復合絕緣子斷裂情況

　　FS-35/5復合絕緣子芯棒發生脆斷時斷裂面的典型特征：斷裂表面光滑，無任何有機物殘渣，其斷面總是垂直指向芯棒軸線，只有很少的玻璃纖維被拉出，該復合絕緣子斷裂面的情況與上述特征基本一致。

　　復合絕緣子芯棒脆斷面形成的機理

　　FS-35/5復合絕緣子芯棒采用環氧樹脂玻璃纖維擠拉成型，玻璃纖維外表面被環氧樹脂粘合著，其中承受負荷的是玻璃纖維，其拉伸強度超過600MPa。雨水和潮氣在高壓電場下極易形成酸性液體，如果FS-35/5復合絕緣子端部密封不良或外護套破壞，酸液就會沿著護套和芯棒界面滲入芯棒內部，從而導致環氧樹脂溶脹，直至開裂解體。隨著環氧樹脂基體的破壞，酸和水介質浸蝕環氧樹脂與玻璃纖維粘接面，造成粘接面剝離，使酸和水介質直接觸及玻璃纖維表面，與玻璃纖維中的CaO及MgO等堿性氧化物接觸，這些堿性氧化物與酸液反應，使得堿性氧化物溶解，在玻璃纖維的晶格中形成高應力區，導致微裂紋和玻璃纖維機械性能的下降直至斷裂。隨著時間的推移，這些酸性液體在電場作用下繼續橫向緩慢腐蝕周圍的環氧樹脂和玻璃纖維，逐漸形成完全喪失機械性能的平整脆斷面。脆斷面不斷擴大，復合絕緣子芯棒有效面積不斷縮小，當脆斷面發展到相當比例時，余下的部分承受不住導線的垂直荷載，*終導致脆斷。

　　復合絕緣子芯棒脆斷原因分析

　　從發生脆斷事故的FS-35/5復合絕緣子均壓環來看，雖然低壓端均壓環裝反了，但這樣只會對低壓端的均壓效果和引弧效果有影響，而對高壓端幾乎沒有影響。另外，雖然均壓環的設計不盡合理，均壓效果不佳，也不能排除長期強烈的電暈會破壞端部的密封，并加速外護套老化和芯棒腐蝕的進程，但這并不是導致脆斷事故的主要原因。

　　經計算，該FS-35/5復合絕緣子斷裂位置場強高達5.2kV/mm，已達到空氣的擊穿場強，表明該FS-35/5復合絕緣子脆斷部位在正常天氣情況下都會發生電暈現象，所以該部位常年處于電腐蝕狀態。

　　將該復合絕緣子的高壓端球頭金具縱向剖開，發現該FS-35/5復合絕緣子端部采用內楔式結構，其密封裝置采用的是壓緊式密封結構，在緊靠芯棒側的金具內壁上有鐵銹痕跡，說明這支FS-35/5絕緣子的端部密封已經失效。外部大氣環境中的微酸性水分從端部浸蝕入玻璃纖維芯棒，由于FS-35/5復合絕緣子芯棒材料的密實度、電場作用等原因，水分再沿著芯棒從端部不斷滲透到斷裂面，FS-35/5復合絕緣子芯棒的玻璃纖維絲在微酸性水分腐蝕下變脆、斷裂，微酸性的水分在高場強作用下沿著這個斷面又橫向緩慢浸蝕其他玻璃纖維絲。此斷面上其他沒有斷裂的玻璃纖維絲承受的機械負荷越來越大，*終超過其所能承受的負荷而全部斷裂，導致FS-35/5復合絕緣子芯棒脆斷。

　　導致端部密封失效的原因是由于FS-35/5復合絕緣子外部端面處沒有涂抹常溫硅橡膠來密封住外護套與密封圈之間的縫隙，長期運行導致硅橡膠外護套與橡膠密封圈之間的密封膠失效，僅靠金具的螺紋咬合已經不能阻止水分從此分界面浸蝕入芯棒。另外，水分也有機會從螺紋咬合縫隙處滲入芯棒。

　　此外，在球頭金具的外螺紋處還有一處銹跡，此處的水分應該是通過兩個金具部件的螺紋縫隙滲透進來的，但被橡膠密封圈阻隔在外，因此沒有對芯棒產生威脅。

　　FS-35/5復合絕緣子斷裂后的其余完好部分做了相關的電氣、機械試驗(陡波試驗、100額定機械負荷試驗)，試驗結果表明該支FS-35/5絕緣子符合設計要求，憎水性良好，這就更排除了其他原因引起絕緣子斷裂的可能。

　　通過上述分析，得出FS-35/5復合絕緣子芯棒脆斷原因的幾點結論：

　　(1)芯棒脆斷是在FS-35/5復合絕緣子端部密封性能不良或芯棒護套損傷的前提下，由浸入雨水的緩慢腐蝕造成的。

　　(2)FS-35/5復合絕緣子高壓端特別是場強較高的部位是*易發生脆斷的部位，長期的高場強作用會加速脆斷的進程。

　　(3)FS-35/5復合絕緣子脆斷事故不是偶然發生的，相同結構的其他復合絕緣子，隨著運行時間的增長，這種結構的復合絕緣子還有可能發生芯棒脆斷事故。所以建議盡快全部更換這種結構的復合絕緣子，對還來不及更換的，須采取有效措施予以防范。

　　防止FS-35/5復合絕緣子芯棒脆斷主要應從端部密封和外護套方面著手，具體建議如下：

　　(1)材料和工藝。FS-35/5復合絕緣子廠家在選用良好耐酸蝕芯棒的同時，努力改進端頭設計、密封結構和密封材料，提高密封性能，防止密封失效。

　　(2)優化均壓環設計。復合絕緣子廠家要優化均壓環設計，除合理選取均壓環外徑R、圓管半徑r和屏蔽深度H外，還要保證均壓環表面具有良好的光潔度，以避免長期強烈的電暈破壞端部的密封、加速外護套老化和芯棒腐蝕的進程，且均壓環還應設計成防止裝反的結構，確保均壓環能正確安裝。

　　(3)加強檢驗。復合絕緣子廠家應加強復合絕緣子端部密封性能的試驗和護套傘裙耐電蝕性能的試驗;建議有關部門應盡快制訂出關于復合絕緣子芯棒耐酸蝕性能試驗的有關標準，在還沒有試驗標準之前，廠家也不能因此而不加強芯棒耐酸蝕性能的試驗。

　　(4)采用雙串安裝。在復合絕緣子芯棒脆斷引發的掉串事故已有多起，都是單聯懸垂串運行。如果采用FS-35/5復合絕緣子的話，*好都采用雙串安裝。

　　(5)存儲和施工安裝方面。在FS-35/5復合絕緣子存儲過程中防止小動物(如老鼠)咬噬;拆開包裝箱后不要隨便堆置，防止外物劃傷;施工過程中防止工器具碰傷和機械損傷;在安裝過程中嚴禁踩踏復合絕緣子，以免破壞傘裙和護套;注意不要將均壓環裝反。

　　(6)加強運行檢測。運行單位應加強對運行中的FS-35/5復合絕緣子檢測，以便盡早發現有隱患的復合絕緣子。紅外測溫是一種較理想的檢測手段，值得推廣。

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