临汾供电分公司 山西临汾 041000
摘要：输电线路绝缘子的选择与使用，维系着线路安全稳定运行.悬式钢化玻璃绝缘子尺寸小、重量轻、耐受冲击强度高、绝缘性能好以及“零值自破”的特点，被广泛的用在线路上。玻璃绝缘子一旦出现零值必然自破，这种自破称为“零值自破”。在线路运行中利用此特点，免去运行部门带电测零工作，减轻工人的劳动强度并提高了经济效益。然而，“零值自破”会降低玻璃绝缘子的机械强度和电气性能，这对输电线路的安全运行带来负面影响。因钢化玻璃绝缘子集中自爆现象的发生，对输电线路的安全运行带来严重威胁.本文通过对110KV里城线72#耐张塔跳线悬垂串钢化玻璃绝缘子自爆内因和外因的分析，初步确定了自爆原因，并提出了高压输电线路钢化玻璃绝缘子在应用及维护等环节的意见。
关键词：高压输电线路；钢化玻璃绝缘子；自爆
1引言
钢化玻璃绝缘子在高压输电线路中的应用越来越普及，目前大部分国家和地区在高压和超高压输电线路中已普遍使用。国内在电网建设和改造中也已普遍使用钢化玻璃绝缘子，这主要是由于与传统的瓷质绝缘子相比，玻璃绝缘子积污易于观测，劣化绝缘子自爆，便于发现事故隐患，且具有重量轻，强度高等特点。然而，随着线路通道环境不断的变化，钢化玻璃绝缘子在运行中出现一基杆塔同时自爆多片的现象。在本文中以110KV里城线72#耐张塔中相钢化玻璃绝缘子单串自爆3片为例，对高压输电线路钢化玻璃绝缘子多片自爆的原因进行了分析探讨，以期为钢化玻璃绝缘子的安全运行提供依据。
2钢化玻璃绝缘子自爆机理
2.1钢化玻璃绝缘子的基本特性及自爆特征
钢化玻璃绝缘子是由钢帽，钢化玻璃，钢脚组成，并用高标号水泥胶合为一体。钢化玻璃绝缘子除了具有悬式绝缘子机械强度高，长串柔韧性好，易选择、运输、施工等优点外还具有：
1）劣化能自爆。玻璃绝缘子经钢化处理后，其机械强度、耐冲击性、耐振动性以及耐冷热性均大为提高，尤其是机械强度可提高100%以上。钢化玻璃绝缘子在运行中“零值”劣化自爆的优点，使事故隐患便于发现，巡查人员可一望而知，不需要登杆检，减少维护工作量，便于及时检修，不但节约了线路的检修劳动力，还可及时更换零值的绝缘子而不会造成闪络事故，提高线路的运行质量，并且裙件自爆后仍然具有足够的机械强度不会发生掉串。
2）耐电弧和耐振动性能好。在运行中玻璃绝缘子遭受雷电烧伤的新表面仍是光滑的玻璃体，并有钢化内应力保护层，因此它仍保持了足够的绝缘性能和机械性能。
3）自洁性能好不易老化。玻璃绝缘子不易积污易于清扫，遇到下雨后冲洗的较干净。且积污状况易于观测。
4）自爆后不掉线
自爆后的玻璃绝缘子"即“残锤”，仍有足够高的机械强度，称为残余强度，能保持绝缘子串的完整性而不致有导线落地的危险。玻璃绝缘子零值自爆后，电弧的引流通道从铁帽边缘和钢脚杆径直接连通，不会引起绝缘子爆炸而导致掉线事故，体现了玻璃绝缘子在线路运行中独特的优越性。
2.2钢化玻璃绝缘子自爆的主要原因
2.2.1玻璃质量缺陷的影响
玻璃中有杂质是钢化玻璃的薄弱点，也是应力集中处。特别是结石若处在钢化玻璃的张应力区是导致炸裂的重要因素。玻璃中的结石与玻璃体有着不同的膨胀系数。玻璃钢化后结石周围裂纹区域的应力集中成倍的增加。当结石膨胀系数小于玻璃，结石周围的切向应力处于受拉状态，伴随结石而存在的裂纹扩展极易发生，因此玻璃极易发生炸裂。
2.2.2钢化玻璃绝缘子的自爆与所受荷载的大小及外力有关
钢化玻璃绝缘子的自爆还与其所受荷载大小有关。如2006年临汾220kV汾闻Ⅰ线87#耐张杆塔同一侧三相玻璃绝缘子共自爆18片，其中仅中相左串就自爆7片。据统计耐张串玻璃绝缘子的自爆率明显高于直线串，南方线路运行中的玻璃绝缘子自爆率高于北方线路。另外玻璃绝缘子在遇外力破坏（如枪击等）时裙件易炸裂。
