耐張絕緣子串

在輸電線路的運(yùn)行過(guò)程中，絕緣子長(zhǎng)期承受著電流的高壓和自然環(huán)境的變化的影響，其使用的瓷絕緣子為內(nèi)膠裝結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的鐵帽、瓷件、膠裝粘合水泥的膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致絕緣子的絕緣性隨著運(yùn)行時(shí)間的推移而逐漸降低，甚至出現(xiàn)絕緣能力喪失的情況。絕緣子絕緣能力下降，絕緣子老化、破損，嚴(yán)重威脅著輸電線路的運(yùn)行安全，220千伏及以下線路，絕緣子串和輸電線之間的距離并不大，因此，可以使用間接帶電監(jiān)測(cè)絕緣子的方法。但是，在750千伏輸電線路中，高電壓情況下，使用間接帶電監(jiān)測(cè)方法并不適合，所以，必須要對(duì)750千伏耐張絕緣子串監(jiān)測(cè)需要進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)研究。

750千伏帶電監(jiān)測(cè)耐張絕緣子串的工作原理為將高壓線路上絕緣子串視為夾在兩個(gè)金屬電極之間的連續(xù)絕緣體，理論條件下，監(jiān)測(cè)到的電壓分布曲線是根據(jù)電磁場(chǎng)理論計(jì)算的電廠強(qiáng)度按照絕緣子軸向的變化曲線，并在一般條件下呈光滑的“U”連續(xù)曲線。當(dāng)絕緣子的導(dǎo)通性存在問(wèn)題時(shí)，在曲線上就會(huì)表現(xiàn)為該處曲線發(fā)生變化，絕緣子發(fā)生故障時(shí)會(huì)使某處曲線產(chǎn)生下凹，最終絕緣子會(huì)損壞。

1.直接測(cè)量法

750 千伏帶點(diǎn)監(jiān)測(cè)耐張絕緣子串的方法主要是通過(guò)對(duì)各絕緣子電壓的測(cè)量，得到絕緣子電壓的分布曲線，并與理論計(jì)算的絕緣子電壓分布圖曲線進(jìn)行比較，由于絕緣子的主要性能的優(yōu)劣是通過(guò)其電阻值的下降表現(xiàn)出來(lái)的，因此，抓住其本質(zhì)為電阻值的下降，再經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)際測(cè)量的電壓分布曲線與理論曲線的比較分析，就可以得出絕緣子的好壞及其出現(xiàn)問(wèn)題的位置，這種直接測(cè)量的方式是比較常用的一種絕緣子電壓監(jiān)測(cè)方式。

2.直接測(cè)量法的不足

直接測(cè)量絕緣子串每個(gè)絕緣子的電壓，并經(jīng)過(guò)對(duì)比實(shí)際電壓測(cè)量曲線與理論曲線分布圖得出絕緣子好壞及位置的方法存在一定的缺陷，主要在于絕緣子投入正常運(yùn)營(yíng)之后由于各種原因會(huì)導(dǎo)致絕緣子串的實(shí)際電壓分布和理論分布存在一定的偏差，有些條件下偏差的范圍較大，分析過(guò)程十分復(fù)雜，無(wú)法獲取較為精確的結(jié)果。

絕緣子串是兩片或多片絕緣子組合在一起，柔性懸掛架空線導(dǎo)線。絕緣子串主要承受張力。在輸電線路中，只有將絕緣子組成串后才能滿足機(jī)械和電氣的要求。由于使用要求的不同，絕緣子串有多種形式，其受力情況區(qū)別很大，因?yàn)橐獙⒔^緣子串與桿塔和導(dǎo)線相連。絕緣子串的電氣特性主要是指絕緣子串在正常電壓時(shí)絕緣子片之間的電壓分布，在過(guò)電壓作用下絕緣子串可能閃絡(luò)的途徑，以及雙串或多串絕緣子對(duì)電容電壓等。

耐張絕緣子串是當(dāng)前輸電線路架設(shè)過(guò)程中常用的產(chǎn)品，是架設(shè)輸電線路過(guò)程中的重要元件，在輸電線路的運(yùn)行過(guò)程中，絕緣子長(zhǎng)期承受著電流的高壓和自然環(huán)境的變化的影響，絕緣子絕緣能力下降，絕緣子老化、破損，嚴(yán)重威脅著輸電線路的運(yùn)行安全。750千伏耐張絕緣子串的塔上監(jiān)測(cè)存在著讀數(shù)困難、裝置操作不靈活等問(wèn)題，需要相關(guān)的人員針對(duì)這些問(wèn)題，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、改進(jìn)監(jiān)測(cè)的工具，解決耐張絕緣子串的監(jiān)測(cè)操作困難的問(wèn)題，進(jìn)而保障輸電線路的架設(shè)安全和線路的正常使用。

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（1）750千伏耐張絕緣子串監(jiān)測(cè)操作裝置的研究?jī)?nèi)容

