500KV輸電線路使用的絕緣子種類繁多, 目前 輸電線路使用的絕緣子按型式主要分為盤式絕緣子和長棒型絕緣子。下面介紹這2種絕緣子的特點。
絕緣子是一種特殊的絕緣控件, 能夠在架空輸電線路中起到重要作用。早年間絕緣子多用于電線桿,慢慢發展于高型高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體,它是為了增加爬電距離的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫絕緣子。絕緣子不應該由于環境和電負荷條件發生變化導致的各種機電應力而失效,否則絕緣子就不會產生重大的作用,就會損害整條線路的使用和運行壽命。
起源絕緣子是一種特殊的絕緣控件,能夠在架空輸電線路中起到重要作用。
早年間絕緣子多用于電線桿,慢慢發展于高型高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體,它是為了增加爬電距離的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫絕緣子。絕緣子在架空輸電線路中起著兩個基本作用,即支撐導線和防止電流回地,這兩個作用必須得到保證。
玻璃絕緣子產品結構
輸配電線路鋼化玻璃絕緣子一般絕緣子的主要材料為鐵帽、鋼化玻璃或陶瓷和鋼腳組成,并且用水泥膠合劑膠為一體。
絕緣子作用
高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體,它是為了增加爬電距離的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫絕緣子。
為了防止浮塵等污穢在絕緣子表面附著,形成通路被絕緣子兩端電壓擊穿,即爬電.故增大表面距離,即爬距,沿絕緣表面放電的距離即泄漏距離叫爬距.爬距=表面距離/系統*高電壓.根據污穢程度不同,重污穢地區一般采用爬距為31毫米/每千伏。
零值絕緣子指的是在運行中絕緣子兩端的電位分布接近零或等于零的絕緣子。
零值或低值絕緣子的影響:線路導線的絕緣依賴于絕緣子串,由于制造缺陷 或外界的作用,絕緣子的絕緣性能會不斷劣化,當絕 緣電阻降低或為零時稱為低值或零值絕緣子.我們曾 對線路進行檢測,零值或低值絕緣子的比例竟高達 9%左右.這是本公司線路雷擊跳閘率高的另一主要原因。 絕緣子是光滑的,可以減少電線之間的容抗作用,以減少 電流的流失。

1 盤式絕緣子的特點
盤式絕緣子按材質可分為盤式瓷絕緣子和鋼化玻璃絕緣子。
1.1 盤式瓷絕緣子
盤式瓷絕緣子是早用在線路上的絕緣子,已有一百多年的 歷史 。它具有良好的絕緣性能、抗氣候變化的性能、耐熱性和組裝靈活等優點,被廣泛用于各種電壓等級的線路。盤式瓷絕緣子是屬于可擊穿型的,它是采用水泥將物理、化學性能各異的瓷件與金屬件膠裝而構成的,在長期經受電場、機械負荷和大 自然 的陽光、風、雨、雪、霧等的作用,會逐步劣化,對電網的安全運行帶來威脅。特別是含有劣化絕緣子的絕緣子串發生閃絡(由于雷擊或污閃等原因)時,可能會使劣化的絕緣子頭部瞬間發熱爆炸,造成導線落地的事故。 華東電網在1996年底的大污閃事故中,500 kV系統有11條線路因霧閃發生72次跳閘。其中,3條線路因零值絕緣子爆炸造成導線落地;2條線路多串絕緣子結構中有1串因零值絕緣子爆炸斷串。
2000年9月22日,江蘇省220 kV溧陽變電站220 kV旁母、正母瓷瓶發生因大量低值絕緣子的存在而導致的掉串事故。所以劣化絕緣子的檢測工作非常重要,前系統停電是較難的,即使線路停電,也無足夠的時間和人力進行全線絕緣子的檢測工作。因劣化絕緣子的安裝位置和分布區域的原因,向來是絕緣在線檢測的一個難點。 目前 常用短路叉法和火花間隙法檢測,這些 方法 易于檢測零值絕緣子,測試 方法 簡單,但準確性較低,對低值絕緣子,特別是1串中存在多片低值的情況下,則很難作出正確的判斷。瓷絕緣子的老化率隨其運行時間的延長而逐年上升。
