绝缘套管放电原因分析与对策

郝 放 滕振业

（1.华东管道设计研究院 江苏 徐州 221008；2.鲁宁输油处 山东 邹城 273500）

绝缘套管是高压电路穿越发电厂变电所的墙壁楼板、穿过高压开关柜柜体或穿过变压器及断路器外壳时，为了保持电路对接地物体的绝缘而采用的制品。随着我国高压开关行业制造工艺和技术水平的不断发展,户内高压成套开关设备已逐步向小型化、全绝缘、全封闭等方向发展，开关设备的外形尺寸和占地面积也大大缩小，绝缘套管在开关柜的应用也越来越广泛，出现的各种放电现象也随之增多。在我国110kV以上的系统中，大多采取了比较完善的预防措施，而在量大面广的10kV系统由于运行电压不太高，这一现象并不突出，因此，这一问题主要在24-40.5kV电压等级的开关设备上表现非常普遍。我们根据运行经验，总结绝缘套管产生放电的原因并提出了预防措施。

1 绝缘套管产生放电的原因

1.1 生产厂家将12kV开关柜简单放大制作

目前，我国大部分生产12kV成套开关设备的厂家，加工工艺比较成熟，经验也比较丰富，在实际运行中，也很少由于电晕放电而发生事故。因此，很多厂家在设计40.5kV开关设备时，将12kV的结构简单放大，而没有考虑由于运行电压的升高电场分布变化的问题。特别是由于设备的外形尺寸缩小，带电体之间的距离也随之缩小，绝缘套管与地之间的电场强度也更集中和不均匀，而且随着运行电压的升高进一步加剧。

另外，由于在24-40.5kV级的开关设备中绝缘套管的电晕放电现象往往是在设备运行一、二年以后才逐渐暴露的，而制造厂在出厂检查的工频耐压试验中往往发现不了，因此，不能给制造厂以足够的重视，也使得此问题长期以来未得到很好的解决。

1.2 绝缘套管制作质量有缺陷

室外穿墙套管在制造、安装方面存在有不足，套管外壁表面有金属螺钉，套管内部没有屏蔽线和屏蔽网，半导电秞均压层涂抹不均匀或涂抹不到位，母排的接触弹片与均压层根本接触不上，以及运行中半导体釉层脱落等，都不能均衡母排对套管的电压，使得套管内腔产生悬浮电位，导致套管端部在感应电压高、空气湿度大、瓷体污秽的情况下，产生电晕放电，甚至形成间歇性弧光接地。

1.3 环境湿度大形成凝露放电

当空气低于露点温度时，就会发生凝露现象。空气中含湿量越大，它达到饱和状态时的温度降低幅度愈小，且露点温度越高。反之含湿量愈小则它的露点温度也愈低。因此，露点温度也可以表示空气湿度的大小。虽然开关柜是安装在户内的设备，但绝大多数安装开关柜的配电室都不是密闭的房屋，都与地下电缆沟紧密相连，室外潮湿高温、高湿空气进入室内湿度较低的空间，即会增大相对湿度，甚至出现凝露现象，目前更不具备空调条件，因此开关柜就容易受到来自外部环境的影响，如潮气、凝露、灰尘等。其中湿度、温度及污秽是影响开关设备寿命和运行安全的决定因素。尤其垂直安装于开关柜内的绝缘套管，如果密封不严时，产生的烟筒效应极易吸附空气中的水分，形成凝露并附着污秽，造成套管绝缘水平整体下降造成事故。

2 预防措施

2.1 严格按照标准制造生产。在国家标准GB12944.1-91《高压穿墙瓷套管技术条件》中规定：20kV及35kV级套管瓷件内孔以及35kV级套管瓷件固定中间法兰的部位，应被覆以半导电秞作为均压层，均压层应均匀致密，导电排的接触弹片与均压层必须接触良好。同时，该标准5.7条中还对20kV及35kV的可见电晕及起始电压作出了具体规定：20kV级套管的起晕电压应不小于14.8kV；35kV级套管的起晕电压不小于25.8kV。说明国家标准对20kV及35kV级瓷套管的结构及起晕电压有明确要求。但国内的成套开关柜厂家的环氧树脂母线穿墙套管却很少符合这种结构。因此，由母线穿墙套管电晕放电继而引发的闪络事故频繁发生，应引起生产厂家和用户的足够重视。

2.2 断路器柜隔离开关母线室与断路器室之间的套管更换为加装屏蔽式穿墙套管，该种类型的套管在加装屏蔽层后，使套管与母排之间保持等电位，消除断路器柜内不均匀电场产生的放电现象；把好产品质量选型关，严禁工艺缺陷和技术不成熟的产品入网运行；尽量选用一些高性能、高可靠性、免维护的产品。2.3 改善开关柜运行环境，防止绝缘套管凝露现象的发生。一是降低环境湿度，有条件的地方安装除湿装置，二是适当提高柜内温度，及时将柜内加热器投入运行，往往厂家配置的电加热器只有150W，加热功率不够，应考虑增加一组电加热器；三是将母线与套管进行封闭处理，防止产生烟筒效应，使柜内湿热空气顺防爆天窗自然排走；四是对电缆沟和开关柜进行封闭处理，防止地下电缆沟内的潮湿空气进入开关柜。

2.4 提高运行人员巡视检查的责任心，加强对断路器柜加热凝露器的运行管理，增加特巡（夜巡、阴雨天气巡视）力度，及时发现放电现象，可以运用在线监测，及时发现绝缘缺陷，或采用红外线热像监测。避免隐患的发生。

2.5 加大技术监督和状态检修的力度，利用春防、秋检对设备进行清扫，消除因尘埃积累，潮湿天气易发生放电的隐患，同时做好设备周期性预防试验，认真检查设备运行情况，预防同类事故的发生。