輸電線路中耐張絕緣子串的監(jiān)測(cè)采用活化間隙法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這種監(jiān)測(cè)方法存在著測(cè)量準(zhǔn)確度差的問(wèn)題，并且，由于750千伏耐張塔絕緣子片數(shù)量多，工作人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)、使用的監(jiān)測(cè)工具較為笨重，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。操作裝置的操作性不強(qiáng)成為了帶電作業(yè)開(kāi)展難度大的重要原因，為了改善這種情況，需要合理設(shè)計(jì)操作裝置，明確規(guī)范其適用范圍，抓住重點(diǎn)解決的問(wèn)題和改進(jìn)方向，進(jìn)而達(dá)到解決塔上監(jiān)測(cè)讀數(shù)困難、操作復(fù)雜、工具笨重、作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)性高等問(wèn)題。

（2）主要工作原理分析

耐張絕緣子串帶電監(jiān)測(cè)的主要工作原理就是通過(guò)在機(jī)械機(jī)構(gòu)部分沿著絕緣子軸線方向步進(jìn)，到達(dá)絕緣子測(cè)量的最佳規(guī)定位置時(shí)停止，將兩只監(jiān)測(cè)臂伸入絕緣子上下的連接鋼帽位置，在彈簧的作用下貼緊鋼帽，進(jìn)而通過(guò)監(jiān)測(cè)臂上的高壓作用于絕緣子，產(chǎn)生電流，得到絕緣子的電阻值。

電阻值的下降變化是由于絕緣子性能優(yōu)劣表現(xiàn)出來(lái)的，因此，從電性能來(lái)說(shuō)，其性能變化的本質(zhì)是電阻值的下降，因此，絕緣子的電阻值是衡量絕緣子性能優(yōu)劣的根本指標(biāo)。

（3）監(jiān)測(cè)裝置的主要構(gòu)成

監(jiān)測(cè)裝置系統(tǒng)主要包括機(jī)械裝置部分、電路控制部分和軟件系統(tǒng)三個(gè)部分。

（4）控制電路部分

控制電路部分的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)后臺(tái)計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)控制器結(jié)合，由現(xiàn)場(chǎng)控制器的直流供電路、整流電路等進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、信號(hào)的采樣等。工作流程結(jié)構(gòu)主要是：高壓產(chǎn)生電路-信號(hào)采樣電路-信號(hào)調(diào)理電路-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路-智能單元CPU，通過(guò)顯示驅(qū)動(dòng)電路與顯示器、數(shù)字量輸出鎖存與驅(qū)動(dòng)電路等執(zhí)行器器件最終驅(qū)動(dòng)電路。

（5）系統(tǒng)軟件

絕緣子絕緣能力下降，嚴(yán)重威脅著輸電線路的運(yùn)行安全。耐張絕緣子串監(jiān)測(cè)裝置的系統(tǒng)軟件是通過(guò)記錄每次測(cè)量電阻值，將其匯總，并由專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行測(cè)試的每次電阻變化程度進(jìn)行分析比對(duì)。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果的比對(duì)和分析，顯示出絕緣子的優(yōu)劣程度變化及是否需要進(jìn)行更換，最后匯總并建立主要的桿塔的兩相絕緣子的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)相關(guān)的絕緣子電阻、電流數(shù)據(jù)和劣化程度分析進(jìn)行備份，便于專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)觀察。

系統(tǒng)軟件的應(yīng)用主要是為了進(jìn)行絕緣子電阻和其他的數(shù)據(jù)匯總和分析，由技術(shù)人員的分析，找到線路上絕緣子劣化的普遍原因，并針對(duì)其劣化的一般性原因進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)策研究，延緩絕緣子劣化的速度和絕緣性能的降低速度，保證電路系統(tǒng)能夠安全、正常運(yùn)行。

耐張絕緣子串受力情況與懸垂絕緣子串完全不同，在正常運(yùn)行情況下，懸垂絕緣子串只承受垂直荷重不承受導(dǎo)線張力，而耐張絕緣子串恰恰相反，它主要承受導(dǎo)線的全部水平張 力。

與懸垂絕緣子串一樣，當(dāng)每串所需絕緣 子聯(lián)數(shù)確定之后，就要選好掛線點(diǎn)的方法。 因?yàn)閽炀€點(diǎn)是絕緣子串受力較為集中的地方，因此我們要選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、 施工方便、受力清晰的掛線方式。正因?yàn)槿?此，架空輸電線路的掛線方式雖然很多，但 通常所用的主要一點(diǎn)掛線方 式和兩點(diǎn)掛線方式兩種。這兩種掛線方式由于上下、左右都可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所以這種掛線結(jié)構(gòu)既適合于轉(zhuǎn)角的變化，又適合于導(dǎo)線向下傾角的需 要。

耐張線夾用來(lái)將導(dǎo)線或避雷線固定在非直線桿塔耐張絕緣子串，起錨作用，亦用來(lái)固定拉線桿塔的拉線。