1.2 鋼化玻璃絕緣子
鋼化玻璃絕緣子具有較好的機電性能,其抗拉強度、耐電擊穿性能、耐振動疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱沖擊性能等都優于瓷絕緣子。且與瓷絕緣子不同,玻璃絕緣子具有零值自爆的絕緣自我淘汰能力,這樣就很容易被發現,無需對其進行絕緣測試。自爆率通常在前3年較高,這與瓷絕緣子相反。數十年的運行和試驗數據證明,鋼化玻璃絕緣子具有長期穩定的機電性能和較長的使用壽命。防污型玻璃絕緣子為取得較大的爬電距離,只有在傘裙下表面增加數個深棱來實現(由于工藝的原因,無法像瓷絕緣子通過雙傘或三傘增加爬距)。當用于粉塵污染較嚴重的地區,因這種鐘罩深棱的傘型自潔能力差、清掃不便,下表面結垢嚴重,造成耐污閃能力大大降低。從江蘇電網運行情況來看,鐘罩深棱型絕緣子(包括瓷的和玻璃的)不適合江蘇地區這種以粉塵污染為主、污染較重的地區使用,如果使用,應充分考慮其爬電距離的有效利用系數。1999-2002年,江蘇省500 kV線路污閃跳閘中,只有7%(一次跳閘)是瓷雙傘絕緣子,其余都是玻璃絕緣子。這里針對的是懸垂串絕緣子,全省尚未發生過耐張串絕緣子的污閃跳閘。
2 長棒型絕緣子的特點
長棒型絕緣子按材質可分為合成絕緣子和長棒瓷絕緣子。
2.1 合成絕緣子
合成絕緣子具有質量小、強度高、耐污性能好、維護工作量小等諸多優點。硅橡膠合成絕緣子表面具有憎水性,且附著在傘裙表面的污染層也具有憎水性(即硅橡膠的憎水性遷移),這大大提高了合成絕緣子的抗污能力。從國內的使用情況來看,歷次的大面積污閃事故中,合成絕緣子都表現出優異的抗污閃能力,在外絕緣水平偏低和污染較重的情況下,合成絕緣子是個較好的選擇對象。國外合成絕緣子的研制和掛網較早,使用范圍很廣泛,已取得成功的運行經驗。國內合成絕緣子生產廠家經過數代產品的改進,生產技術水平大大提高,主絕緣成型技術已達到國際先進水平。合成絕緣子端頭的連接型式是多種型式并存,但逐步趨向國際先進的探傷監控下的壓接式,其結構簡單、美觀,產品質量的人為分散性得到控制。合成絕緣子的長期機械可靠性主要依靠:芯棒的質量和截面尺寸、金屬端部附件特性以及附件與芯棒的連接質量。傘套為芯棒提供保護,并提供必要的爬電距離,要求它有長期的憎水性、較好的抗氣候變化的性能、較高的撕裂強度等,常采用一些試驗(如5 000 h加速老化試驗),可檢驗傘套的長期性能。為改善端部電場分布,降低無線電干擾程度,提高電暈起始電壓等原因,500 kV合成絕緣子兩端都裝有均壓環,但均壓環的存在降低了放電距離。

從合成絕緣子運行中發生的事故、故障情況來看,大部分是雷擊閃絡,這可通過增加干弧距離來解決。其次是不明原因的閃絡,不明原因的閃絡是指閃絡發生在系統無任何過電壓的情況下,且發生閃絡后的絕緣子送到試驗室檢驗時,各項試驗結果均合格。目前對不明原因的閃絡 問題 尚無統一的認識,有的認為是絕緣子由于污濕原因,其憎水性會暫時消失;也有的認為是鳥糞引起的。從事故后果的嚴重性來看,*嚴重的是合成絕緣子的脆斷 問題 ,從20世紀70年代開始,有些合成絕緣子就發生了脆斷事故。這種現象是由環氧樹脂玻璃纖維芯棒的玻璃纖維受酸性侵蝕引起的,一般在暴露于酸性環境中的玻璃纖維芯棒承受機械負載時發生的。華東電網在1998年發生了2例典型的500 kV合成絕緣子脆斷事故。一起是1998年3月,上海500 kV渡南5101線發現1支合成絕緣子折斷,該絕緣子是進口產品,運行時間僅4年多。該產品芯棒的硅橡膠護套厚度僅1.5 mm(通常為3~5 mm),引起折斷的原因是護套厚度太薄,在運行中出現破損,水分滲入至芯棒,*終導致芯棒酸蝕脆斷。另一起是1998年8月,浙江500 kV蘭窯5404線1支國產合成絕緣子發生斷裂,原因是該絕緣子金具端頭連接密封結構為*代型,密封層較薄,水氣沿著金具與護套間的縫隙滲入芯棒后,形成酸性環境,芯棒在此酸性環境和應力的作用下發生脆斷。制造廠和運行部門從多起脆斷事故的經驗教訓中,已認識到傘裙護套與金具之間可靠密封的重要性。