高絕緣子帶電檢測順序

提出在輸電網采用火花間隙法進行帶電測試時的檢測順序應遵循zui先發現低、零值絕緣子的原則。針對懸式絕緣子絕緣特性老化進行綜合分析并結合現場運行實踐經驗提出一種更為安全的檢測順序。
〔關鍵詞〕 懸式絕緣子 火花間隙 帶電測試 檢測順序
1 引 言
　　隨著電力市場發展的需要，帶電作業顯得日益迫切。近來，電力系統在開展帶電作業項目及數量上均有較大增幅。
　　懸式絕緣子作為輸電網的重要組件之一，在運行中長期經受著強電場、自然侵蝕、復雜機械應力等因素的作用，必然會逐漸劣化（劣化率約為0.3%）。若在絕緣子串中存在低值、零值情況，發生跳閘后的重合成功率很低，極易造成大面積、長時間的惡性停電事故。所以，及時、有效地防止絕緣子故障就成為一項極為重要的工作。
　　帶電檢測低、零值絕緣子的方法有：測量絕緣電阻法、交直流耐壓法、火花間隙法、干擾測量儀法、　高頻互感器測量法和紅外線熱像儀測量法等。火花間隙檢測裝置因其簡便易用、價格低廉的特點，被較多應用于工作現場。其工作原理是利用被測運行中絕緣子上所存在的分布電壓是否能將測試桿上的火花間隙擊穿為判據，來確定絕緣子是否劣化。適用于63～330 kV懸式絕緣子帶電檢測。
2 采用火花間隙法的帶電測試順序
　　目前，采用火花間隙法進行帶電測試時的檢測順序有兩種截然不同的觀點：
（1） 從地電位側絕緣子開始逐片測量；
（2） 從導線側絕緣子開始逐片測量。
　　究竟何種觀點正確？必須進行分析判斷。
2.1 絕緣子串分布電壓理論分析
　　圖1和圖2分別是絕緣子串示意圖和絕緣子串等效電路。在交流電壓作用下的絕緣子串，無論其片數多少，其分布電壓（絕緣子串在系統運行相電壓下，每一片絕緣子所承受到的電壓）曲線都具相同的特征：電壓分布曲線呈兩端高、中間低的馬鞍形。這是由于絕緣子的自身電容C以及對導線雜散電容C1、對地的雜散電容Ce所致。從分布電壓值中可以看出，靠近導線側的數片絕緣子所承受的電壓較高，電場強度較大。

圖2 絕緣子串等效電路
　　我們從多年的現場經驗可知，直線桿塔上靠近導線*、二片絕緣子污穢往往zui嚴重。這是因為夾雜著灰塵的氣流上升時，首先遇到靠近導線的首片絕緣子瓷裙，并會在線夾迎風面形成一個氣旋，氣旋使得灰塵容易在瓷裙形成積聚。另一方面，靠近導線的首片絕緣子電場強度較高，附近的灰塵、雜質被電離后，一部分在電場力作用下被吸附在絕緣子瓷裙內面。懸式絕緣子瓷裙內面又不能被自然降雨沖洗到　，所以隨著時間的推移，灰塵、雜質會較多積附在靠近導線的首片絕緣子瓷裙內面，使絕緣子的閃絡電壓降低。另一方面，直線桿塔上的絕緣子串靠近地電位側因上方空間落下的污濁物（如：灰塵、鳥糞等），雖然有雨水可以不定期沖刷，但在降低絕緣子本身的絕緣特性期間，將使絕緣子的閃絡電壓降低而引發事故。
總結上述分析，可以得出以下結論：
（1） 在同等電氣運行條件下，靠近導線側的絕緣子與靠近地電位側的絕緣子和其它位置的絕緣子相比易首先產生絕緣特性老化。
（2） 在同等自然環境作用下，直線桿（塔）導線側的絕緣子與靠近地電位側的首片絕緣子，由于其空間位置的特殊性，較其它位置的絕緣子容易首先產生絕緣特性老化。
2.2 帶電檢測應遵守的規定
在現場使用火花間隙測試桿進行帶電檢測低值、零值絕緣子，從安全的角度應當遵守下列規定：
（1） 檢測前，應對檢測器進行檢測，保證操作靈活，測量準確。
（2） 針式及少于3片的懸式絕緣子不得使用火花間隙檢測器進行檢測。
（3） 檢測63 kV及以上電壓等級的絕緣子時，當發現同一串中的零值絕緣子片數達到表1中片數時應立即停止檢測。如絕緣子串的總片數超過表的規定時，零值絕緣子片數可以相應增加。
（4） 應在干燥天氣進行。

2.3 檢測順序
　　在采用火花間隙法進行帶電測試時的檢測順序應遵循zui先發現低、零值絕緣子的原則。如果絕緣子串中存在有低、零值絕緣子時，zui先檢測的目標絕緣子即為低、零值絕緣子。在絕緣子串中存在的若干片低、零值絕緣子能夠被檢測人員首先確定，這樣才能zui大限度確保檢測工作的安全。否則，若已存在的低、零值絕緣子使絕緣子串的電壓降至線路運行電壓臨界值時，這時進行絕緣子檢測的工作人員若將一片良好的絕緣子做檢測短接，接地短路及人身傷亡事故將不可避免。
　　根據zui先發現低、零值絕緣子的原則，筆者認為前文提出的兩種測量順序皆有欠妥之處。在使用火花間隙進行帶電檢測低、零值絕緣子時，正確的操作順序應當為：
（1） 測量前對絕緣子串*行目測，盡可能發現有裂紋、掉瓷現象的絕緣子，并首先對其進行測試；
（2） 從導線側開始逐片進行部分測試（110 kV測量3片；220 kV測量4片；330 kV測量8片）；
（3） 再從地電位側開始對剩余的絕緣子逐片進行測量。
　　注意：當發現同一串中的低、零值絕緣子片數達到表1片數時應立即停止檢測。目前，《電業安全工作規程》（電力線路部分），關于帶電檢測絕緣子章節對使用火花間隙檢測絕緣子時所應遵循的順序還沒有相應的明確規定。　另外根據DL415-91《帶電作業用火花間隙檢測裝置》適用范圍中明確規定“適用于帶電檢測63～330 kV發電廠、變電所和輸電線路懸式絕緣子串零值或低值絕緣子的可調式固定火花間隙檢測裝置”。《電業安全工作規程》（電力線路部分）第213條中指出“使用火花間隙檢測器檢測絕緣子時，應遵守下列規定：……檢測35 kV及以上電壓等級的絕緣子時……”。其應用電壓等級范圍與DL415-91中的相關規定不一致。筆者認為從帶電檢測的安全角度考慮使用火花間隙檢測器檢測絕緣子應針對63 kV及以上電壓等級的絕緣子較為妥當。
3 結束語
　　我們應該看到使用火花間隙法檢測絕緣子因其簡便易行、設備造價低廉而較為廣泛的存在著。雖然眼下紅外檢測技術以其高精度的檢測優勢在輸電網設備上的應用已越來越廣泛，但因其造價高昂在一定程度上制約了它的發展。因此，使用火花間隙法檢測絕緣子還會在一段時間內廣泛存在。建議有關安全管理監督部門盡快修訂、完善有關帶電檢測絕緣子的有關規定，督促采取合理安全的檢測方式使用火花間隙法進行絕緣子檢測。避免輸電設備事故及人身事故的發生！