絕緣子是電網(wǎng)中大量使用的一種絕緣部件，當(dāng)前應(yīng)用得zui廣泛的是瓷質(zhì)絕緣子，也有少量的玻璃絕緣子，有機(jī)(或復(fù)合材料)絕緣子國內(nèi)也陸續(xù)有了應(yīng)用。

　　絕緣子的形狀和尺寸是多種多樣的，按其用途分為線路絕緣子和電站絕緣子，或戶內(nèi)型絕緣子和戶外型絕緣子;按其形狀又有懸式絕緣子j針式絕緣子、支柱絕緣子、棒型絕緣子、套管絕緣子和拉線絕緣子等。除此之外還有防塵絕緣子和絕緣橫擔(dān)。

　　瓷件(或玻璃件)是絕緣子的主要組成部分，它除了作為絕緣外，還具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。為保證瓷件的機(jī)電強(qiáng)度，要求瓷質(zhì)堅固、均勻、無氣孔。為增加絕緣子表面的抗電強(qiáng)度和抗?jié)裎勰芰?，瓷件常具有裙邊和凸棱，并在瓷件表面涂以白色或有色的瓷釉，而瓷釉有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，且能增加絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度。

　　絕緣子在搬運(yùn)和施工過程中，可能會因碰撞而留下傷痕;在運(yùn)行過程中，可能由于雷擊事故，而使其破碎或損傷;由于機(jī)械負(fù)荷和高電壓的長期聯(lián)合作用，而導(dǎo)致劣化，這都將使其擊穿電壓不斷下降，當(dāng)下降至小于沿面干閃電壓時，就被稱為低值絕緣子。低值絕緣子的極限，即內(nèi)部擊穿電壓為零時，就稱為零值絕緣子。當(dāng)絕緣子串存在低值或零值絕緣子時，在污穢環(huán)境中，在過電壓甚至在工作電壓作用下就易發(fā)生閃絡(luò)事故。例如，電網(wǎng)曾多次發(fā)生由于存在零值絕緣子而引起的污閃事故;某*110kV線路，也曾因出現(xiàn)零值絕緣子，而導(dǎo)致絕緣子爆炸。因此，及時檢出運(yùn)行中存在的不良絕緣子，排除隱患，對減少電力系統(tǒng)事故、提高供電可靠性是很重要的。

　　在相關(guān)規(guī)程中，絕緣子試驗(yàn)指的是支柱絕緣子和懸式絕緣子試驗(yàn)，其試驗(yàn)項(xiàng)目如下：

　　(1)零值絕緣子檢測(66kV及以上)。

　　(2)測量絕緣電阻。

　　(3)交流耐壓試驗(yàn)。

　　(4)測量絕緣子表面污穢物的等值鹽密。

　　運(yùn)行中的針式支柱絕緣子和懸式絕緣子的試驗(yàn)項(xiàng)目可在檢查零值、絕緣電阻及交流耐壓試驗(yàn)中任選一項(xiàng)。玻璃懸式絕緣子不進(jìn)行該三項(xiàng)試驗(yàn)，運(yùn)行中自破的絕緣子應(yīng)及時更換。

　　一、絕緣子絕緣電阻的測量

　　(1)絕緣電阻測量是對瓷絕緣子、鋼化玻璃絕緣子、復(fù)合絕緣子的絕緣電阻的測量。測量的目的是檢查絕緣子的絕緣狀況，發(fā)現(xiàn)絕緣子的絕緣劣化和絕緣擊穿等缺陷。

　　(2)35～220kV架空送電線路的絕緣子絕緣電阻測量推薦使用5000V兆歐表進(jìn)行測量。

　　1.絕緣電阻合格的標(biāo)準(zhǔn)

