)電壓的概率很小，約占雷害事故的20%，感應(yīng)雷過(guò)電壓導(dǎo)致的故障比例約為80%。

線(xiàn)路三相感應(yīng)過(guò)電壓基本相同，感應(yīng)雷電波向桿塔兩側(cè)迅速傳播，到達(dá)絕緣子附近的絕緣薄弱處，向線(xiàn)路橫擔(dān)放電從而造成雷擊閃絡(luò)。當(dāng)感應(yīng)過(guò)電壓引起兩相或三相同時(shí)閃絡(luò)時(shí)，就有可能在雷擊閃絡(luò)通道上建弧形成工頻續(xù)流，產(chǎn)生數(shù)千安的工頻短路電弧。如果工頻續(xù)流持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，就有可能線(xiàn)路短路跳閘或?qū)е麓善勘皵嗑€(xiàn)，發(fā)生安全事故。當(dāng)閃絡(luò)時(shí)間較短，線(xiàn)路跳閘時(shí)，在絕緣子表面可能留下燒傷痕跡，增加了泄漏電流。從以上分析可見(jiàn)，要減少線(xiàn)路跳閘，必須通過(guò)在線(xiàn)路上加裝保護(hù)裝置得以實(shí)現(xiàn)：減少線(xiàn)路受雷擊次數(shù)；線(xiàn)路受雷擊后在雷電波擊穿絕緣前放電，放電后迅速恢復(fù)絕緣。

（1）零值自破、便于檢測(cè)

玻璃絕緣子具有零值自破的特點(diǎn)。只要在地面或在直升機(jī)上觀(guān)測(cè)即可，無(wú)需登桿逐片檢測(cè)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)品，年運(yùn)行自破率為0.02—0.04%，可以節(jié)約線(xiàn)路的維護(hù)費(fèi)用。

（2）耐電弧和耐振動(dòng)性能好

在運(yùn)行中玻璃絕緣子遭受雷電燒傷的新表面仍是光滑的玻璃體，并有鋼化內(nèi)應(yīng)力保護(hù)層，因此，它仍保持了足夠的絕緣件能和機(jī)械強(qiáng)度。在500kv線(xiàn)路上多次發(fā)生導(dǎo)線(xiàn)履冰引起舞動(dòng)的災(zāi)害，受導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)后的玻璃絕緣子經(jīng)測(cè)試，機(jī)電性能沒(méi)有衰減。

（3）自潔性能好和不易老化

據(jù)電力部門(mén)普遍反映玻璃絕緣子不易積污和易于清掃，南方線(xiàn)路運(yùn)行的玻璃絕緣子雨后沖洗得較干凈。對(duì)典型地區(qū)線(xiàn)路上的玻璃絕緣子定期取樣測(cè)定運(yùn)行后的機(jī)電性能，從積累上千個(gè)數(shù)據(jù)表明運(yùn)行35年后的玻璃絕緣子的機(jī)電性能與出廠(chǎng)時(shí)的基本一致，未出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

（4）主容量大，成串電壓分布均勻。

玻璃的介電常數(shù)7-8，使鋼化玻璃絕緣子具有較大的主電容和成串的電壓分布均勻，有利于降低導(dǎo)線(xiàn)側(cè)和接地側(cè)附近絕緣子所承受的電壓，從而達(dá)到減少無(wú)線(xiàn)電干擾、降低電暈損耗和延長(zhǎng)玻璃絕緣子的壽命的目的，運(yùn)行實(shí)踐證明了這一點(diǎn)。

低壓線(xiàn)路絕緣子供工頻交流或直流電壓1kv以下電力線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的絕緣和固定用。低壓線(xiàn)路絕緣子主要有針式、螺式、線(xiàn)軸式、拉緊和電車(chē)線(xiàn)路絕緣子等。蝶式和線(xiàn)軸式絕緣子還可供低壓線(xiàn)路終端、耐張及轉(zhuǎn)角桿上導(dǎo)線(xiàn)絕緣和固定用。拉緊絕緣子作電桿拉線(xiàn)或緊張導(dǎo)線(xiàn)的絕緣和連接之用 。

線(xiàn)路的防雷主要是安裝氧化鋅避雷器，但氧化鋅避雷器的應(yīng)用也存在以下問(wèn)題：

（1）氧化鋅避雷器遭雷擊擊穿或損壞后，損傷口小不易巡視發(fā)現(xiàn)。

（2）氧化鋅避雷器需3~5年做1次試驗(yàn)，試驗(yàn)工作量太大。

（3）氧化鋅避雷器需接地，施工和維護(hù)的成本都很高。

（4）相對(duì)于絕緣子而言成本高，不利于大量使用。

針對(duì)以上問(wèn)題，進(jìn)行絕緣子防雷裝置的開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)分析，認(rèn)為采用空氣間隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，比較適合作為線(xiàn)路絕緣子的保護(hù)。這種空氣間隙利用工頻電弧在自身電動(dòng)力和熱氣流的作用下易于向上運(yùn)動(dòng)的特性，使電弧伸長(zhǎng)，從而達(dá)到使電弧熄滅。因此，設(shè)計(jì)了由引弧線(xiàn)夾、正極棒、負(fù)極板組成的絕緣子防雷保護(hù)裝置，同時(shí)采用了可以更換的結(jié)構(gòu)，使引弧線(xiàn)夾和正極棒分開(kāi)，采用螺栓組合 。