2.2.3伞裙下表面增加有数个深棱。
防污型玻璃绝缘子为取得较大的爬电距离，在伞裙下表面增加有数个深棱。当用于粉尘污染较严重的地区，因这种钟罩深棱的伞型自洁能力差、清扫不便，而导致下表面结垢严重。当运行中玻璃绝缘子表面的积污层受潮后，既会在工频电压作用下发生局部放电，且由局部放电引起的长期发热还会导致玻璃件绝缘性能降低，引起零值自爆。
玻璃绝缘子的自爆率不同于瓷绝缘子的劣化率和有机复合绝缘子的老化率。玻璃绝缘子的自爆率属早期爆露，随着运行时间的延长，自爆率呈逐年下降趋势。
3 110kV里城线72#绝缘子自爆原因分析
3.1线路简介
3.1.1线路参数
110kV里城线于2003年元月1日11日投运。该线路起至地点：220kV里村变电站至110kV汾城变电站，线路全长19.846km，共有杆塔79基，其中耐张杆塔14基。
72#杆塔型号：7732JG1-18-18，绝缘配置主要采用以下方式：
导线采用：TU70/146/VLMCG型钢化玻璃绝缘子（钟罩式）
吊串采用：TU70/146/VLMCG型钢化玻璃绝缘子（钟罩式）
爬电比距：320 mm/kV
3.1.2钢化玻璃绝缘子主要参数
钢化玻璃绝缘子主要参数见表1。
表1 TU70/146/VLMCG钢化玻璃绝缘子主要参数
3.2.2事故原因分析
（1）运行时间长，且运行环境较差。
110kV里城72#耐张塔的钢化玻璃绝缘子已运行8年之久，绝缘子在运行中，表面上沉积污秽较大，近期靠近线路修建高铁的车辆较多，在线路负荷大时，使得钢化玻璃绝缘子高压端部电场强度增大，电晕较严重，加速了玻璃绝缘子的劣化。
（2）自洁性能较差
TU70/146/VLMCG型绝缘子属于防污型（钟罩式）绝缘子，这种绝缘子为了加大爬电距离，增加了伞裙下表面棱的深度。再加之，线路右侧有一二级公路，车辆较多，含钙离子硫酸根离子的粉尘，烟尘被风和高速行驶的车辆带起，飘落到绝缘子上，由于绝缘子的窝槽深，雨水很难冲洗到，导致绝缘子的自洁能力差，造成积污严重。当运行中的绝缘子积污层受潮后，在工频电压下产生局部放电，表面的电弧将破坏钢化层，使绝缘下降，造成钢化玻璃绝缘子自爆。
4 结论与建议
由前可知，钢化玻璃绝缘子自爆的主要原因是：玻璃绝缘子承受的载荷较大，且粉尘污染严重，加之防污型（钟罩式）绝缘子自身结构上的不合理，导致积污严重而产生在工频过电压下局部放电，进而引起其表面的电弧破坏，使得绝缘子绝缘下降而产生零值自爆。
因此，在使用钢化玻璃绝缘子时除了使用合格的产品外，还应注意以下方面：
（1）在重污区应充分考虑其爬电距离的有效系数。
（2）在粉尘污染严重地方避免使用防污型绝缘子。
（3）定期检测，对绝缘子进行定期测量，及时发现并更换不良绝缘子，使线路保持正常的绝缘水平。
（4）加强观测，根据绝缘子的积污速度，及时清扫绝缘子。
（5）玻璃绝缘子自爆后应及时更换，以防止在雷击和污闪中造成残垂绝缘子钢脚烧断而使绝缘子串断串。玻璃绝缘子造成的导线落地事故虽然很少见，但国内外却均发生过。
（6）挂用合成绝缘子。由于合成绝缘子具有机电强度高，重量轻，耐污性能好等优点，在同样的爬距及污秽条件下，合成绝缘子的污耐压明显高于瓷绝缘子和玻璃绝缘
参考文献：
［1］输电线路运行故障分析与防治/胡毅编著．--北京：中国电力出版社，2007 ISBN978-7-5083-5509-2
［2］送电线路运行和检修/王清葵编著．--北京：中国电力出版社，2003 ISBN978-7-5803-1725-0