　　(1)新裝絕緣子的絕緣電阻應(yīng)大于或等于500MΩ。

　　(2)運(yùn)行中絕緣子的絕緣電阻應(yīng)大于或等于300MΩ。

　　2.絕緣子劣化判定原則

　　(1)絕緣子絕緣電阻小于300MΩ，而大于240MΩ可判定為低值絕緣子。

　　(2)絕緣子絕緣電阻小于240MΩ可判定為零值絕緣子。

　　復(fù)合絕緣一般不采用本方法測試絕緣電阻。

　　3.導(dǎo)致盤型懸式絕緣子劣化的原因

　　(1)溫度的影響，溫度對絕緣電阻影響很大，絕緣電阻隨溫度上升而減小。原因是溫度升高，絕緣介質(zhì)的極化加劇，電導(dǎo)增加使絕緣電阻下降，變化的原因與溫度變化程度和絕緣材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等有關(guān)。

　　(2)濕度的影響，濕度對表面泄漏電流的影響較大，原因是絕緣表面吸附潮氣，形成水膜，會使絕緣電阻明顯下降。

　　(3)絕緣子機(jī)械過載造成的劣化。

　　(4)瓷件吸濕性劣化。

　　(5)瓷件內(nèi)外應(yīng)力重疊性劣化。

　　(6)瓷絕緣子熱膨脹造成的劣化。

　　(7)鋼帽澆裝水泥飽和膨脹性劣化。

　　(8)鋼帽澆裝水泥凍結(jié)膨脹性劣化。

　　(9)鋼帽、鋼腳電腐蝕性劣化。

　　(10)絕緣子過電壓造成的劣化。

　　(11)絕緣子內(nèi)部缺陷造成的劣化。

　　測量絕緣子電阻的注意：濕度較大時應(yīng)暫停測量。

　　4.測量方法

　　對于單元件的絕緣子，只能在停電的情況下測量其絕緣電阻，相關(guān)規(guī)程中規(guī)定，采用2500V及以上的兆歐表。目前使用較多的是2500V和5000V兆歐表，也有電壓更高的專門儀器。但實(shí)際上，在1*104MΩ以內(nèi)，精度相同的2500V和5000V兆歐表，在相同的濕度下測量的絕緣電阻基本相同。在所測絕緣電阻大于1*104MΩ時，2500V兆歐表無法讀出準(zhǔn)確的絕緣電阻值，只能按∞記數(shù)。而5000兆歐表則可取的zui大絕緣電阻可達(dá)2*105MΩ。

　　對于多元件組合的絕緣子，可停電、也可帶電測量其絕緣電阻。其方法是用高電阻接至帶電的絕緣子上，使測量絕緣電阻的兆歐表處于地電位，從測得的絕緣電阻中減去高電阻的電阻值，即為被測絕緣子的絕緣電阻值。帶電測量絕緣子絕緣電阻的原理接線如圖4—1所示。圖4—1中，R為高電阻桿中的電阻，阻值按10～20kΩ/V、長度按0.5～105kV/cm選擇，每單位電阻容量為l～2W;C為接地電容，可使兆歐表處于地電位，C的絕緣電阻應(yīng)達(dá)到兆歐表的zui大量限，以保證測量的準(zhǔn)確度。C的電容量為0.01～0.05μF，應(yīng)能承受3000V以上的直流電壓。5.判斷

　　(1)針式支柱絕緣子的每一元件和每片懸式絕緣子的電阻不應(yīng)低于300MΩ。

　　(2) 500kV懸式絕緣子的絕緣電阻不低于500MΩ。

　　值得注意的是，測量多元件支柱絕緣子每一元件的絕緣電阻時，應(yīng)在分層膠合處繞銅線，然后接到兆歐表上，以免在不同位置測得的絕緣電阻數(shù)值相差太大，而造成誤判斷。

　　二、絕緣子工頻交流耐壓試驗(yàn)

