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浅谈输电线路运检中绝缘子故障与检测方法宋来恩

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：宋来恩

[导读] 摘要：绝缘子作为实现电气绝缘和机械固定的绝缘空间，广泛应用于输电线路中，对保证电网的正常运行起着重要作用。

        山东华鸿电气有限公司 252000
        摘要：绝缘子作为实现电气绝缘和机械固定的绝缘空间，广泛应用于输电线路中，对保证电网的正常运行起着重要作用。但需要注意的是，绝缘子在实际应用中仍会出现一些故障，对输电线路的安全可靠性有很大影响，因此有必要加强对故障的检测和修复。简要介绍了输电线路绝缘子常见故障，并对其检测方法进行了探讨。
        关键词：输电线路；绝缘子；故障；检测
        绝缘子是输电线路的重要组成部分，对保护输电线路的安全稳定起着重要的作用。绝缘体通常由玻璃、陶瓷或合成材料支撑。他们的表现受到外部环境，特别是恶劣天气的影响很大。他们往往在影响下失败。因此，在输电线路运行检查中加强绝缘子故障的检查是避免输电线路发生严重故障和事故的有效途径。
        一、输电线路中绝缘子的常见故障
        （一）绝缘子老化
        长期使用后，绝缘子会逐渐开始老化，其性能会逐渐下降，很难充分发挥其绝缘功能。在外界因素或长期高负荷的影响下，绝缘子的老化率将大大提高，从而进一步加速绝缘子性能退化的速度。如果不及时修复故障，绝缘子的性能将逐渐下降，绝缘性能将完全丧失，对输电线路的安全运行构成巨大威胁。
        （二）绝缘子破损
        在实际应用中，绝缘子极易损坏，对输电线路的安全运行构成极大威胁。事实上，绝缘子损坏是一个非常常见的输电线路绝缘子故障，在使用过程中，这是由于绝缘子由于制造质量问题，机械损伤或损坏、老化、过压故障，硬件爆炸的众多因素，如发烧、绝缘温度过高很容易损坏，影响与潮湿潮湿影响，粉尘污染，如电击穿必须评估绝缘子断裂的检查站。
        （三）绝缘子污秽度过高
        一般情况下，传输线中的绝缘子需要定期清洗，以确保绝缘子足够干净。这是因为如果绝缘子表面污染过高，会在一定程度上影响其绝缘性能，从而影响输电线路的正常运行。在潮湿天气下，污秽的绝缘子甚至容易发生闪络放电，在闪络放电中，绝缘子周围的气体或液体电解质沿绝缘子表面分解放电，使电极间电压迅速降至零或接近零。同时，闪络通道内的火花或电弧会使剧场表面过热，造成碳化，破坏表面绝缘，给输电线路的安全运行带来巨大威胁。
        （四）绝缘子电阻过低
        当绝缘子电阻过低时，会在一定程度上影响其绝缘性能，更有可能导致输电线路短路，给电网的安全运行带来极大危害。造成绝缘子电阻低的原因有很多，如绝缘子质量差、绝缘子安装错误、恶劣天气等，可能导致绝缘子在运行过程中局部绝缘性能丧失，从而导致绝缘子电阻降低。绝缘子低阻故障造成的损坏比较严重，在检测中需要多加注意。
        二、输电线路运检中绝缘子故障的检测方法
        （一）绝缘子老化故障的检测方法
        绝缘子的老化故障很难检测，因为绝缘子的老化状况一般需要结合其生产信息和实际使用信息来判断，各种外部因素也会对绝缘子的老化速度产生一定的影响。同时，绝缘子老化故障必须与其他绝缘子故障的检测相结合，在充分排除其他故障的基础上做出准确判断。因此，传统的绝缘子老化故障检测方法，如观察法、超声波法，都能在一定程度上检测出绝缘子的老化状况，但往往存在一些缺点，不能充分实现对绝缘子老化故障的普遍有效检测。近年来，基于核磁共振（NMR）的复合绝缘子老化检测方法得到了研究和应用。利用氢核的磁共振特性来确定分子结构，进而确定绝缘体中氢含量的变化。在此基础上，对绝缘子的老化状况进行判断。

