绝缘子的应用分析及故障查找

董昱辰

摘要：绝缘子它是用来支持导线的绝缘体。绝缘子可以保证导线和横担、杆塔有足够的绝缘。它在运行中应能承受导线垂直方向的荷重和水平方向的拉力。它还经受着日晒、雨淋、气候变化及化学物质的腐蚀。因此，绝缘子既要有良好的电气性能，又要有足够的机械强度。

关键词：电力线路;绝缘子;分类;特征声波侦测法

绝缘子又称瓷瓶，是用来固定导线的。其作用是使导线和杆塔绝缘，同时还承受导线及各种附件的机械荷重。

1.绝缘子形状特点和性能要求

1.1绝缘子形状特点

通常，绝缘子的表面被做成波纹形的，其理由如下

1.1.1可以增加绝缘子的泄漏距离（又称爬电距离），同时每个波纹又能起到阻断电弧的作用。

1.1.2当下雨时，从绝缘子上流下的污水不会直接从绝缘子上部流到下部，避免形成污水柱造成短路事故，起到阻断污水水流的作用。

1.1.3当空气中的污秽物质落到绝缘子上时，由于绝缘子波纹的凹凸不平，污秽物质将不能均匀地附在绝缘子上，在一定程度上提高了绝缘子的抗污能力。

1.2绝缘子的性能要求

对于绝缘子不仅应满足绝缘强度和机械强度的要求，还需能承受温度的骤变。

2.绝缘子的分类

2.1绝缘子按使用电压等级分类

高压绝缘子和低压绝缘子两种。

2.2绝缘子按结构和固定线索的方式及材质分类

针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、支柱式绝缘子和拉紧绝缘子、复合绝缘子、玻璃绝缘子等。

2.2.1针式绝缘子

针式绝缘子型号含义：P—针式瓷瓶，T—铁担直脚，M—木担直角，C—加长，W—弯脚，D一低压;高压针式绝缘子型号后的数字表示电压等级，单位是kv;低压针式绝缘子型号后的数字表示尺寸大小，1、2、3分别表示大号、中号、小号。高压针式绝缘子的型号有：P—10T，P—10M，P—10MC，P—15T，P—20T 等。低压针式绝缘子的型号有：PD—1，PD—2，PD—3。呼和供电段10kv电力线路常用的针式绝缘子型号为P—15T，低压电力线路常用针式绝缘子型号为PD—3。PS系列针式绝缘子，由于具有较强的抗污闪能力，现逐步在呼和供电段推广使用。

2.2.2蝶式绝缘子

蝶式绝缘子的型号含义：E—蝶式绝缘子，D—低压;高压蝶式绝缘子型号中数字表示电压等级，单位为kv;低压蝶式绝缘子（又叫茶台）型号中数字表示尺寸大小的代号。高压蝶式绝缘子的型号有：E—6，E—l0;低压蝶式绝缘子型号有：ED—1、ED—2，ED—3，ED—4。呼和供电段架空线路安装一般不使用高压蝶式绝缘子，只使用低压蝶式绝缘子。

2.2.3悬式绝缘子

悬式绝缘子包括老系列瓷质悬式绝缘子、新系列瓷质悬式绝缘子、钢化玻璃悬式绝缘子和防污悬式绝缘子等。悬式绝缘子型号含义：X—悬式绝缘子，L—钢化玻璃，W—防污型，P—用机电负荷破坏值表示，C—槽型联接。型号中横线前的数字表示设计序号，横线后的数字表示lh机电负荷（单位t）（对XP，LPX型来讲表示lh机电破坏负荷，单位kN）。呼和供电段10kv电力线路常用的悬式绝缘子型号为XP—70（若lh机电破坏负荷单位是t，则型号为XP—7）。

2.2.4支柱式绝缘子

支柱式绝缘子的用途与针式绝缘子基本相同，由于支柱式绝缘子是外胶装结构，温度骤变等原因不会使绝缘子内部击穿及爆裂并且浅槽裙边使得绝缘子自洁性能良好，抗污闪能力要比针式绝缘子强。呼和供电段10kv配电所常用的柱式绝缘子型号为ZA—10Y，其型号含义：Z—户内支柱绝缘子，A—抗弯破坏负荷为3750N，10—额定电压为10kv，Y—支柱下附件形状为圆形。

2.2.5合成绝缘子

合成绝缘子是用高机械强度的玻璃钢棒作为中间芯棒，棒外裹上合成材料制成的伞裙与护套，两端再配上金具而成。由于硅橡胶合成材料表面呈憎水性，这使合成绝缘子的耐污闪性能大大优于瓷和玻璃绝缘子。合成绝缘子还具有质量轻、耐污性能好、抗臭氧耐老化、耐各种腐蚀等特点，给运输、安装、维护均带来极大的便利，已逐步被推广使用。

2.2.6拉紧绝缘子

拉紧绝缘子又叫圆瓷。用于电杆的拉线上，作拉线绝缘和连接之用。型号含义：J—拉紧绝缘子，破折号后的数字2、4.5、9为机械破坏强度（单位t）。

2.2.7玻璃绝缘子

玻璃绝缘子比瓷绝缘子有如下一系列优点：由于钢化玻璃绝缘子表层的机械强度高，使表面不易发生裂缝。由于玻璃的透明性，在外形检验时容易发现细小裂缝以及各种内部缺陷和损伤。钢化玻璃的机电性能比瓷的高得多，制造同等类型的绝缘子，而其尺寸和重量比瓷绝缘子要小得多，并且大批生产的玻璃绝缘子的价格比瓷绝缘子低。

3.绝缘子故障新型检测方法

3.1绝缘子故障的危害

随着现代工业的飞速发展，高压以及超高压技术得以突飞猛进，铁路电力系统配电设备外绝缘的污闪事故日益突出，由绝缘子故障引起的事故已屡见不鲜。由此导致配电网大面积断电，造成供电可靠性下降，影响铁路电力部门的社会形象，并带来一定程度的经济损失。

3.2特征声波侦测法

直接观测法、绝缘子电阻測定法、交流耐压法等传统的绝缘子检测方法都或多或少的存在着这样那样的问题，而特征声波侦测法能够直接有效又安全可靠的检测出绝缘子的故障。

经过对故障绝缘子本身放电机理的长时间研究探索，结合大量的试验数据，我们发现，无论是什么材质的绝缘子发生上述的任何一种故障，前期都会发生不同程度的放电，而这个或强或弱的放电作用于绝缘子的自身，又会产生一种极其复杂的声波，这个声波的波长较短，频率较高且多频交杂，近乎于光学属性，我们对此声波进行了深入的分析，找出了该声波的特性，并据此研究出来最新型的绝缘子故障侦测方法，即：特征声波侦测法。

特征声波侦测法是利用声-电原理，探测劣质绝缘子发生局部放电时发出的特征声波，并由该声波的独特属性，来侦测绝缘子的劣变。该方法不受天气、地域、环境、材质等影响。非接触式测量，不断电作业，安全可靠。是目前远距离检测绝缘子故障的一种最有效方法。

YG-8620型绝缘子故障远距离激光定位侦测器，利用特征声波侦测法，用于绝缘子高压线路及供电设备远距离巡检，预知潜在故障，检测绝缘子运行状况（绝缘子低阻故障，闪络故障，污染故障），避免逐个上杆（或铁塔）检查，盲目大面积检修和擦拭绝缘子。