　　交流耐壓試驗(yàn)是判斷絕緣子抗電強(qiáng)度是zui直接、zui有效、zui的方法。交接試驗(yàn)時必須進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。預(yù)防試驗(yàn)時，可用交流耐壓試驗(yàn)代替零值絕緣子檢測和絕緣電阻測量，或用它來zui后判斷用上述方法檢出的絕緣子。對于單元件的支柱絕緣子，交流耐壓試驗(yàn)?zāi)壳笆莦ui有效、zui簡易的試驗(yàn)方法。

　　各級電壓的支柱絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)電壓值如表4—2所示。對于35kV針式支柱絕緣子交流耐壓試驗(yàn)電壓值;兩個膠合元件者，每個元件為50kV;三個膠合元件者，每個元件為34kV。對盤形懸式絕緣子，機(jī)械破壞負(fù)荷為60～300kN者，交流耐壓試驗(yàn)電壓值均取60kV。

　　表4—2 支柱絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)電壓

　　額定電壓(kV)　　zui高工作電壓(kV)　　交流耐壓試驗(yàn)電壓(kV)

　　純瓷絕緣　　固體有機(jī)絕緣

　　出 廠　　交接及大修　　出 廠　　交接及大修

　　3　　3.5　　25　　25　　25　　22

　　6　　6.9　　32　　32　　32　　26

　　10　　11.5　　42　　42　　42　　38

　　15　　17.5　　57　　57　　57　　50

　　20　　23.0　　68　　68　　68　　59

　　35　　40.5　　100　　100　　100　　90

　　44　　50.6　　　 　125　　　 　110

　　60　　69.0　　165　　165　　165　　150

　　110　　126.0　　265　　265(305)　　265　　240(280)

　　154　　177.0　　　 　330　　　 　360

　　220　　252.0　　490　　490　　490　　440

　　330　　363.0　　630

　　注：括號中數(shù)值適用于小接地短路電流系數(shù)。

　　(1)交流耐壓試驗(yàn)的范圍是對瓷、鋼化玻璃、復(fù)合絕緣子。測量的目的：使用電壓分布測量法和絕緣電阻測量法判斷絕緣有問題的絕緣子或絕緣子串，適用于單片瓷絕緣子施加一定時間的電壓，可有效地發(fā)現(xiàn)被試品內(nèi)部缺陷，耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)絕緣子優(yōu)劣zui有效的測試方法。

　　(2)交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備推薦使用100kV級的高壓試驗(yàn)設(shè)備。

　　(3)盤型懸式絕緣子流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械荷載為60～300kN的盤型懸式絕緣子交流耐壓試驗(yàn)電壓取60kV。

　　1.交流耐壓試驗(yàn)的判定標(biāo)準(zhǔn)

　　(1)按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)耐壓lmin，在升壓和耐壓過程中不發(fā)生閃絡(luò)為合格。

　　(2)以3～5kV/s加壓速度升到標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓時，若出現(xiàn)異常放電聲，被試絕緣子閃絡(luò)，電壓表指針擺動很大，應(yīng)判定為不合格。

　　2.交流耐壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)

　　(1)在加壓過程或耐壓過程中發(fā)現(xiàn)被試品過熱、擊穿、閃絡(luò)、異常放電聲、電壓表指針大幅擺動，應(yīng)立即斷開電源。

　　(2)被試絕緣子分片放在地電位砂盤中，絕緣子鋼腳端應(yīng)連接在試驗(yàn)變壓器高壓接線柱上。

　　(3)對被試品應(yīng)按絕緣子安裝順序進(jìn)行編號，記錄桿號、相別、單片編號、溫度、濕度、氣壓和耐壓試驗(yàn)結(jié)果。

　　三、運(yùn)行中的鋼化玻璃絕緣子自爆后的測試

　　(1)鋼化玻璃絕緣子自爆原因分析與判定：

　　1)玻璃中含有雜質(zhì)和結(jié)瘤，若分布在內(nèi)張力層即可在較短時間30～60天內(nèi)發(fā)生自爆，可判定為制造原因的自爆。

　　2)運(yùn)行中的鋼化玻璃絕緣子因含有雜質(zhì)，分布在外張力層，即在冷熱溫差狀態(tài)下，特別是突然冷卻時，并在穩(wěn)定機(jī)械荷載下，在1～2年內(nèi)會發(fā)生自爆，可判定為運(yùn)行狀態(tài)下質(zhì)量原因的自爆。