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        （二）绝缘子破损故障的检测方法
        最简单的绝缘子损伤故障检测方法是直接观察法，即仔细观察绝缘子表面，从而判断是否存在绝缘子损伤故障。例如，芯棒暴露和绝缘子表面腐蚀是典型的表面损伤故障。然而，直接观察方法不能有效检测绝缘子内部损伤故障，难以定性分析表面损伤故障的原因，不利于绝缘子损伤故障的修复。除直接观察法外，常用的检测方法有激光多普勒振动法和超声波探伤法。其中，激光多普勒振动法主要是利用超声波发生器使绝缘子振动，测量绝缘子振动中心的频率，并将测量结果与正常绝缘子的频率进行比较，从而判断绝缘子是否损坏。超声波检测的方法是利用超声波发生器发射声波，测量超声波的传播。当绝缘子损坏时，超声波可以进入绝缘子或直接穿过绝缘子，其传播方式与普通绝缘子不同。相比之下，超声波探伤方法难以有效确定损伤的位置和程度，且其检测速度慢，应用成本高，因此在实际应用中的选择和应用较少。
        （三）绝缘子污秽度的检测方法
        在输电线路运行检测中，绝缘子污染故障的检测通常依赖于微波辐射测量法。顾名思义，该方法是对绝缘子的微波辐射进行测量，并对测量结果进行定量分析，以判断绝缘子是否受到过污染。这种方法之所以有效，是因为绝缘子表面的灰尘量会影响测量结果。一般来说，绝缘子表面粉尘量越大，微波辐射测量结果与正常值的偏差越大，从而达到定量分析的目的。该方法具有操作简单、成本低、测量结果可靠等优点，已广泛应用于实际检测中。此外，光敏盐密度检测法还可用于绝缘子污染的检测。该方法利用相对光能参数测量绝缘子表面的盐密度和灰密度，并对测量结果进行分析判断。最后通过测量结果来确定绝缘子的污染程度。然而，该方法本身对测量数据的精度要求很高，但在实际应用中难以有效实现。
        （四）绝缘子低电阻故障的检测方法
        检测绝缘子低阻故障的方法多种多样，包括绝缘电阻法、分布电压法、电场法、红外热像仪法、泄漏电流法等。每种检测方法都有其适用性，应在检测中灵活选择。其中，绝缘电阻法直接检测绝缘子的电阻，从而直接判断是否有电阻故障。该方法的支护设备和技术比较成熟，在实际应用中得到了广泛应用。但在应用过程中，要充分保证干燥试验环境和绝缘子本身的清洁，试验过程的工作量较大。电压分布规律是通过测量绝缘子附近的电压分布来判断是否存在低阻故障。这种检测方法的优点是可以根据不同的环境选择相应的检测方法，具有很强的适用性，但同时也很难操作，这就导致在实际应用中对检测人员有严格的专业要求。电场法是通过测量和分析绝缘子的电场变化曲线来判断绝缘子是否发生故障，并确定故障位置。然而，这种方法不能有效地监测绝缘子的外部故障，因此在实际应用中往往与观察法相结合，以避免检测结果的误差。红外热像仪法是通过测量温度来判断故障，检测结果非常准确，但应用成本太高，不能用于玻璃绝缘子故障检测，所以很少使用。对于泄漏电流定律，通过测量绝缘子的电流值可以得到电阻值，对于定性分析绝缘子的性能具有很强的实用价值。但在应用漏电流法时，应合理控制绝缘子的污染程度和输电线路的电压，避免两者对测量结果的影响。
        结束语：
        绝缘子故障将严重影响和破坏整个输电线路的安全和正常运行，因此在输电线路的运行和检查中，必须加强绝缘子故障的检测。本文分析了绝缘子的常见故障，如老化、损坏、高污染、低电阻等，并在此基础上分析研究了相应的检测方法，可有效提高绝缘子故障检测的质量和效率，从而保证输电线路的安全可靠。
        参考文献：
        【1】周鑫.基于深度学习的电力绝缘子故障检测方法研究[D].2019.
        【2】郑少将，肖俊俊，王龙.输电线路绝缘子故障分析与检测探析[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术：00119-00119.
        【3】苏家骥.浅谈电力系统绝缘子闪络故障及其预防措施[J].电气时代，1998（06）：19+21.