DQZHAN技術訊：談談電網送電線路中如何選擇絕緣子
目前，在電網輸電線路絕緣材質中，鋼化玻璃、瓷質、合成絕緣子是主流材質。各種絕緣子在防污、防雷、抗劣化的性能受材質性能、型式結構的影響而不一樣，怎樣在不同的環境不同的地區選用不同類型的絕緣子，使其性能達到*大化是一個非常值得關注的問題。
1、絕緣子
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。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，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。
2.、絕緣子材質
絕緣子材質一般為硅酸鹽材料，常見的主要有瓷和鋼化玻璃。瓷是由石英砂、黏土和長石等原料經過球磨、制漿、煉泥、成型、上釉并燒結成的。玻璃是由石英砂、自云石、長石、右灰石和化工原料經過高溫熔融成液體后冷凝而成的一種均質的非晶體。瓷絕緣子和玻璃絕緣子是由鐵帽、鋼腳和絕緣件用高標號水泥膠裝成一體。有機復合絕緣子的硅橡膠傘盤為高分子聚合物，芯捧為引拔成型的玻璃纖維增強型環氧樹脂棒。有機合成絕緣子是由硅橡膠傘裙、芯棒和端部金具構成一體。
3、鋼化玻璃絕緣子的性能分析
玻璃絕緣子有較好的耐電弧和不易老化的優點，并且絕緣子本身具有自潔性能良好和零值自爆的特點。特別是玻璃是熔融體，質地均勻，**后的新表面仍是光滑的玻璃體，仍具有足夠的絕緣性能；對于遭受雷擊頻率較高的地段，技術角度上講應該是優先考慮選擇的。
近年來，鋼化玻璃絕緣子隨著制造工藝的改進，盤弳比較大，內褶皺多而深，大大地提高單片絕緣子的爬電距離，這種爬電距離的提高另一效果也提高了絕緣子的十弧電壓。
另外，由于鋼化玻璃絕緣子的自碎性能，在強電流通過絕緣子串時，首先是鋼化玻璃傘群自碎，而絕緣子鈉帽不炸裂，鋼腳不熔斷。這是鋼化玻璃絕緣子一個顯著優點。
至于鋼化玻璃絕緣子的防污閃性能，根據電網的運行經驗來看，實際防污閃能力與絕緣子結構是密切相關的。目前，防污閃鋼化玻璃絕緣子上表面火多采用傳統的傾角設置，上表面自潔能力較強；由其下表面同樣由于設有多道深褶皺的原因，絕緣子的自潔能力降低，絕緣子下表面的積污總量較大。在灰塵較大區域的運行絕緣子，積污情況相當明顯。從一些通報的案例上看，某些地方在霧季也發生過跳線串等由于污穢的原因沿面閃絡的情況。
4、復合絕緣子的性能分析
復合絕緣子由下其良好的憎水性能使其有獨樹一幟的抗污閃能力，正被越來越廣泛地運用于電網。根據相關運行經驗和研究表明：復合絕緣子相對懸式瓷、玻璃絕緣子而言，易遭受工頻電弧損壞。表現為傘諸和護套粉化、蝕損和漏電起痕肢炭化嚴重，芯棒暴露和機械強度下降。所以，復合絕緣子需要在兩端安裝均壓裝置，使工頻電弧飄離絕緣子表面。其次，均壓裝置還應保護兩端金屬附件連接區因漏電起痕及電蝕損導致密封性能破壞。為了達到此目的，復合絕緣子必須安裝均壓裝置，其干弧距離小于相同結構高度的瓷、玻璃絕緣予串，無疑降低了電氣絕緣子強度。相關試驗表明：在高壓端安裝了均壓裝置后，雷電沖擊閃絡電壓比無均壓裝置情況下有不同程度的降低，且隨著均壓裝置的罩人深度的增加，絕緣距離有所減少，閃絡電壓降低幅度加大。當絕緣予兩端都裝上均壓裝置后，雷電沖擊閃絡電壓*高降幅值達21.3%。復合絕緣子裙邊短小，相對裙間距不大，其遭雷擊后造成閃絡的概率明顯增加。
另外，護套材料耐電場，耐老化能力不強，在強電場以及臭氧和酸性物質作用下，護套會加速老化，經長時間運行的芯捧護套會產生大量裂紋和縫隙，水汽慢慢侵人，造成局部放電，產**熱，進一步破壞護金與芯棒。
