一起220kV耐张瓷绝缘子整串钢帽炸裂脱落原因分析

肖春伟 郭晓飞 张逸群

摘 要：运行中的输电线路耐张瓷质绝缘子一般只有在外力的作用下才会出现局部破损，单片瓷绝缘子在一定的情况下会出现钢帽炸裂脱落现象，整串瓷绝缘子钢帽同时出现不同程度炸裂、瓷裙裙全部炸碎的现象是极少见的，本文针对一起220kV线路耐张瓷绝缘子整串钢帽炸裂脱落事故展开分析和探讨，分析引起绝缘子瓷裙及钢帽炸裂的各种可能性，通过分析和讨论，最终找出真正原因，提出防范措施。

关键词：输电线路；瓷绝缘子；炸裂；原因分析；防范

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.160

1 故障情况

XXX年10月13日07时25分， 220kV XX线双高频动作跳闸，重合闸未投（充电备用线路），A相接地故障，测距距离XX变30.25km，根据测距显示推算故障点应在220kV XX线#79—#81杆之间，经现场巡视发现220kV XX线#80耐张塔A相大号侧双串瓷质防污绝缘子串外侧整串瓷裙炸碎掉落。

2 线路基本概况及故障时周边环境

2.1 故障线路基本概况

220kV XX线路导线型号为2×LGJ—300/40，地线型号为GJ-50，该线路于2000年建成投入运行。

2.2 故障时段气象及周边环境情况

故障区段天气情况为：10月12日晚有大风，13日早晨有雾（能见度大于200米），局部区域有较浓团雾，气温9℃-18℃，#83—#84跨越河流，故障區域地势较平坦，周边3公里内没有明显污染源，非故障相绝缘子表面较为干洁，无明显积污。

3 同批次绝缘子检测资料调查

（1）2012年11月，对该线路同批次65#耐张瓷质绝缘子进行零值抽测（火花间隙法），检测结果正常，未发现低零值；

（2）故障发生后，对脱落钢帽内残留水泥绝缘检测，均为零，故障相另一串绝缘子零值检测（更换后地面进行），出现3片零值和1片低值（200MΩ），随后又对该线路其它3基安装该种型号的耐张绝缘子进行检测，发现每相都有1-2片低零值。

4 故障过程分析

（1）低零值绝缘子在清晨湿度较大情况下（也可能为钢帽内置胶合水泥长期慢性吸湿达到一定的饱和），不同热膨胀系数的钢帽及内置水泥和嵌入部分伞裙在短路电流作用下被加热并出现不同程度膨胀，同时当水泥到一定温度时（一般75℃左右）水泥的剪切强会快速降低，引起伞裙和部分钢帽炸列。

（2）现场14片绝缘子钢帽只有3片炸列，分别为第3片、第11片、第14片，按正常情况情况，如果没有外部诱因（较大的冲击过电压等）出现整串绝缘子瓷裙及部分钢帽同时炸列可能性很小。

（3）当任一片钢帽出现炸列时都会发生绝缘子串脱落现象，都应该残留有一部分伞裙未炸列，从现场整串绝缘子瓷裙全部炸列来看，有可能为该串绝缘子中出现有一定数量的低零值后，这些低零值绝缘子伞裙先出现炸列，导致泄漏爬距大幅减小，引起其它绝缘子伞裙炸列，形成骨牌效应，当泄漏爬距减小到一定极限后，部分钢帽及残留的瓷裙同时出现炸列，引起线路跳闸。

综上所述故障原因可能为：该故障相耐张绝缘子近年来在多次导线舞动冲击作用下，绝缘子内部产生局部裂纹、间隙等缺陷出现一定数量的低零值，低零值绝缘子在清晨湿度较大情况下（或内置胶合水泥长期慢性吸湿达到一定的饱和），这些低零值绝缘子伞裙先出现炸列，导致泄漏爬距大幅减小，引起其它绝缘子伞裙炸列，形成骨牌效应，当泄漏爬距减小到一定极限后，部分钢帽及残留的瓷裙同时出现炸列，引起线路跳闸。

5 处理及预防措施

5.1 处理情况

（1）对故障杆塔三相绝缘子更换为复合绝缘子，恢复线路运行。

（2）利用本次xxx线停电检修机会对故障线路其它绝缘子串全部更换为复合绝缘子。

5.2 预防措施

（1）针对本次暴露的问题，及时调整检测计划，辖区线路瓷质绝缘子进行全面检测，对出现低值、零值值绝缘子片数不满足运行要求的及时安排更换。

（2）制订瓷质耐张绝缘子串更换计划，逐步将瓷质绝缘子串更换为复合绝缘子串。

（3）加强绝缘子的在线监测，动态掌握绝缘子的运行状态，提高线路的安全运行水平。