　　3)運(yùn)行中鋼化玻璃絕緣子因表面積污嚴(yán)重，受潮后引起局部放電或單片爬電導(dǎo)致發(fā)熱，引起絕緣下降，而發(fā)生自爆可判定為零值自爆。

　　(2)自爆后鋼化玻璃絕緣子殘帽的測試的目的是查出同批鋼化玻璃絕緣子自爆后的機(jī)荷載承受能力，分析自爆原因。

　　(3)殘帽測試可選用臥式靜拉力試驗(yàn)臺進(jìn)行拉力測試。

　　(4)殘帽拉力測試推薦值：測值應(yīng)大于原鋼化玻璃絕緣子額定機(jī)械荷載的70%。小于該推薦值時應(yīng)對該批鋼化玻璃絕緣子進(jìn)行監(jiān)督。

　　(5)鋼化玻璃絕緣子自爆，應(yīng)注意收集運(yùn)行周邊環(huán)境、溫度、濕度和附鹽密度，以及發(fā)現(xiàn)自爆的時間，必要時應(yīng)對微地形進(jìn)行分析。

　　四、運(yùn)行中復(fù)合絕緣子的測試

　　運(yùn)行中復(fù)合絕緣子故障主要特性是憎水性和憎水遷移性，它決定了復(fù)合絕緣子的耐污水平。運(yùn)行中復(fù)合絕緣子故障主要危險點(diǎn)是：端部與芯棒連接機(jī)械強(qiáng)度、環(huán)氧引拔棒的質(zhì)量、硅橡膠質(zhì)量、密封質(zhì)量以及均壓環(huán)的正確安裝。

　　1.運(yùn)行中被測復(fù)合絕緣子樣品選擇

　　根據(jù)它的特性和危險點(diǎn)，推薦下列選定原則：

　　(1)位于工業(yè)污源5km半徑以內(nèi)的下風(fēng)區(qū)桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(2)嚴(yán)重的多污源區(qū)，距離在3km半徑以內(nèi)的桿塔上的復(fù)合絕緣子
(3)跨河、湖兩邊桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(4)濕地周邊1km半徑內(nèi)的桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(5)村莊周邊1km半徑內(nèi)的桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(6)垂直擋距較大桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(7)位于風(fēng)口桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(8)嚴(yán)重覆冰區(qū)段桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(9)雷擊區(qū)桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(10)鳥類活動頻繁區(qū)段桿塔上的復(fù)合絕緣子。

　　(11)一般應(yīng)按每兩年一個周期抽取樣品為宜。必要時每年抽取樣品進(jìn)行試驗(yàn)。

　　2.試品表面水滴狀態(tài)與憎水性分析標(biāo)準(zhǔn)(見表4—3)

　　表4-3 試品表面水滴狀態(tài)

　　HC值　　試品表面水滴狀態(tài)描述

　　1　　只有分離的水珠，大部分水珠的后退角θ1≥800

　　2　　只有分離的水珠，大部分水珠的后退角500<θ1<800

　　3　　只有分離的水珠，水珠一般不再是圓的，大部分水珠的后退角200 <θ1<500

　　4　　同時存在分離的水珠與水帶，*濕潤的水帶面積小于　2cm　2，總面積小于被測區(qū)域面積的90%

　　5　　一些*濕潤的水帶面積大于　2cm　2，總面積小于被測區(qū)域面積的90%

　　6　　*濕潤總面積大于90%，仍存在少量干燥區(qū)域(點(diǎn)或帶)

　　7　　整個被試區(qū)域形成連續(xù)的水膜

　　3.復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套材料憎水性應(yīng)滿足條件