另外，從某電網運行于灰塵比較大區域的合成絕緣子來看，其抗硅酸鹽腐蝕的能力有限，其憎水性與硅酸鹽粉塵時會使硅酸鹽粉塵粘在合成絕緣子表面，并導致合成絕緣子持續老化，*終導致擊穿。
5、瓷質絕緣子的性能分析
瓷質絕緣子的使用相對較早，其基本結構型式有普通型和防污型兩種。其防污型中比較突出、常用的一種是雙傘型防污絕緣子，主要是利用絕緣子上下表面都有良好的自潔能力防污。雙傘絕緣子易清掃，鹽密監測結果也是含鹽量極少；但由于是雙傘型設計，傘裙間距離短，整串絕緣子在雷擊后容易形成貫穿性的電流通路，所以雷擊后跳閘率相對較高。普通型絕緣子的防污閃，防雷性能都沒突出的優點。
瓷質絕緣子受生產制造工藝影響非常大，部分制造工藝不夠先進的絕緣子，由于瓷絕緣子瓷件與鋼帽、水泥勃合劑之間的溫度膨脹系數相差較大，當運行中瓷絕緣子受冷熱變化時，
瓷件會承受較大的壓力和剪應力，導致瓷件開裂，而且瓷絕緣子的瓷件存在剝釉、剝砂、膨脹系數大等問題，受外力作用時會產生有害應力引起裂紋擴展，嚴重的會產生掉串事故。
6.技術分析比較
6.1絕緣子材質特性
(})玻璃絕緣子有較好的耐電弧和不易老化的優點，并且絕緣子本身具有自潔性能良好和零值自爆的特點。特別是玻璃是熔融體，質地均勻，**后的新表面仍是光滑的玻璃體，仍具有足夠的絕緣性能。并且零值或雷擊后鋼帽不會被炸裂掉串。
(2)復合絕緣子主要依靠其憎水性的發揮，在防污閃方面有一定的優勢。同時，該種絕緣子在耐雷擊和耐老化、耐酸蝕方面有一定的劣勢。造雷擊等破壞后可能掉串。
(3)瓷質絕緣子材質可靠性主要是受制造技術的影響比較大。其主要劣勢是“零值”隱蔽性，鋼帽可能炸裂掉串。
6.2絕緣子型號特征
能不能夠防污閃并不能依靠絕緣子的型號稱呼上帶上防污兩個字就能解決問題，許多稱號為防污型的絕緣子因爬電距離較大所以稱呼為防污型的，到底能否有效防污閃還得看具體的幾何結構，例如目前運用極為廣泛的鐘罩型玻璃鋼化絕緣子爬電距離大，防雷、防內過電壓效果好；但由于其結構上講，比較容易積污，目前國電公司通報發生污閃的也以該類型居多，因此就其應用場合是應該有所選擇的。
雙傘型防污瓷質絕緣子因長時間清洗所得積污值均比較小，因此其防污能力是具有實際效果的。但是從其結構上講爬電距離的有效系數是小于1.0的，在雨霧狀態容易形成閃烙通道，其使用又受到局限。
(3)合成絕緣子是目前一致舉薦的良好的防污閃材料，但其可靠性能目前尚處于探索階段，部分運行經驗表明合成絕緣子的防雷性能并不是特別理想。
6.3耐張串特性
就耐張串絕緣子來說，由于其耐張串的絕緣子在線路中的位置結構原因，從多年以來的現場比較來看，耐張串絕緣子不易積污(但安裝中要注意需倒裝線路上的絕緣子積水問題)，但零值與自爆比直線串絕緣子要多。因此其選擇瓷質還是玻璃鋼化的，選擇絕緣子的幾何形狀是很有講究的，應當用低值自爆，不易積污的。
比如在對某高壓電網全網瓷質絕緣子共83155片進行零值、低值測試，統計分析得：全網瓷質絕緣子綜合零(低)值率為0.673%0片，其中耐張絕緣子零(低)值率為1.09%片，
直線(含跳線)絕緣子零(低)值率為0.178%片。
7.結束語
綜上所述，筆者認為在選用絕緣子時應有以下準則:
在山區，因大氣污染程度較低，主要電氣故障是雷擊跳閘，宜配置大爬距、深梭棱、鐘罩式鋼化玻璃絕緣子；以減少線路遭雷擊后的建弧跳閘機率。
在大氣污染程度相對較高的平原區，輸電鐵塔也不是區域中的*高物體;宜配置復合絕緣子，以減少局部污閃的機率。在大氣污染程度相對較高的平原區，輸電鐵塔也不是區域中的*高物體;宜配置復合絕緣子，以減少局部污閃的機率。
對于使用瓷質絕緣子掛網運行的，雙傘防污型宦調整到污染程度稍高，但遭雷擊機率稍低的平地區域使用。同樣，制造工藝良好瓷質絕緣子宜在水泥粉塵等酸化、老化比較嚴重的地區使用。
無論在何種地形條件，耐張串絕緣子宜使用鋼化玻璃絕緣子。
